建設機械の排ガス浄化システム
【課題】複数のディーゼルエンジンを備えた建設機械でＤＰＦ再生を行う時間および頻度が増大することを抑制する。
【解決手段】排ガス浄化システム１は、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂ（複数のディーゼルエンジン）と、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂ（フィルタ）と、第１エンジン１１ａ側および第２エンジン１１ｂ側それぞれの再生装置とを備える。第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂは、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂそれぞれの排気系に配置される。前記再生装置は、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂそれぞれに（フィルタごとに）設けられる。また、排ガス浄化システム１では、一の再生装置が一のＤＰＦの再生を開始した時、他の再生装置も他のＤＰＦの再生を開始する。
【解決手段】排ガス浄化システム１は、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂ（複数のディーゼルエンジン）と、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂ（フィルタ）と、第１エンジン１１ａ側および第２エンジン１１ｂ側それぞれの再生装置とを備える。第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂは、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂそれぞれの排気系に配置される。前記再生装置は、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂそれぞれに（フィルタごとに）設けられる。また、排ガス浄化システム１では、一の再生装置が一のＤＰＦの再生を開始した時、他の再生装置も他のＤＰＦの再生を開始する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のディーゼルエンジンの排気ガスを浄化する排ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１及び２に記載されている排ガス浄化システムは、ディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という）の排気ガスを浄化するフィルタ（ＤＰＦ、Diesel Particulate Filter）を備える。ＤＰＦは、エンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質（すす）を捕集する。ＤＰＦに捕集された粒子状物質は、エンジンに負荷を掛けて排気ガスの温度を上昇させることで焼却除去される（以下「ＤＰＦ再生」という）。なお、ＤＰＦ再生を行うための排ガス浄化システムによる制御を「ＤＰＦ再生制御」という。
【０００３】
ＤＰＦ再生制御は、建設機械のオペレータ（操作者）が手動で指示することで開始される場合がある。また、特許文献１の図５（Ｓ−１２）及び特許文献２の図４（Ｓ１２０）には、ＤＰＦに堆積した粒子状物質の量（以下、「堆積レベル」という）が所定値以上になる（または所定値を超える）とＤＰＦ再生制御が開始される技術が記載されている。
【０００４】
この排ガス浄化システムを備えた建設機械は、エンジンを駆動源とするアクチュエータを備える。ＤＰＦ再生制御時には、上述したようにエンジンに負荷が掛けられているので、オペレータが意図しない動作をアクチュエータがするおそれがある。そこで、特許文献１の図５（Ｓ−１１）及び特許文献２の図４（Ｓ１００）には、ＤＰＦ再生制御中にアクチュエータの動作を規制する技術が記載されている。
【０００５】
特許文献３の図２等には、２基のエンジンが搭載された建設機械が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１６６８４０号公報
【特許文献２】特開２００９−７９５０１号公報
【特許文献３】特開２００４−２５７０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３に記載の２基のエンジンを備えた建設機械に、特許文献１及び２に記載の排ガス浄化システムを単純に２基搭載したとする。すると、図５に示すように、第１エンジン側のＤＰＦ再生制御と、第２エンジン側のＤＰＦ再生制御とが別個に行われることになる。さらに詳しくは、第１エンジン側の第１ＤＰＦの堆積レベルがしきい値Ｔ１に達すると（図５の符号Ａ及びＣ参照）、第１ＤＰＦでＤＰＦ再生が行われる。第２ＤＰＦの堆積レベルがしきい値Ｔ２に達すると（図５の符号Ｂ参照）、第２ＤＰＦでＤＰＦ再生が行われる。なお、各ＤＰＦに粒子状物質が堆積していく速さは２基のエンジンそれぞれの負荷状態によって異なるので、各ＤＰＦの堆積レベルが同時にしきい値Ｔ１及びＴ２に達することは通常はない。このように、第１ＤＰＦと第２ＤＰＦとで別個にＤＰＦ再生制御が行われると、１基のエンジンのみ備えた建設機械の排ガス浄化システムに比べ、ＤＰＦ再生を行う時間が増えるとともにＤＰＦ再生を行う頻度が高くなる。
【０００８】
また、上述したように、ＤＰＦ再生中にアクチュエータの動作が規制される場合がある。この場合は次の問題がある。上記の排ガス浄化システムではＤＰＦ再生を行う時間が増えるので、アクチュエータの動作が規制される時間が増える。その結果、建設機械での作業を止めて待つ時間（図５の「再生待ち」の時間）が増え、建設機械の稼働率が低下する。また、上記の排ガス浄化システムではＤＰＦ再生を行う頻度が高くなるので、建設機械での仕事を細切れに止めて待つことになり煩わしい。
【０００９】
また、上記の排ガス浄化システムではＤＰＦ再生を行う頻度が高くなる。よって、建設機械のオペレータが手動で指示することでＤＰＦ再生制御が開始される場合は、オペレータが頻繁に上記指示のための操作をすることになり煩わしい。
【００１０】
そこで本発明は、複数のディーゼルエンジンを備えた建設機械でＤＰＦ再生を行う時間および頻度が増大することを抑制できる、建設機械の排ガス浄化システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の建設機械の排ガス浄化システムは、複数のディーゼルエンジンと、フィルタと、再生装置とを備える。前記フィルタは、複数の前記ディーゼルエンジンそれぞれの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する。前記再生装置は、前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を焼却除去して当該フィルタを再生する装置であって、当該フィルタごとに設けられている。また、一の前記再生装置が一の前記フィルタの再生を開始した時、他の前記再生装置も他の前記フィルタの再生を開始する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、複数のディーゼルエンジンを備えた建設機械でＤＰＦ再生を行う時間および頻度が増大することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】建設機械の排ガス浄化システムのブロック図である。
【図２】図１に示す排ガス浄化システムの動作のフローチャートである。
【図３】図２に示すＤＰＦ再生完了判断ステップＳ３０のフローチャートである。
【図４】図１に示す排ガス浄化システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図５】２基のエンジンを備えた建設機械に従来の排ガス浄化システムを搭載した場合の図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜図４を参照して建設機械の排ガス浄化システム１の実施形態を説明する。
【００１５】
建設機械の排ガス浄化システム１を図１に示す。排ガス浄化システム１が設けられる建設機械は、例えば移動式クレーン等である。排ガス浄化システム１は、主に、エンジン周辺部１０と、油圧回路２０と、コントローラ３０とを備える。エンジン周辺部１０は、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂ（複数のディーゼルエンジン）を備える。第１エンジン１１ａの周辺には、第１エンジン制御ユニット１２ａと、第１ＤＰＦ１３ａ（フィルタ）と、第１ポンプ１４ａとが設けられる。第２エンジン１１ｂの周辺には、第２エンジン制御ユニット１２ｂと、第２ＤＰＦ１３ｂ（フィルタ）と、第２ポンプ１４ｂとが設けられる。油圧回路２０は、第１ポンプ１４ａに接続された第１負荷掛け装置２２ａと、第２ポンプ１４ｂに接続された第２負荷掛け装置２２ｂと、第１ポンプ１４ａ及び第２ポンプに接続されたアクチュエータ２３とを備える。コントローラ３０は、第１エンジン関連制御装置３０ａと、第２エンジン関連制御装置３０ｂとを備える。第１エンジン関連制御装置３０ａは、第１負荷掛け指令装置３２ａと、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａとを備える。第２エンジン関連制御装置３０ｂは、第２負荷掛け指令装置３２ｂと、第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂとを備える。また、排ガス浄化システム１は、コントローラ３０に接続された手動再生開始ボタン４１を備える。
【００１６】
（第１エンジン関連の構成）
第１エンジン１１ａ（ディーゼルエンジン）は、アクチュエータ２３の駆動源である。第１エンジン１１ａは、炭素化合物を含む粒子状物質（すす）を含んだ排気ガスを排出する。
【００１７】
第１エンジン制御ユニット１２ａは、第１エンジン１１ａの動作を制御する装置（ＥＣＵ、Engine Control Unit）である。第１エンジン制御ユニット１２ａは、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａに、第１堆積レベル信号５２ａ（後述）を出力する。
【００１８】
第１ＤＰＦ１３ａ（フィルタ）は、第１エンジン１１ａの排気系（排気管など）に配置され、第１エンジン１１ａの排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタである。第１ＤＰＦ１３ａに捕集されて堆積した粒子状物質の堆積量の度合い（堆積レベル）は、次のように検出または推測される。
例えば、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルは、図示しないセンサで検出される。このセンサは、例えば、第１ＤＰＦの上流側（第１エンジン１１ａ側）の圧力と下流側の圧力（大気圧など）との差圧を検出する。このセンサから第１エンジン制御ユニット１２ａに検出結果（第１計測信号５１ａ）が出力される（コントローラ３０に出力しても良い）。
また例えば、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルは、第１エンジン１１ａの運転状況に基づき推測される。例えば、前記堆積レベルは、第１エンジン１１ａの動作時間または（及び）燃料消費量などに基づき、第１エンジン制御ユニット１２ａにより推測される。
上記のように検出または推測された堆積レベルに基づく第１堆積レベル信号５２ａは、第１エンジン制御ユニット１２ａから第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａに出力される。なお、第１ＤＰＦ１３ａの温度を図示しないセンサで計測し、この計測結果をＤＰＦ再生制御等に用いても良い。
【００１９】
第１ポンプ１４ａは、第１エンジン１１ａにより駆動され、第１負荷掛け装置２２ａを介してアクチュエータ２３に作動油を供給する、例えば可変容量型油圧ポンプである。
【００２０】
第１負荷掛け装置２２ａは、第１ポンプ１４ａの吐出圧を上昇させ、その結果、第１エンジン１１ａに負荷を掛ける装置である（詳細は後述）。
【００２１】
アクチュエータ２３は、第１エンジン１１ａを駆動源とする油圧アクチュエータである。アクチュエータ２３は、第１エンジン１１ａにより駆動された第１ポンプ１４ａから供給された作動油により駆動する。アクチュエータ２３は、建設機械の作業（仕事）を行うものである。建設機械が移動式クレーンの場合、アクチュエータ２３は例えば、吊荷の巻上げ及び巻下げ用のウインチ、ブームの起伏用のウインチまたはシリンダ、上部旋回体の旋回用のモータ、走行用のモータ、などである。なお、アクチュエータ２３は、第１エンジン１１ａのみを駆動源としても良く、また、第１エンジン１１ａおよび第２エンジン１１ｂを駆動源としても良い。
【００２２】
第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａは、第１ＤＰＦ１３ａ（及び第２ＤＰＦ１３ｂ）のＤＰＦ再生を行うか否かを判断する。第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａは、第１エンジン制御ユニット１２ａから入力された堆積レベル（第１堆積レベル信号５２ａ）がしきい値Ｔ１以上の場合、「ＤＰＦ再生を行う」と判断する。第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａは、手動再生開始ボタン４１から手動再生開始信号５５が入力された場合、「ＤＰＦ再生を行う」と判断する。「ＤＰＦ再生を行う」と判断した場合、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａは、第１負荷掛け指令装置３２ａ、第１エンジン制御ユニット１２ａ、及び第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂそれぞれに第１再生制御開始信号５３ａを出力する。また、第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂが第２ＤＰＦ１３ｂの「ＤＰＦ再生を行う」と判断した場合、第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂから第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａへ第２再生制御開始信号５３ｂが入力される。
【００２３】
第１負荷掛け指令装置３２ａは、第１負荷掛け装置２２ａに負荷掛けを行う旨の指令をする。第１負荷掛け指令装置３２ａは、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａから第１再生制御開始信号５３ａが入力された場合、第１負荷掛け指令信号５４ａを第１負荷掛け装置２２ａに出力する。
【００２４】
（第１ＤＰＦのＤＰＦ再生制御）
排ガス浄化システム１は、第１ＤＰＦ１３ａに堆積した粒子状物質を焼却除去して第１ＤＰＦ１３ａを再生する（排ガス浄化システム１は再生装置（後述）を備える）。具体的には、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御は次のように行われる。上述したように、第１ＤＰＦ１３ａでの堆積レベルがしきい値Ｔ１以上になると、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａが「ＤＰＦ再生を行う」と判断し、第１負荷掛け指令装置３２ａが第１負荷掛け装置２２ａに負荷掛けを行う旨を指令し、第１負荷掛け装置２２ａが第１ポンプ１４ａの吐出圧を上昇させる。すると、第１ポンプ１４ａを駆動する第１エンジン１１ａに掛かる負荷が増加し、第１エンジン１１ａの排気温度が上昇する。そして、第１ＤＰＦに堆積した粒子状物質が焼却除去される。なお、前記「再生装置」はＤＰＦ再生制御を行う装置である。具体的には例えば、上記のＤＰＦ再生制御を行っている状態の、第１エンジン１１ａ、第１ポンプ１４ａ、及び第１負荷掛け装置２２ａが「再生装置」である。
【００２５】
第１エンジン１１ａへの負荷掛けは、上記以外の動作で行っても良い。例えば、第１ポンプ１４ａの容量を増やして負荷掛けをしても良い（この場合「再生装置」は第１エンジン１１ａ及び第１ポンプ１４ａである）。また例えば、第１エンジン１１ａの回転数を上げることで負荷掛けをしても良い（この場合「再生装置」は第１エンジン１１ａである）。なお、上記のように第１エンジン１１ａに負荷を掛けることに加えて、第１ＤＰＦ１３ａに堆積した粒子状物質を燃焼させるための油を第１ＤＰＦ１３ａの上流側で噴射する（ポスト噴射を行う）ことで、排気ガスの温度をさらに上昇させても良い。
【００２６】
（第２エンジン関連の構成、および、第２ＤＰＦのＤＰＦ再生制御）
第２エンジン１１ｂに関連する構成は、上述した第１エンジン１１ａに関連する構成と同様である。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御は、上述した第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御と同様に行われる。なお、第１エンジン１１ａ側の、第１計測信号５１ａ、第１堆積レベル信号５２ａ、第１再生制御開始信号５３ａ、及び第１負荷掛け指令信号５４ａは、第２エンジン１１ｂ側の、第２計測信号５１ｂ、第２堆積レベル信号５２ｂ、第２再生制御開始信号５３ｂ、及び第２負荷掛け指令信号５４ｂに対応する。
【００２７】
（手動再生開始ボタン）
手動再生開始ボタン４１は、建設機械のオペレータがＤＰＦ再生を手動で開始させる手段であり、例えば建設機械の運転席に設置される。手動再生開始ボタン４１は、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａ及び第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂに手動再生開始信号５５を出力する。なお、手動再生開始ボタン４１は、ボタン以外のスイッチ（レバーなど）に変形しても良い。また、手動再生開始ボタン４１は設けなくても良い。
【００２８】
（排ガス浄化システム１の動作（フローチャート））
次に、図２及び図３に示すフローチャートを参照して（上述した各構成要素および各信号については図１参照）、排ガス浄化システム１の動作を説明する。この動作の概略は次の通りである。まず、図２に示すように、ＤＰＦ再生制御を開始する条件を満たすか否かの判断等を行う（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。次に、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生を開始するとともに第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生を開始する（ステップＳ２１及びＳ２２）。次に、図３に示すように、第１ＤＰＦ１３ａと第２ＤＰＦ１３ｂ両方の再生が完了したか否かの判断を行う（ステップＳ３１〜Ｓ５２）。以下、この動作を詳細に説明する。
【００２９】
ステップＳ１１では、図２に示すように、手動でＤＰＦ再生を開始するか否かが判断される。具体的には、手動再生開始ボタン４１からコントローラ３０に手動再生開始信号５５が入力されたか否かが判断される。手動でＤＰＦ再生を開始する場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ進む。手動でＤＰＦ再生を開始しない場合（ＮＯ）、ステップＳ１２へ進む。
【００３０】
ステップＳ１２では、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルがしきい値Ｔ１以上か否かが判断される。この判断は、第１堆積レベル信号５２ａに基づいて第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａが行う。堆積レベルがしきい値Ｔ１以上の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ進む。堆積レベルがしきい値Ｔ１未満の場合（ＮＯ）、ステップＳ１３へ進む。
【００３１】
ステップＳ１３では、第２ＤＰＦ１３ｂの堆積レベルがしきい値Ｔ２以上か否かが判断される。堆積レベルがしきい値Ｔ２以上の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ進む。堆積レベルがしきい値Ｔ２未満の場合（ＮＯ）、ステップＳ１１へ戻る。
【００３２】
ステップＳ１４では、ＤＰＦ再生開始不都合があるか否かが判断される。例えば下記（１）〜（４）等の場合に「ＤＰＦ再生開始不都合がある」とコントローラ３０が判断する。（１）建設機械のオペレータがアクチュエータ２３を操作中の場合。この場合にＤＰＦ再生制御を開始すると、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂの負荷状態が急変し、アクチュエータ２３がオペレータの意図しない動きをしてしまうからである（２）第１エンジン１１ａまたは第２エンジン１１ｂが暖機されていない場合。焼き付きを抑制するためである。（３）建設機械の分解中や組み立て中の場合。（４）ＤＰＦ再生を開始させないことをスイッチ等（図示なし）でオペレータが指令している場合など。
ＤＰＦ再生開始不都合がある場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１へ戻る。ＤＰＦ再生開始不都合がない場合（ＮＯ）、ステップＳ２１へ進む。
【００３３】
ステップＳ２１では、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御を開始する。また、ステップＳ２２では、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御を開始する。すなわち、一の再生装置が一のフィルタの再生を開始した時、他の再生装置も他のフィルタの再生を開始する。さらに詳しくは、第１エンジン１１ａ側の再生装置（第１負荷掛け装置２２ａ等）が第１ＤＰＦ１３ａの再生を開始した時、第２エンジン１１ｂ側の再生装置（第２負荷掛け装置２２ｂ等）も第２ＤＰＦ１３ｂの再生を開始する。同様に、第２エンジン１１ｂ側の再生装置が第２ＤＰＦ１３ｂの再生を開始した時、第１エンジン１１ａ側の再生装置も第１ＤＰＦ１３ａの再生を開始する。次に、ステップＳ３０へ進む。
【００３４】
ＤＰＦ再生完了判断ステップＳ３０では、図３に示すように、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂ両方のＤＰＦ再生制御が完了したか否か等が判断される。なお、下記の各判断はコントローラ３０の、例えば第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａまたは第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂが行う。
【００３５】
ステップＳ３１では、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了したか（ステップＳ３４を経たか）否かが判断される。この判断にはフラグ１が用いられる。フラグ１は、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了している場合は１、終了していない場合及び初期値は０である。フラグ１が１の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３２へ進む。フラグ１が０の場合（ＮＯ）、ステップＳ３３へ進む。
【００３６】
ステップＳ３２では、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了したか（ステップＳ４４を経たか）否かが判断される。この判断にはフラグ２が用いられる。フラグ２は、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了している場合は１、終了していない場合及び初期値は０である。フラグ２が１の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ５１へ進む。フラグ２が０の場合（ＮＯ）、ステップＳ４１へ進む。
【００３７】
ステップＳ３３では、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生が完了したか否かが判断される。具体的には例えば、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルが所定値以下となったときに「ＤＰＦ再生が完了した」と第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａが判断する。この判断は、ＤＰＦ再生を行った時間などに基づいて行っても良い。第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生が完了していない場合（ＮＯ）、ステップＳ４１へ進む。第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生が完了した場合（ＹＥＳ）、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御を終了し（ステップＳ３４）、フラグ１を１に設定し（ステップＳ３５）、ステップＳ４１へ進む。
【００３８】
ステップＳ４１及びＳ４２では、上述したステップＳ３１及びＳ３２とほぼ同様の判断がされる。第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了している場合（ステップＳ３４及びＳ４４を経た場合）（ステップＳ４１及びＳ４２でＹＥＳ）、ステップＳ５１へ進む。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了し（ステップＳ４１でＹＥＳ）、かつ、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了していない場合（ステップＳ４２でＮＯ）、ステップＳ３１へ戻る。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了していない場合（ステップＳ４１でＮＯ）、ステップＳ４３へ進む。
【００３９】
ステップＳ４３では、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生が完了したか否かが判断される。この判断は、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生の完了の判断（ステップＳ３３）と同様に行われる。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生が完了していない場合（ＮＯ）、ステップＳ３１へ戻る。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生が完了した場合（ＹＥＳ）、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御を終了し（ステップＳ４４）、フラグ２を１に設定し（ステップＳ４５）、ステップＳ３１へ戻る。
【００４０】
ステップＳ５１ではフラグ１を０に設定する。ステップＳ５２ではフラグ２を０に設定する。そして、ＤＰＦ再生完了判断ステップＳ３０を終了し、図２に示す制御を終了する。
【００４１】
（アクチュエータ２３の動作の規制）
また、排ガス浄化システム１では、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生を再生装置が開始した時（ステップＳ２１及びＳ２２）から、両方の再生装置が第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂの再生を完了するまで（ステップＳ３４及びＳ４４を経るまで）アクチュエータ２３の動作が規制される。この規制は、ＤＰＦ再生制御中にアクチュエータ２３がオペレータの意図しない動作をすることを抑制するために行われる。この規制は、例えばコントローラ３０のアクチュエータ動作規制手段（図示なし）などにより行われる。
【００４２】
（排ガス浄化システム１の動作（タイミングチャート））
次に、図４に示すタイミングチャートを参照して（上述した各構成要素は図１、各ステップ図２及び図３参照）、排ガス浄化システム１の動作の推移を説明する。
【００４３】
時刻ｔ１の時、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルがしきい値Ｔ１である（図２のステップＳ１２でＹＥＳ）。この時、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が開始される（図２のステップＳ２１）。また、この時、第２ＤＰＦ１３ｂの堆積レベルはしきい値Ｔ２未満である。しかし、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御も開始される（図２のステップＳ２２）。これらのＤＰＦ再生制御の開始とともに、アクチュエータ２３の動作が規制される。すなわち、建設機械の稼動状態が「再生待ち」となる。
【００４４】
時刻ｔ２の時、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生が完了し（図３のステップＳ４３でＹＥＳ）、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了する（図３のステップＳ４４）。
【００４５】
時刻ｔ３の時、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生が完了し（図３のステップＳ３３でＹＥＳ）、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了する（図３のステップＳ３４）。また、時刻ｔ３の時、アクチュエータ２３の動作の規制が解除される。すなわち、建設機械の稼動状態が「再生待ち」から「稼動」の状態に切り換わる。
【００４６】
時刻ｔ３〜ｔ４の間、建設機械が稼動して第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂに粒子状物質が堆積する。第１エンジン１１ａと第２エンジン１１ｂとの負荷の状況によって、粒子状物質が堆積するペースが第１ＤＰＦ１３ａと第２ＤＰＦ１３ｂとで異なる場合がある。
【００４７】
時刻ｔ４〜ｔ６の間は、時刻ｔ１〜ｔ３とほぼ同様に排ガス浄化システム１が動作する。すなわち、時刻ｔ４の時、第２ＤＰＦ堆積量がしきい値Ｔ２となり（図２のステップＳ１３でＹＥＳ）、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が開始される（図２のステップＳ２２）。また、この時、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルはしきい値Ｔ１未満であるが、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御も開始される（図２のステップＳ２１）。時刻ｔ５の時、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了する（図３のステップＳ３４）。時刻ｔ６の時、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了する（図３のステップＳ４４）。また、時刻ｔ４〜ｔ６の間は、アクチュエータ２３の動作が規制される。
【００４８】
（変形例）
上記実施形態では、第１ＤＰＦ１３ａまたは第２ＤＰＦ１３ｂの堆積レベルがしきい値Ｔ１またはＴ２以上となった場合に、自動的にＤＰＦ再生制御を開始した。しかし、ＤＰＦ再生制御を手動で開始させても良い。具体的には例えば堆積レベルがしきい値Ｔ１またはＴ２以上となった旨を知らせる報知手段（図示なし）による報知に基づいて、オペレータが手動再生開始ボタン４１を操作することで、ＤＰＦ再生制御を開始するようにしても良い（すなわち、ステップＳ１２及びＳ１３の判断を省略しても良い）。
【００４９】
（効果１）
この排ガス浄化システム１は、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂ（複数のディーゼルエンジン）と、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂ（フィルタ）と、第１エンジン１１ａ側および第２エンジン１１ｂ側それぞれの再生装置とを備える。第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂは、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂそれぞれの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する。前記再生装置は、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂそれぞれに（フィルタごとに）設けられ、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を焼却除去してＤＰＦを再生する装置である。
また、排ガス浄化システム１では、一の再生装置が一のＤＰＦの再生を開始した時、他の再生装置も他のＤＰＦの再生を開始する（図２のステップＳ２１及びＳ２２、図４の時刻ｔ１及びｔ４参照）。よって、一のＤＰＦを再生する時刻の範囲と、他のＤＰＦを再生する時刻の範囲とが重複する（図４の時刻ｔ１〜ｔ３及びｔ４〜ｔ６参照）。したがって、これらが重複しない場合（図５参照）に比べ、ＤＰＦ再生を行う時間および頻度が増大することを抑制できる。すなわち、エンジンの基数を１基から複数基に増やすことによるＤＰＦ再生の時間および頻度の増大を抑制できる。
【００５０】
上述したように、排ガス浄化システム１ではＤＰＦ再生のための時間の増大を抑制できる。よって、ＤＰＦ再生中にアクチュエータ２３の動作が規制される場合、当該規制される時間が増大することを抑制できる。その結果、アクチュエータ２３を用いた作業が不能な時間（図４の「再生待ち」の時間）の増大を抑制できる。すなわち、建設機械の稼働率の低下を抑制できる。
【００５１】
上述したように、排ガス浄化システム１ではＤＰＦ再生の頻度の増大を抑制できる。よって、手動再生開始ボタン４１を用いてオペレータが手動でＤＰＦ再生を開始する場合（この場合を「場合α」とする）、手動再生開始ボタン４１をオペレータが操作する頻度を抑制できる。その結果、手動再生開始ボタン４１の操作の煩わしさを軽減できる。
【００５２】
また、排ガス浄化システム１では、一の再生装置が一のＤＰＦの再生を開始した時、他の再生装置も他のＤＰＦの再生を開始する。よって、上記「場合α」の場合、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂについて別個に手動再生開始ボタン１４１ａ及び１４１ｂ（図１において二点鎖線で示す）を操作する必要が無い。その結果、手動再生開始ボタン４１の操作の煩わしさを軽減できる。
【００５３】
（効果２）
排ガス浄化システム１は、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂを駆動源とするアクチュエータ２３を備える。排ガス浄化システム１では、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生を開始した時から、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂ両方のＤＰＦ再生が完了するまで（図４の時刻ｔ１〜ｔ３の間、時刻ｔ４〜ｔ６の間）、アクチュエータ２３の動作が規制される。この規制により、一のＤＰＦの再生中に他のＤＰＦに粒子状物質が堆積しにくい（図４の時刻ｔ２〜ｔ３及びｔ５〜ｔ６参照）。よって、一のＤＰＦの再生中に他のＤＰＦ側のエンジンのみを用いてアクチュエータ２３を動作させた場合（例えば図４の符号Ｄ参照）に比べ、第１ＤＰＦ１３ａと第２ＤＰＦ１３ｂとで粒子状物質の堆積量の増減が同期に近づきやすい。よって、ＤＰＦ再生のための時間および頻度が増大することをより抑制できる。
【００５４】
（その他の変形例）
排ガス浄化システム１は、図１に示すように、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂの２基のエンジンを備えていたが、エンジンを３基以上としても良い。
また、排ガス浄化システム１では、第１ＤＰＦ１３ａおよび第２ＤＰＦ１３ｂのいずれかについてＤＰＦ再生を行っている間、アクチュエータ２３の動作を規制した。しかし、この規制は行わなくても良い。例えば、ＤＰＦ再生が完了した方のエンジンを用いてアクチュエータ２３を動作させても良い（図４の符号Ｄ参照）。
また、図３及び図４に示す各ステップの順序は、発明の効果を奏する範囲内で適宜変更しても良い。例えば、ステップＳ２１とＳ２２とを入れ替えても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１ 排ガス浄化システム
１１ａ 第１エンジン（ディーゼルエンジン）
１１ｂ 第２エンジン（ディーゼルエンジン）
１３ａ 第１ＤＰＦ（フィルタ）
１３ｂ 第２ＤＰＦ（フィルタ）
２２ａ 第１負荷掛け装置（再生装置の一部）
２２ｂ 第２負荷掛け装置（再生装置の一部）
２３ａ 第１アクチュエータ
２３ｂ 第２アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のディーゼルエンジンの排気ガスを浄化する排ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１及び２に記載されている排ガス浄化システムは、ディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という）の排気ガスを浄化するフィルタ（ＤＰＦ、Diesel Particulate Filter）を備える。ＤＰＦは、エンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質（すす）を捕集する。ＤＰＦに捕集された粒子状物質は、エンジンに負荷を掛けて排気ガスの温度を上昇させることで焼却除去される（以下「ＤＰＦ再生」という）。なお、ＤＰＦ再生を行うための排ガス浄化システムによる制御を「ＤＰＦ再生制御」という。
【０００３】
ＤＰＦ再生制御は、建設機械のオペレータ（操作者）が手動で指示することで開始される場合がある。また、特許文献１の図５（Ｓ−１２）及び特許文献２の図４（Ｓ１２０）には、ＤＰＦに堆積した粒子状物質の量（以下、「堆積レベル」という）が所定値以上になる（または所定値を超える）とＤＰＦ再生制御が開始される技術が記載されている。
【０００４】
この排ガス浄化システムを備えた建設機械は、エンジンを駆動源とするアクチュエータを備える。ＤＰＦ再生制御時には、上述したようにエンジンに負荷が掛けられているので、オペレータが意図しない動作をアクチュエータがするおそれがある。そこで、特許文献１の図５（Ｓ−１１）及び特許文献２の図４（Ｓ１００）には、ＤＰＦ再生制御中にアクチュエータの動作を規制する技術が記載されている。
【０００５】
特許文献３の図２等には、２基のエンジンが搭載された建設機械が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１６６８４０号公報
【特許文献２】特開２００９−７９５０１号公報
【特許文献３】特開２００４−２５７０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３に記載の２基のエンジンを備えた建設機械に、特許文献１及び２に記載の排ガス浄化システムを単純に２基搭載したとする。すると、図５に示すように、第１エンジン側のＤＰＦ再生制御と、第２エンジン側のＤＰＦ再生制御とが別個に行われることになる。さらに詳しくは、第１エンジン側の第１ＤＰＦの堆積レベルがしきい値Ｔ１に達すると（図５の符号Ａ及びＣ参照）、第１ＤＰＦでＤＰＦ再生が行われる。第２ＤＰＦの堆積レベルがしきい値Ｔ２に達すると（図５の符号Ｂ参照）、第２ＤＰＦでＤＰＦ再生が行われる。なお、各ＤＰＦに粒子状物質が堆積していく速さは２基のエンジンそれぞれの負荷状態によって異なるので、各ＤＰＦの堆積レベルが同時にしきい値Ｔ１及びＴ２に達することは通常はない。このように、第１ＤＰＦと第２ＤＰＦとで別個にＤＰＦ再生制御が行われると、１基のエンジンのみ備えた建設機械の排ガス浄化システムに比べ、ＤＰＦ再生を行う時間が増えるとともにＤＰＦ再生を行う頻度が高くなる。
【０００８】
また、上述したように、ＤＰＦ再生中にアクチュエータの動作が規制される場合がある。この場合は次の問題がある。上記の排ガス浄化システムではＤＰＦ再生を行う時間が増えるので、アクチュエータの動作が規制される時間が増える。その結果、建設機械での作業を止めて待つ時間（図５の「再生待ち」の時間）が増え、建設機械の稼働率が低下する。また、上記の排ガス浄化システムではＤＰＦ再生を行う頻度が高くなるので、建設機械での仕事を細切れに止めて待つことになり煩わしい。
【０００９】
また、上記の排ガス浄化システムではＤＰＦ再生を行う頻度が高くなる。よって、建設機械のオペレータが手動で指示することでＤＰＦ再生制御が開始される場合は、オペレータが頻繁に上記指示のための操作をすることになり煩わしい。
【００１０】
そこで本発明は、複数のディーゼルエンジンを備えた建設機械でＤＰＦ再生を行う時間および頻度が増大することを抑制できる、建設機械の排ガス浄化システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の建設機械の排ガス浄化システムは、複数のディーゼルエンジンと、フィルタと、再生装置とを備える。前記フィルタは、複数の前記ディーゼルエンジンそれぞれの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する。前記再生装置は、前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を焼却除去して当該フィルタを再生する装置であって、当該フィルタごとに設けられている。また、一の前記再生装置が一の前記フィルタの再生を開始した時、他の前記再生装置も他の前記フィルタの再生を開始する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、複数のディーゼルエンジンを備えた建設機械でＤＰＦ再生を行う時間および頻度が増大することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】建設機械の排ガス浄化システムのブロック図である。
【図２】図１に示す排ガス浄化システムの動作のフローチャートである。
【図３】図２に示すＤＰＦ再生完了判断ステップＳ３０のフローチャートである。
【図４】図１に示す排ガス浄化システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図５】２基のエンジンを備えた建設機械に従来の排ガス浄化システムを搭載した場合の図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜図４を参照して建設機械の排ガス浄化システム１の実施形態を説明する。
【００１５】
建設機械の排ガス浄化システム１を図１に示す。排ガス浄化システム１が設けられる建設機械は、例えば移動式クレーン等である。排ガス浄化システム１は、主に、エンジン周辺部１０と、油圧回路２０と、コントローラ３０とを備える。エンジン周辺部１０は、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂ（複数のディーゼルエンジン）を備える。第１エンジン１１ａの周辺には、第１エンジン制御ユニット１２ａと、第１ＤＰＦ１３ａ（フィルタ）と、第１ポンプ１４ａとが設けられる。第２エンジン１１ｂの周辺には、第２エンジン制御ユニット１２ｂと、第２ＤＰＦ１３ｂ（フィルタ）と、第２ポンプ１４ｂとが設けられる。油圧回路２０は、第１ポンプ１４ａに接続された第１負荷掛け装置２２ａと、第２ポンプ１４ｂに接続された第２負荷掛け装置２２ｂと、第１ポンプ１４ａ及び第２ポンプに接続されたアクチュエータ２３とを備える。コントローラ３０は、第１エンジン関連制御装置３０ａと、第２エンジン関連制御装置３０ｂとを備える。第１エンジン関連制御装置３０ａは、第１負荷掛け指令装置３２ａと、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａとを備える。第２エンジン関連制御装置３０ｂは、第２負荷掛け指令装置３２ｂと、第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂとを備える。また、排ガス浄化システム１は、コントローラ３０に接続された手動再生開始ボタン４１を備える。
【００１６】
（第１エンジン関連の構成）
第１エンジン１１ａ（ディーゼルエンジン）は、アクチュエータ２３の駆動源である。第１エンジン１１ａは、炭素化合物を含む粒子状物質（すす）を含んだ排気ガスを排出する。
【００１７】
第１エンジン制御ユニット１２ａは、第１エンジン１１ａの動作を制御する装置（ＥＣＵ、Engine Control Unit）である。第１エンジン制御ユニット１２ａは、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａに、第１堆積レベル信号５２ａ（後述）を出力する。
【００１８】
第１ＤＰＦ１３ａ（フィルタ）は、第１エンジン１１ａの排気系（排気管など）に配置され、第１エンジン１１ａの排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタである。第１ＤＰＦ１３ａに捕集されて堆積した粒子状物質の堆積量の度合い（堆積レベル）は、次のように検出または推測される。
例えば、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルは、図示しないセンサで検出される。このセンサは、例えば、第１ＤＰＦの上流側（第１エンジン１１ａ側）の圧力と下流側の圧力（大気圧など）との差圧を検出する。このセンサから第１エンジン制御ユニット１２ａに検出結果（第１計測信号５１ａ）が出力される（コントローラ３０に出力しても良い）。
また例えば、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルは、第１エンジン１１ａの運転状況に基づき推測される。例えば、前記堆積レベルは、第１エンジン１１ａの動作時間または（及び）燃料消費量などに基づき、第１エンジン制御ユニット１２ａにより推測される。
上記のように検出または推測された堆積レベルに基づく第１堆積レベル信号５２ａは、第１エンジン制御ユニット１２ａから第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａに出力される。なお、第１ＤＰＦ１３ａの温度を図示しないセンサで計測し、この計測結果をＤＰＦ再生制御等に用いても良い。
【００１９】
第１ポンプ１４ａは、第１エンジン１１ａにより駆動され、第１負荷掛け装置２２ａを介してアクチュエータ２３に作動油を供給する、例えば可変容量型油圧ポンプである。
【００２０】
第１負荷掛け装置２２ａは、第１ポンプ１４ａの吐出圧を上昇させ、その結果、第１エンジン１１ａに負荷を掛ける装置である（詳細は後述）。
【００２１】
アクチュエータ２３は、第１エンジン１１ａを駆動源とする油圧アクチュエータである。アクチュエータ２３は、第１エンジン１１ａにより駆動された第１ポンプ１４ａから供給された作動油により駆動する。アクチュエータ２３は、建設機械の作業（仕事）を行うものである。建設機械が移動式クレーンの場合、アクチュエータ２３は例えば、吊荷の巻上げ及び巻下げ用のウインチ、ブームの起伏用のウインチまたはシリンダ、上部旋回体の旋回用のモータ、走行用のモータ、などである。なお、アクチュエータ２３は、第１エンジン１１ａのみを駆動源としても良く、また、第１エンジン１１ａおよび第２エンジン１１ｂを駆動源としても良い。
【００２２】
第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａは、第１ＤＰＦ１３ａ（及び第２ＤＰＦ１３ｂ）のＤＰＦ再生を行うか否かを判断する。第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａは、第１エンジン制御ユニット１２ａから入力された堆積レベル（第１堆積レベル信号５２ａ）がしきい値Ｔ１以上の場合、「ＤＰＦ再生を行う」と判断する。第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａは、手動再生開始ボタン４１から手動再生開始信号５５が入力された場合、「ＤＰＦ再生を行う」と判断する。「ＤＰＦ再生を行う」と判断した場合、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａは、第１負荷掛け指令装置３２ａ、第１エンジン制御ユニット１２ａ、及び第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂそれぞれに第１再生制御開始信号５３ａを出力する。また、第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂが第２ＤＰＦ１３ｂの「ＤＰＦ再生を行う」と判断した場合、第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂから第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａへ第２再生制御開始信号５３ｂが入力される。
【００２３】
第１負荷掛け指令装置３２ａは、第１負荷掛け装置２２ａに負荷掛けを行う旨の指令をする。第１負荷掛け指令装置３２ａは、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａから第１再生制御開始信号５３ａが入力された場合、第１負荷掛け指令信号５４ａを第１負荷掛け装置２２ａに出力する。
【００２４】
（第１ＤＰＦのＤＰＦ再生制御）
排ガス浄化システム１は、第１ＤＰＦ１３ａに堆積した粒子状物質を焼却除去して第１ＤＰＦ１３ａを再生する（排ガス浄化システム１は再生装置（後述）を備える）。具体的には、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御は次のように行われる。上述したように、第１ＤＰＦ１３ａでの堆積レベルがしきい値Ｔ１以上になると、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａが「ＤＰＦ再生を行う」と判断し、第１負荷掛け指令装置３２ａが第１負荷掛け装置２２ａに負荷掛けを行う旨を指令し、第１負荷掛け装置２２ａが第１ポンプ１４ａの吐出圧を上昇させる。すると、第１ポンプ１４ａを駆動する第１エンジン１１ａに掛かる負荷が増加し、第１エンジン１１ａの排気温度が上昇する。そして、第１ＤＰＦに堆積した粒子状物質が焼却除去される。なお、前記「再生装置」はＤＰＦ再生制御を行う装置である。具体的には例えば、上記のＤＰＦ再生制御を行っている状態の、第１エンジン１１ａ、第１ポンプ１４ａ、及び第１負荷掛け装置２２ａが「再生装置」である。
【００２５】
第１エンジン１１ａへの負荷掛けは、上記以外の動作で行っても良い。例えば、第１ポンプ１４ａの容量を増やして負荷掛けをしても良い（この場合「再生装置」は第１エンジン１１ａ及び第１ポンプ１４ａである）。また例えば、第１エンジン１１ａの回転数を上げることで負荷掛けをしても良い（この場合「再生装置」は第１エンジン１１ａである）。なお、上記のように第１エンジン１１ａに負荷を掛けることに加えて、第１ＤＰＦ１３ａに堆積した粒子状物質を燃焼させるための油を第１ＤＰＦ１３ａの上流側で噴射する（ポスト噴射を行う）ことで、排気ガスの温度をさらに上昇させても良い。
【００２６】
（第２エンジン関連の構成、および、第２ＤＰＦのＤＰＦ再生制御）
第２エンジン１１ｂに関連する構成は、上述した第１エンジン１１ａに関連する構成と同様である。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御は、上述した第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御と同様に行われる。なお、第１エンジン１１ａ側の、第１計測信号５１ａ、第１堆積レベル信号５２ａ、第１再生制御開始信号５３ａ、及び第１負荷掛け指令信号５４ａは、第２エンジン１１ｂ側の、第２計測信号５１ｂ、第２堆積レベル信号５２ｂ、第２再生制御開始信号５３ｂ、及び第２負荷掛け指令信号５４ｂに対応する。
【００２７】
（手動再生開始ボタン）
手動再生開始ボタン４１は、建設機械のオペレータがＤＰＦ再生を手動で開始させる手段であり、例えば建設機械の運転席に設置される。手動再生開始ボタン４１は、第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａ及び第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂに手動再生開始信号５５を出力する。なお、手動再生開始ボタン４１は、ボタン以外のスイッチ（レバーなど）に変形しても良い。また、手動再生開始ボタン４１は設けなくても良い。
【００２８】
（排ガス浄化システム１の動作（フローチャート））
次に、図２及び図３に示すフローチャートを参照して（上述した各構成要素および各信号については図１参照）、排ガス浄化システム１の動作を説明する。この動作の概略は次の通りである。まず、図２に示すように、ＤＰＦ再生制御を開始する条件を満たすか否かの判断等を行う（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。次に、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生を開始するとともに第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生を開始する（ステップＳ２１及びＳ２２）。次に、図３に示すように、第１ＤＰＦ１３ａと第２ＤＰＦ１３ｂ両方の再生が完了したか否かの判断を行う（ステップＳ３１〜Ｓ５２）。以下、この動作を詳細に説明する。
【００２９】
ステップＳ１１では、図２に示すように、手動でＤＰＦ再生を開始するか否かが判断される。具体的には、手動再生開始ボタン４１からコントローラ３０に手動再生開始信号５５が入力されたか否かが判断される。手動でＤＰＦ再生を開始する場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ進む。手動でＤＰＦ再生を開始しない場合（ＮＯ）、ステップＳ１２へ進む。
【００３０】
ステップＳ１２では、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルがしきい値Ｔ１以上か否かが判断される。この判断は、第１堆積レベル信号５２ａに基づいて第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａが行う。堆積レベルがしきい値Ｔ１以上の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ進む。堆積レベルがしきい値Ｔ１未満の場合（ＮＯ）、ステップＳ１３へ進む。
【００３１】
ステップＳ１３では、第２ＤＰＦ１３ｂの堆積レベルがしきい値Ｔ２以上か否かが判断される。堆積レベルがしきい値Ｔ２以上の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ進む。堆積レベルがしきい値Ｔ２未満の場合（ＮＯ）、ステップＳ１１へ戻る。
【００３２】
ステップＳ１４では、ＤＰＦ再生開始不都合があるか否かが判断される。例えば下記（１）〜（４）等の場合に「ＤＰＦ再生開始不都合がある」とコントローラ３０が判断する。（１）建設機械のオペレータがアクチュエータ２３を操作中の場合。この場合にＤＰＦ再生制御を開始すると、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂの負荷状態が急変し、アクチュエータ２３がオペレータの意図しない動きをしてしまうからである（２）第１エンジン１１ａまたは第２エンジン１１ｂが暖機されていない場合。焼き付きを抑制するためである。（３）建設機械の分解中や組み立て中の場合。（４）ＤＰＦ再生を開始させないことをスイッチ等（図示なし）でオペレータが指令している場合など。
ＤＰＦ再生開始不都合がある場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１へ戻る。ＤＰＦ再生開始不都合がない場合（ＮＯ）、ステップＳ２１へ進む。
【００３３】
ステップＳ２１では、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御を開始する。また、ステップＳ２２では、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御を開始する。すなわち、一の再生装置が一のフィルタの再生を開始した時、他の再生装置も他のフィルタの再生を開始する。さらに詳しくは、第１エンジン１１ａ側の再生装置（第１負荷掛け装置２２ａ等）が第１ＤＰＦ１３ａの再生を開始した時、第２エンジン１１ｂ側の再生装置（第２負荷掛け装置２２ｂ等）も第２ＤＰＦ１３ｂの再生を開始する。同様に、第２エンジン１１ｂ側の再生装置が第２ＤＰＦ１３ｂの再生を開始した時、第１エンジン１１ａ側の再生装置も第１ＤＰＦ１３ａの再生を開始する。次に、ステップＳ３０へ進む。
【００３４】
ＤＰＦ再生完了判断ステップＳ３０では、図３に示すように、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂ両方のＤＰＦ再生制御が完了したか否か等が判断される。なお、下記の各判断はコントローラ３０の、例えば第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａまたは第２ＤＰＦ再生要否判断手段３１ｂが行う。
【００３５】
ステップＳ３１では、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了したか（ステップＳ３４を経たか）否かが判断される。この判断にはフラグ１が用いられる。フラグ１は、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了している場合は１、終了していない場合及び初期値は０である。フラグ１が１の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３２へ進む。フラグ１が０の場合（ＮＯ）、ステップＳ３３へ進む。
【００３６】
ステップＳ３２では、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了したか（ステップＳ４４を経たか）否かが判断される。この判断にはフラグ２が用いられる。フラグ２は、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了している場合は１、終了していない場合及び初期値は０である。フラグ２が１の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ５１へ進む。フラグ２が０の場合（ＮＯ）、ステップＳ４１へ進む。
【００３７】
ステップＳ３３では、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生が完了したか否かが判断される。具体的には例えば、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルが所定値以下となったときに「ＤＰＦ再生が完了した」と第１ＤＰＦ再生要否判断手段３１ａが判断する。この判断は、ＤＰＦ再生を行った時間などに基づいて行っても良い。第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生が完了していない場合（ＮＯ）、ステップＳ４１へ進む。第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生が完了した場合（ＹＥＳ）、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御を終了し（ステップＳ３４）、フラグ１を１に設定し（ステップＳ３５）、ステップＳ４１へ進む。
【００３８】
ステップＳ４１及びＳ４２では、上述したステップＳ３１及びＳ３２とほぼ同様の判断がされる。第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了している場合（ステップＳ３４及びＳ４４を経た場合）（ステップＳ４１及びＳ４２でＹＥＳ）、ステップＳ５１へ進む。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了し（ステップＳ４１でＹＥＳ）、かつ、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了していない場合（ステップＳ４２でＮＯ）、ステップＳ３１へ戻る。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了していない場合（ステップＳ４１でＮＯ）、ステップＳ４３へ進む。
【００３９】
ステップＳ４３では、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生が完了したか否かが判断される。この判断は、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生の完了の判断（ステップＳ３３）と同様に行われる。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生が完了していない場合（ＮＯ）、ステップＳ３１へ戻る。第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生が完了した場合（ＹＥＳ）、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御を終了し（ステップＳ４４）、フラグ２を１に設定し（ステップＳ４５）、ステップＳ３１へ戻る。
【００４０】
ステップＳ５１ではフラグ１を０に設定する。ステップＳ５２ではフラグ２を０に設定する。そして、ＤＰＦ再生完了判断ステップＳ３０を終了し、図２に示す制御を終了する。
【００４１】
（アクチュエータ２３の動作の規制）
また、排ガス浄化システム１では、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生を再生装置が開始した時（ステップＳ２１及びＳ２２）から、両方の再生装置が第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂの再生を完了するまで（ステップＳ３４及びＳ４４を経るまで）アクチュエータ２３の動作が規制される。この規制は、ＤＰＦ再生制御中にアクチュエータ２３がオペレータの意図しない動作をすることを抑制するために行われる。この規制は、例えばコントローラ３０のアクチュエータ動作規制手段（図示なし）などにより行われる。
【００４２】
（排ガス浄化システム１の動作（タイミングチャート））
次に、図４に示すタイミングチャートを参照して（上述した各構成要素は図１、各ステップ図２及び図３参照）、排ガス浄化システム１の動作の推移を説明する。
【００４３】
時刻ｔ１の時、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルがしきい値Ｔ１である（図２のステップＳ１２でＹＥＳ）。この時、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が開始される（図２のステップＳ２１）。また、この時、第２ＤＰＦ１３ｂの堆積レベルはしきい値Ｔ２未満である。しかし、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御も開始される（図２のステップＳ２２）。これらのＤＰＦ再生制御の開始とともに、アクチュエータ２３の動作が規制される。すなわち、建設機械の稼動状態が「再生待ち」となる。
【００４４】
時刻ｔ２の時、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生が完了し（図３のステップＳ４３でＹＥＳ）、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了する（図３のステップＳ４４）。
【００４５】
時刻ｔ３の時、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生が完了し（図３のステップＳ３３でＹＥＳ）、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了する（図３のステップＳ３４）。また、時刻ｔ３の時、アクチュエータ２３の動作の規制が解除される。すなわち、建設機械の稼動状態が「再生待ち」から「稼動」の状態に切り換わる。
【００４６】
時刻ｔ３〜ｔ４の間、建設機械が稼動して第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂに粒子状物質が堆積する。第１エンジン１１ａと第２エンジン１１ｂとの負荷の状況によって、粒子状物質が堆積するペースが第１ＤＰＦ１３ａと第２ＤＰＦ１３ｂとで異なる場合がある。
【００４７】
時刻ｔ４〜ｔ６の間は、時刻ｔ１〜ｔ３とほぼ同様に排ガス浄化システム１が動作する。すなわち、時刻ｔ４の時、第２ＤＰＦ堆積量がしきい値Ｔ２となり（図２のステップＳ１３でＹＥＳ）、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が開始される（図２のステップＳ２２）。また、この時、第１ＤＰＦ１３ａの堆積レベルはしきい値Ｔ１未満であるが、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御も開始される（図２のステップＳ２１）。時刻ｔ５の時、第１ＤＰＦ１３ａのＤＰＦ再生制御が終了する（図３のステップＳ３４）。時刻ｔ６の時、第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生制御が終了する（図３のステップＳ４４）。また、時刻ｔ４〜ｔ６の間は、アクチュエータ２３の動作が規制される。
【００４８】
（変形例）
上記実施形態では、第１ＤＰＦ１３ａまたは第２ＤＰＦ１３ｂの堆積レベルがしきい値Ｔ１またはＴ２以上となった場合に、自動的にＤＰＦ再生制御を開始した。しかし、ＤＰＦ再生制御を手動で開始させても良い。具体的には例えば堆積レベルがしきい値Ｔ１またはＴ２以上となった旨を知らせる報知手段（図示なし）による報知に基づいて、オペレータが手動再生開始ボタン４１を操作することで、ＤＰＦ再生制御を開始するようにしても良い（すなわち、ステップＳ１２及びＳ１３の判断を省略しても良い）。
【００４９】
（効果１）
この排ガス浄化システム１は、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂ（複数のディーゼルエンジン）と、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂ（フィルタ）と、第１エンジン１１ａ側および第２エンジン１１ｂ側それぞれの再生装置とを備える。第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂは、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂそれぞれの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する。前記再生装置は、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂそれぞれに（フィルタごとに）設けられ、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を焼却除去してＤＰＦを再生する装置である。
また、排ガス浄化システム１では、一の再生装置が一のＤＰＦの再生を開始した時、他の再生装置も他のＤＰＦの再生を開始する（図２のステップＳ２１及びＳ２２、図４の時刻ｔ１及びｔ４参照）。よって、一のＤＰＦを再生する時刻の範囲と、他のＤＰＦを再生する時刻の範囲とが重複する（図４の時刻ｔ１〜ｔ３及びｔ４〜ｔ６参照）。したがって、これらが重複しない場合（図５参照）に比べ、ＤＰＦ再生を行う時間および頻度が増大することを抑制できる。すなわち、エンジンの基数を１基から複数基に増やすことによるＤＰＦ再生の時間および頻度の増大を抑制できる。
【００５０】
上述したように、排ガス浄化システム１ではＤＰＦ再生のための時間の増大を抑制できる。よって、ＤＰＦ再生中にアクチュエータ２３の動作が規制される場合、当該規制される時間が増大することを抑制できる。その結果、アクチュエータ２３を用いた作業が不能な時間（図４の「再生待ち」の時間）の増大を抑制できる。すなわち、建設機械の稼働率の低下を抑制できる。
【００５１】
上述したように、排ガス浄化システム１ではＤＰＦ再生の頻度の増大を抑制できる。よって、手動再生開始ボタン４１を用いてオペレータが手動でＤＰＦ再生を開始する場合（この場合を「場合α」とする）、手動再生開始ボタン４１をオペレータが操作する頻度を抑制できる。その結果、手動再生開始ボタン４１の操作の煩わしさを軽減できる。
【００５２】
また、排ガス浄化システム１では、一の再生装置が一のＤＰＦの再生を開始した時、他の再生装置も他のＤＰＦの再生を開始する。よって、上記「場合α」の場合、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂについて別個に手動再生開始ボタン１４１ａ及び１４１ｂ（図１において二点鎖線で示す）を操作する必要が無い。その結果、手動再生開始ボタン４１の操作の煩わしさを軽減できる。
【００５３】
（効果２）
排ガス浄化システム１は、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂを駆動源とするアクチュエータ２３を備える。排ガス浄化システム１では、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂのＤＰＦ再生を開始した時から、第１ＤＰＦ１３ａ及び第２ＤＰＦ１３ｂ両方のＤＰＦ再生が完了するまで（図４の時刻ｔ１〜ｔ３の間、時刻ｔ４〜ｔ６の間）、アクチュエータ２３の動作が規制される。この規制により、一のＤＰＦの再生中に他のＤＰＦに粒子状物質が堆積しにくい（図４の時刻ｔ２〜ｔ３及びｔ５〜ｔ６参照）。よって、一のＤＰＦの再生中に他のＤＰＦ側のエンジンのみを用いてアクチュエータ２３を動作させた場合（例えば図４の符号Ｄ参照）に比べ、第１ＤＰＦ１３ａと第２ＤＰＦ１３ｂとで粒子状物質の堆積量の増減が同期に近づきやすい。よって、ＤＰＦ再生のための時間および頻度が増大することをより抑制できる。
【００５４】
（その他の変形例）
排ガス浄化システム１は、図１に示すように、第１エンジン１１ａ及び第２エンジン１１ｂの２基のエンジンを備えていたが、エンジンを３基以上としても良い。
また、排ガス浄化システム１では、第１ＤＰＦ１３ａおよび第２ＤＰＦ１３ｂのいずれかについてＤＰＦ再生を行っている間、アクチュエータ２３の動作を規制した。しかし、この規制は行わなくても良い。例えば、ＤＰＦ再生が完了した方のエンジンを用いてアクチュエータ２３を動作させても良い（図４の符号Ｄ参照）。
また、図３及び図４に示す各ステップの順序は、発明の効果を奏する範囲内で適宜変更しても良い。例えば、ステップＳ２１とＳ２２とを入れ替えても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１ 排ガス浄化システム
１１ａ 第１エンジン（ディーゼルエンジン）
１１ｂ 第２エンジン（ディーゼルエンジン）
１３ａ 第１ＤＰＦ（フィルタ）
１３ｂ 第２ＤＰＦ（フィルタ）
２２ａ 第１負荷掛け装置（再生装置の一部）
２２ｂ 第２負荷掛け装置（再生装置の一部）
２３ａ 第１アクチュエータ
２３ｂ 第２アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のディーゼルエンジンと、
複数の前記ディーゼルエンジンそれぞれの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を焼却除去して当該フィルタを再生する装置であって、当該フィルタごとに設けられた再生装置と、を備え、
一の前記再生装置が一の前記フィルタの再生を開始した時、他の前記再生装置も他の前記フィルタの再生を開始する、建設機械の排ガス浄化システム。
【請求項２】
前記ディーゼルエンジンを駆動源とするアクチュエータを備え、
前記再生装置が前記フィルタの再生を開始した時から、両方の当該再生装置が当該フィルタの再生を完了するまで、前記アクチュエータの動作を規制する、請求項１に記載の建設機械の排ガス浄化システム。
【請求項１】
複数のディーゼルエンジンと、
複数の前記ディーゼルエンジンそれぞれの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を焼却除去して当該フィルタを再生する装置であって、当該フィルタごとに設けられた再生装置と、を備え、
一の前記再生装置が一の前記フィルタの再生を開始した時、他の前記再生装置も他の前記フィルタの再生を開始する、建設機械の排ガス浄化システム。
【請求項２】
前記ディーゼルエンジンを駆動源とするアクチュエータを備え、
前記再生装置が前記フィルタの再生を開始した時から、両方の当該再生装置が当該フィルタの再生を完了するまで、前記アクチュエータの動作を規制する、請求項１に記載の建設機械の排ガス浄化システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８８９５５（Ｐ２０１２−１８８９５５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１５８６（Ｐ２０１１−５１５８６）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３０４０２０３６２）コベルコクレーン株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３０４０２０３６２）コベルコクレーン株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
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