油圧作業機械
【課題】機械室外部から排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材を備えた油圧作業機械において、排気フィルタを粒子状物質の目詰まりから再生させるための再生制御を、カバー部材が開いているときに行わないようにすることができること。
【解決手段】機械室には、この機械室外部から排気後処理装置３１へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材６ａ，６ｂと、これらのそれぞれの閉じた状態を検知するリミットスイッチ７０，７１とが設けられている。コントローラ５０は、リミットスイッチ７０によりカバー部材６ａの閉じた状態が検知されないとき、および、リミットスイッチ７１によりカバー部材６ｂの閉じた状態が検知されないときには、再生手段（燃料噴射装置１４ａ、可変機構部１５ａ、可変絞り弁４０）に対し再生制御を行わない。
【解決手段】機械室には、この機械室外部から排気後処理装置３１へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材６ａ，６ｂと、これらのそれぞれの閉じた状態を検知するリミットスイッチ７０，７１とが設けられている。コントローラ５０は、リミットスイッチ７０によりカバー部材６ａの閉じた状態が検知されないとき、および、リミットスイッチ７１によりカバー部材６ｂの閉じた状態が検知されないときには、再生手段（燃料噴射装置１４ａ、可変機構部１５ａ、可変絞り弁４０）に対し再生制御を行わない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気に含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置を備え、排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質を燃焼させて除去することにより排気フィルタの機能を再生させる油圧作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の油圧作業機械は、エンジンを駆動源とする油圧ポンプの吐出流量と吐出圧の両方を上昇させる再生制御を行う再生制御手段を備えている。油圧ポンプの吐出流量と吐出圧の両方を上昇させることによってエンジン出力が上昇し、これにより、排気の温度が上昇する。この結果、排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質が排気の熱により燃焼させられ、排気フィルタから除去される。また、再生制御は、排気フィルタの目詰まりを検知したときに自動的に行われるようになっている。（特許文献１参照）
また、油圧作業機械の一種である油圧ショベルにおいて、この油圧ショベルの本体である旋回体には、機械室が区画形成されている。この機械室には、油圧ポンプ、この油圧ポンプを駆動するエンジン、および、排気後処理装置を含むエンジンの補機類等の機器が収容されている。機械室の天井の一部は、旋回体に対して回動可能に設けられたカバー部材により形成されている。このカバー部材を上方向に回動させることによって機械室の上方から機械室内へのアクセスが可能になり、これによって機械室内の機器に対しメンテナンスが行えるようになる。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０７３３８０号公報
【特許文献２】特開１１−７８９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目詰まりした排気フィルタを十分に再生させるのに必要な排気温度は、枯葉等の可燃物を発火させるほど高温である。また、カバー部材が開かれて機械室が開放された状態では、排気後処理装置上およびその周囲に、枯葉等の可燃物が接近したり接触したりするおそれがある。これらのことから、目詰まりした排気フィルタを再生させるための再生制御を行うときには、火災の発生を防止するためにカバー部材を閉じておくことが望ましい。
【０００５】
また、カバー部材が開かれて機械室が開放された状態では、人が機械室内の排気後処理装置に対して、または排気後処理装置近傍の機器に対してメンテナンスを行っている可能性がある。再生制御が自動的に行われる場合、メンテナンスを行う人の存在に関係なく、再生制御が行われることになる。このことから、カバー部材が開いた状態では、再生制御が行われないようにすることが望ましい。
【０００６】
本発明は前述の事情を考慮してなされたものであって、その目的は、機械室外部から排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材を備えた油圧作業機械において、排気フィルタを粒子状物質の目詰まりから再生させるための再生制御を、カバー部材が開いているときに行わないようにすることができる油圧作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するために本発明に係る油圧作業機械は次のように構成されている。
【０００８】
本発明に係る油圧作業機械は、エンジンの排気に含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置と、この排気後処理装置を収容した機械室と、前記排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段と、この再生手段に対し再生制御を行って前記排気フィルタから粒子状物質を除去させる再生制御手段と、を備え、前記機械室には、この機械室の外部から前記排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材が設けられた油圧作業機械において、前記機械室には、前記カバー部材が閉じた状態であることを検知する検知手段が設けられ、前記再生制御手段は、前記検知手段により前記カバー部材の閉じた状態が検知されたことを条件として前記再生手段に対し再生制御を行い、前記検知手段により前記カバー部材の閉じた状態が検知されないときには前記再生手段に対し再生制御を行わないことを特徴とする。
【０００９】
このように構成された油圧作業機械において、再生制御手段は、検知手段によりカバー部材の閉じた状態が検知されたことを条件として、再生手段に対し再生制御を行い、検知手段によりカバー部材の閉じた状態が検知されないときには、すなわち、カバー部材の開いた状態が検知されたときには、再生手段に対し再生制御を行わない。これにより、再生制御をカバー部材が開いているときに行わないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前述のように、排気フィルタを粒子状物質の目詰まりから再生させるための再生制御を、カバー部材が開いているときに行わないようにすることができる。したがって、再生制御中に排気後処理装置上およびその周囲に、枯葉等の可燃物が接近したり接触したりすることを防止でき、また、排気後処理装置に対し、または排気後処理装置近傍の機器に対し人がメンテナンスを行っているときに再生制御が行われることを防止できる。つまり、再生制御時の油圧作業機械の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧作業機械である油圧ショベルの左側面図である。
【図２】図１に示した油圧ショベルの本体である旋回体の拡大上面図である。
【図３】図２のIII−III切断線により旋回体を切断して機械室内の機器の配置を示す図である。
【図４】図２に示した第１カバー部材および第２カバー部材が閉じた状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示した第２カバー部材が開いた状態を示す斜視図である。
【図６】図１に示した油圧ショベルに備えられた排気後処理装置の排気フィルタの再生に係る構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示したコントローラにおける処理のうち、自動的に再生制御を行う自動再生モードへの移行、および自動再生モードの解除に係る処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】コントローラが自動制御モード時に行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】カバー部材の別の例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る油圧作業機械の別の例であるホイールローダの左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態について図１〜図８を用いて説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る油圧作業機械の一例としての油圧ショベル１は、履帯を駆動して走行する走行体２と、油圧ショベル１の本体であって走行体２に旋回自在に結合している旋回体３と、旋回体３の前部の略中央に設けられたバックホウタイプのフロント作業装置７とを有する。
【００１４】
旋回体３は、フロント作業装置７の左側方に設けられた運転室４と、旋回体３の後端部を形成しているカウンタウェイト５とを有する。
【００１５】
図２に示すように、運転室４とカウンタウェイト５の間には、機械室６が設けられている。図３に示すように、その機械室６内には、エンジン１４（ディーゼルエンジン）が収容されている。機械室６内において、エンジン１４の右端部には、可変容量型油圧ポンプ１５と不図示の固定容量型油圧ポンプとが、エンジン出力を伝達可能に結合している。エンジン１４の左端部には、冷却ファン８０がエンジン出力を伝達可能に結合している。冷却ファン８０の左方には、ラジエータ等の熱交換器８１が設けられている。
【００１６】
エンジン１４、可変容量型油圧ポンプ１５および固定容量型油圧ポンプ、冷却ファン８０の上方に位置する機械室６の天井部分は、開閉可能な第１カバー部材６ａおよび第２カバー部材６ｂにより形成されている。
【００１７】
第１カバー部材６ａの左縁部は旋回体３の上面にヒンジ結合されている。図４と図５を比較して分かるように、第１カバー部材６ａを上方向に回動させることによって、機械室６上面のうち左側の領域が開き、これにより機械室６外部から冷却ファン８０および熱交換器８１に対しメンテナンスのためのアクセスができるようになる。
【００１８】
エンジン１４からは、このエンジン１４の排気を油圧ショベル１の外部に導くための排気管３０が導出されている。エンジン１４よりも上方に位置する排気管３０の部分には、排気後処理装置３１が設けられている。この排気後処理装置３１の下流側からは排気管３０の終端部３０ａが延びている。この終端部３０ａは第２カバー部材６ｂを貫通して位置し、排気口３０ｂを有する。第２カバー部材６ｂは旋回体３の上面に対し、複数個所をネジ止めされて着脱可能になっている。第２カバー部材６ｂを旋回体３の上面から取り外すことによって機械室６の上面のうち右側の領域が開き、これにより機械室６外部から排気後処理装置３１に対しメンテナンスのためのアクセスができる。
【００１９】
可変容量型油圧ポンプ１５は、走行体２の駆動源である不図示の左走行モータ（油圧モータ）および右走行モータ（油圧モータ）と、旋回体３の駆動源である不図示の旋回モータ（油圧モータ）と、ブーム８を駆動するブームシリンダ１１（油圧シリンダ）と、アーム９を駆動するアームシリンダ１２（油圧シリンダ）と、バケット１０を駆動するバケットシリンダ１３（油圧シリンダ）とに供給する圧油を吐出するメインポンプである。
【００２０】
図示しないが、可変容量型油圧ポンプ１５と左走行モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５と右走行モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５と旋回モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５とブームシリンダ１１との間、可変容量型油圧ポンプ１５とアームシリンダ１２との間、可変容量型油圧ポンプ１５とバケットシリンダ１３との間のそれぞれには、個別にコントロールバルブが設けられている。各コントロールバルブは、そのコントロールバルブに対応する１の油圧アクチュエータに、すなわち、左走行モータ、右走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ１１、アームシリンダ１２およびバケットシリンダ１３のうちの１に供給される圧油の流量と流れの方向とを制御するものであり、その油圧アクチュエータへの圧油を遮断することができるものである。前出の不図示の固定容量型油圧ポンプは、各コントロールバルブに与えるパイロット圧の油圧源、すなわちパイロットポンプである。
【００２１】
運転室４内には、左走行操作レバー装置１６、右走行操作レバー装置１７、旋回・アーム操作レバー装置１８、ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄが設けられている。
【００２２】
左走行操作レバー装置１６は、予め設定された中立位置から前後方向に傾倒操作可能なペダル付操作レバー１６ａと、このペダル付操作レバー１６ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧を固定容量型油圧ポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１６ｂとを有する。パイロット圧生成部１６ｂは、前方向へのペダル付操作レバー１６ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向へのペダル付操作レバー１６ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。右走行操作レバー装置１７も左走行操作レバー装置１６と同様の、ペダル付操作レバー１７ａとパイロット圧生成部１７ｂとを有する。左走行操作レバー装置１６により生成されるパイロット圧は、左走行モータに対応するコントロールバルブを操作する。右走行操作レバー装置１７により生成されるパイロット圧は、右走行モータに対応するコントロールバルブを操作する。
【００２３】
旋回・アーム操作レバー装置１８は、予め設定された中立位置から十字方向（前後左右方向）に傾倒操作可能な操作レバー１８ａと、この操作レバー１８ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧を固定容量型油圧ポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１８ｂとを有する。パイロット圧生成部１８ｂは、前方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、左方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、右方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。
【００２４】
前後方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に伴って旋回・アーム操作レバー装置１８により生成されるパイロット圧は、旋回モータに対応するコントロールバルブを操作する。左右方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に伴って旋回・アーム操作レバー装置１８により生成されるパイロット圧は、アームシリンダ１２に対応するコントロールバルブを操作する。
【００２５】
ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄは、予め設定された中立位置から十字方向（前後左右方向）に傾倒操作可能な操作レバー１９ａと、この操作レバー１９ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧を固定容量型油圧ポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１９ｂとを有する。パイロット圧生成部１９ｂは、前方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、左方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、右方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。
【００２６】
前後方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に伴ってブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにより生成されるパイロット圧は、ブームシリンダ１１に対応するコントロールバルブを操作する。左右方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に伴ってブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにより生成されるパイロット圧は、バケットシリンダ１３に対応するコントロールバルブを操作する。
【００２７】
排気後処理装置３１はエンジン１４の排気に含まれる粒子状物質を捕捉する排気フィルタ３１ａと、この排気フィルタ３１ａにおける粒子状物質の燃焼を促す酸化触媒３１ｂと、これら排気フィルタ３１ａおよび酸化触媒３１ｂを収容した円筒状のケース３１ｃとを有する。
【００２８】
排気フィルタ３１ａは捕捉した粒子状物質により目詰まりする。この目詰まりを解消して排気フィルタ３１ａの機能（排気を通過させつつ粒子状物質を捕捉する機能）を再生させるために、排気後処理装置３１には、排気フィルタ３１ａに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段が付設されている。本実施形態においては、その再生手段として、通常時よりもエンジン出力を上昇させて排気温度を高くし、その排気温度により粒子状物質を燃焼させるものが採用されている。
【００２９】
その再生手段は、可変容量型油圧ポンプ１５の吐出圧を、管路を絞って上昇させる可変絞り弁４０と、可変容量型油圧ポンプ１５の押し退け容積の調整を可能にしている可変機構部１５ａと、エンジン１４の燃料噴射装置１４ａとから構成されている。これら可変絞り弁４０、可変機構部１５ａおよび燃料噴射装置１４ａは、コントローラ５０により制御されるようになっている。
【００３０】
コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有し、そのＲＯＭに書き込まれたコンピュータプログラムに従って動作するものである。このコントローラ５０は、排気フィルタ３１ａが再生するよう可変絞り弁４０、可変機構部１５ａおよび燃料噴射装置１４ａの制御を行う再生制御手段５４として機能する。この再生制御手段５４は、可変容量型油圧ポンプ１５の吐出圧が予め設定された高さになるよう可変絞り弁４０を制御し、かつ、最小押し退け容積が予め設定された大きさになるよう可変機構部１５ａを制御し、かつ、未燃の燃料が酸化触媒３１ｂに達するタイミングで燃料噴射が行われる状態に燃料噴射装置１４ａを制御する。つまり、可変絞り弁４０、可変機構部１５ａ、燃料噴射装置１４ａを制御することによってエンジン出力を上昇させるとともに、酸化触媒３１ｂで生じた反応熱により燃料を燃焼させることによって、粒子状物質の燃焼に十分な排気温度が確保されるようになっている。
【００３１】
前出の左走行操作レバー装置１６において、パイロット圧生成部１６ｂには、ペダル付操作レバー１６ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号（電気信号）に変換して出力するパイロット圧センサ６１Ａ（圧力センサ）と、ペダル付操作レバー１６ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６１Ｂとが設けられている。これと同様に、右走行操作レバー装置１７において、パイロット圧生成部１７ｂには、ペダル付操作レバー１７ａの前方向の傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６２Ａと、ペダル付操作レバー７１ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６２Ｂとが設けられている。パイロット圧センサ６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００３２】
また、旋回・アーム操作レバー装置１８において、パイロット圧生成部１８ｂには、操作レバー１８ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ａと、操作レバー１８ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｂと、操作レバー１８ａの左方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｃと、操作レバー１８ａの右方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｄとが設けられている。これらのパイロット圧センサ６３Ａ〜６３Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００３３】
これと同様に、ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにおいて、パイロット圧生成部１９ｂには、操作レバー１９ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ａと、操作レバー１９ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｂと、操作レバー１９ａの左方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｃと、操作レバー１９ａの右方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｄとが設けられている。これらのパイロット圧センサ６４Ａ〜６４Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００３４】
排気後処理装置３１には差圧センサ６７が付設されている。この差圧センサ６７は排気フィルタ３１ａの上流側と下流側との間の差圧を差圧信号（電気信号）に変換して出力するようになっている。この差圧信号もコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００３５】
第１カバー部材６ａと第２カバー部材６ｂとにより開閉される開口部６ｃの縁部のうち、第１カバー部材６ａ側の部分には、第１カバー部材６ａが閉じたことに連動してオン状態になり第１閉状態検知信号（電気信号）を出力する第１リミットスイッチ７０が設けられている。さらに、その縁部の第２カバー部材６ｂ側の部分には、第２カバー部材６ｂが閉じたことに連動してオン状態になり第２閉状態検知信号（電気信号）を出力する第２リミットスイッチ７１が設けられている。第１，第２閉状態検知信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。第１リミットスイッチ７０は第１カバー部材６ａが閉じた状態であることを検知する検知手段であり、第２リミットスイッチ７１は第２カバー部材６ｂが閉じた状態を検知する検知手段である。
【００３６】
コントローラ５０は、開閉判定手段５１、目詰まり判定手段５２、操作状態判定手段５３、および前出の再生制御手段５４として機能し、図７，図８に示す流れで処理を行うよう設定されている。再生制御手段５４は、排気フィルタ３１ａの目詰まりを契機に自動的に再生制御を行う自動再生モードで再生制御を行うよう設定されている。
【００３７】
自動再生モードに係る処理ついて図７を用いて説明する。
【００３８】
図７に示す処理を行う際、はじめに、コントローラ５０は操作状態判定手段５３として機能する。この操作状態判定手段５３としてのコントローラ５０は、パイロット圧センサ６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，６３Ａ〜６３Ｄ，６４Ａ〜６４Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号を全て入力し、それらのパイロット圧信号に示されたパイロット圧が全て最低値（タンク圧）であるか、すなわち、全ての操作レバー１６ａ〜１９ａの中立状態が検知された状態かを判定する（図７中のステップＳ１）。これにより、油圧ショベル１が停止状態であるかどうかが判定されることになる。
【００３９】
油圧ショベル１が停止状態であると判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、コントローラ５０は、操作状態判定手段５３と並行して自動再生モードで再生制御手段５４として機能する状態に移行する（ステップＳ２）。その後、全ての操作レバー１６ａ〜１９ａの中立状態が継続している限り、すなわち、油圧ショベル１の停止状態が継続している限り（ステップＳ３でＹＥＳ）、コントローラ５０は自動再生モードで再生制御手段５４として機能する状態を継続する（ステップＳ３の繰り返し）。
【００４０】
コントローラ５０は自動再生モードで再生制御手段５４として機能する状態に移行した後、操作レバー１６ａ〜１９ａの１つでも操作されると（ステップＳ３でＮＯ）、すなわち、油圧ショベル１が動作するときには、自動再生モードで再生制御手段５４として機能する状態を解除し（ステップＳ４）、ルーチンをステップＳ１に戻す。
【００４１】
自動再生モードでは、図７に示した処理と並行して、図８に示す処理が行われる。
【００４２】
図８に示す処理を行う際、はじめに、コントローラ５０は目詰まり判定手段５２として機能する。この目詰まり判定手段５２としてのコントローラ５０は、差圧センサ６７からの差圧信号に示された差圧、すなわち、排気フィルタ３１ａの下流側に対する上流側の圧力の高さを示す差圧が、所定値よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１１）。その所定値は、再生制御の必要な目詰まりが生じたときの差圧の値として設定されている。
【００４３】
その差圧の値が所定値よりも大きい場合、すなわち、排気フィルタ３１ａが目詰まりしている場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、コントローラ５０は開閉判定手段５１として機能する。この開閉判定手段５１は、第１，第２閉状態検知信号を入力したかどうかにより、第１リミットスイッチ７０と第２リミットスイッチ７１とがいずれもオン状態かどうか、すなわち第１カバー部材６ａと第２カバー部材６ｂとがいずれも閉じた状態であるかどうかを判定する（ステップＳ１２）。
【００４４】
第１リミットスイッチ７０と第２リミットスイッチ７１との両方がオン状態であると判定したとき（ステップＳ１２でＹＥＳ）、コントローラ５０は再生制御手段５４として機能し、再生手段（可変絞り弁４０、可変機構部１５ａ、燃料噴射装置１４ａ）に対し再生制御を開始する（ステップＳ１３）。
【００４５】
コントローラ５０は再生制御手段５４としての機能中、開閉判定手段５１としても並行して機能している。これによって再生制御を行いながら、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１がいずれもオン状態を継続しているどうかを判定する（ステップＳ１４）。また、再生制御手段５４としてのコントローラ５０は、再生制御の開始から所定時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。これによりステップＳ１４，Ｓ１５は、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１がいずれもオン状態を継続していれば、所定時間が経過するまでの間繰り返される（ステップＳ１４でＹＥＳ→ステップＳ１５でＮＯ→ステップＳ１４→・・・）。なお、所定時間は、排気フィルタ３１ａの目詰まりが解消されるのに十分な時間として設定されている。
【００４６】
次に、コントローラ５０は、所定時間が経過すると、再生制御を終了し（ステップＳ１６）、ステップＳ１１からのルーチンに戻る。
【００４７】
なお、ステップＳ１１において、排気フィルタ３１ａの下流側に対する上流側の圧力の高さを示す差圧が所定値よりも大きくないと判定した場合（ステップＳ１１でＮＯ）、コントローラ５０は、再生制御を開始することなく、ステップＳ１１をやり直す（ステップＳ１１でＮＯ→ステップＳ１１）。
【００４８】
ステップＳ１２において、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１の一方または両方がオン状態でないと判定した場合（ステップＳ１２でＮＯ）にも、コントローラ５０は再生制御を開始することなく、ルーチンをステップＳ１１に戻す。また、再生制御が開始された後、ステップＳ１４において、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１の一方または両方がオン状態でないと判定した場合（ステップＳ１４でＮＯ）には、コントローラ５０は再生制御手段５４としての機能を停止させて再生制御を中断し（ステップＳ１７）、ルーチンをステップＳ１１に戻す。つまり、再生制御手段５４としてのコントローラ５０は、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１のいずれもオン状態であることを条件として再生制御を行い、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１の一方または両方がオン状態でないときには再生制御を行わない。
【００４９】
本実施形態に係る油圧ショベル１によれば次の効果を得られる。
【００５０】
油圧ショベル１において、再生制御手段５４としてのコントローラ５０は、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１のいずれもオン状態であることを条件として再生制御を行い、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１の一方または両方がオン状態でないときには再生制御を行わない。これにより、第１カバー部材６ａおよび第２カバー部材６ｂの一方または両方が開いているときには、再生制御を行わないようにすることができる。したがって、再生制御中に排気後処理装置３１上およびその周囲に、枯葉等の可燃物が接近したり接触したりするのを防止でき、また、機械室６内の機器に対して人がメンテナンスを行っているときに再生制御が行われることを防止できる。つまり、再生制御時の油圧作業機械の安全性を向上させることができる。
【００５１】
前述の実施形態に係る油圧作業機械は、機械室の外部から排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材として、第１カバー部材６ａおよび第２カバー部材６ｂを有するが、本発明におけるカバー部材はそれら第１カバー部材６ａおよび第２カバー部材６ｂに限定されない。その他のカバー部材の例としては、第２カバー部材６ｂがネジ止めされるものではなく、第１カバー部材６ａと同様に回動することで開口部６ｃの右側の領域を開閉できるものでもあってもよい。また、図９に示すカバー部材９０のように、開口部６ｃの全体を１つのカバー部材で開閉できるようにしてもよい。
【００５２】
前述の実施形態に係る油圧作業機械は油圧ショベルであったが、本発明に係る油圧作業機械機は油圧ショベルに限定されるものではなく、図１０に示すようなホイールローダ１００であってもよい。このホイールローダ１００においては、運転室１０１の後方に機械室１０２が設けられている。この機械室１０２の側面に扉状のカバー部材１０３が設けられていて、このカバー部材１０３を開くことによって、機械室１０２外部から排気後処理装置にアクセスできるようになっている。
【００５３】
前述の実施形態において、再生手段は、可変容量型油圧ポンプ１５および可変機構部１５ａが再生制御手段５４を制御することによってエンジン出力を上昇させるとともに、酸化触媒３１ｂで生じた反応熱により燃料を燃焼させることによって、粒子状物質の燃焼に十分な排気温度が確保されるようになっているものであったが、本発明における再生手段はそれに限定されるものではなく、排気後処理装置に設けられた電熱ヒータにより粒子状物質の燃焼に必要な熱を生じさせるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 油圧ショベル
２ 走行体
３ 旋回体
４ 運転室
５ カウンタウェイト
６ 機械室
６ａ 第１カバー部材
６ｂ 第２カバー部材
６ｃ 開口部
７ フロント作業装置
８ ブーム
９ アーム
１０ バケット
１１ ブームシリンダ
１２ アームシリンダ
１３ バケットシリンダ
１４ エンジン
１４ａ 燃料噴射装置
１５ 可変容量型油圧ポンプ
１５ａ 可変機構部
１６ 左走行操作レバー装置
１６ａ ペダル付操作レバー
１６ｂ パイロット圧生成部
１７ 右走行操作レバー装置
１７ａ ペダル付操作レバー
１７ｂ パイロット圧生成部
１８ 旋回・アーム操作レバー装置
１８ａ 操作レバー
１８ｂ パイロット圧生成部
１９ ブーム・バケット操作レバー装置
１９ａ 操作レバー
１９ｂ パイロット圧生成部
３０ 排気管
３０ａ 終端部
３０ｂ 排気口
３１ 排気後処理装置
３１ａ 排気フィルタ
３１ｂ 酸化触媒
３１ｃ ケース
４０ 可変絞り弁
５０ コントローラ
５１ 開閉判定手段
５２ 目詰まり判定手段
５３ 操作状態判定手段
５４ 再生制御手段
６１Ａ，６１Ｂ パイロット圧センサ
６２Ａ，６２Ｂ パイロット圧センサ
６３Ａ〜６３Ｄ パイロット圧センサ
６４Ａ〜６４Ｄ パイロット圧センサ
６７ 差圧センサ
７０，７１ リミットスイッチ
８０ 冷却ファン
８１ 熱交換器
９０ カバー部材
１００ ホイールローダ
１０１ 運転室
１０２ 機械室
１０３ カバー部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気に含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置を備え、排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質を燃焼させて除去することにより排気フィルタの機能を再生させる油圧作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の油圧作業機械は、エンジンを駆動源とする油圧ポンプの吐出流量と吐出圧の両方を上昇させる再生制御を行う再生制御手段を備えている。油圧ポンプの吐出流量と吐出圧の両方を上昇させることによってエンジン出力が上昇し、これにより、排気の温度が上昇する。この結果、排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質が排気の熱により燃焼させられ、排気フィルタから除去される。また、再生制御は、排気フィルタの目詰まりを検知したときに自動的に行われるようになっている。（特許文献１参照）
また、油圧作業機械の一種である油圧ショベルにおいて、この油圧ショベルの本体である旋回体には、機械室が区画形成されている。この機械室には、油圧ポンプ、この油圧ポンプを駆動するエンジン、および、排気後処理装置を含むエンジンの補機類等の機器が収容されている。機械室の天井の一部は、旋回体に対して回動可能に設けられたカバー部材により形成されている。このカバー部材を上方向に回動させることによって機械室の上方から機械室内へのアクセスが可能になり、これによって機械室内の機器に対しメンテナンスが行えるようになる。（特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０７３３８０号公報
【特許文献２】特開１１−７８９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目詰まりした排気フィルタを十分に再生させるのに必要な排気温度は、枯葉等の可燃物を発火させるほど高温である。また、カバー部材が開かれて機械室が開放された状態では、排気後処理装置上およびその周囲に、枯葉等の可燃物が接近したり接触したりするおそれがある。これらのことから、目詰まりした排気フィルタを再生させるための再生制御を行うときには、火災の発生を防止するためにカバー部材を閉じておくことが望ましい。
【０００５】
また、カバー部材が開かれて機械室が開放された状態では、人が機械室内の排気後処理装置に対して、または排気後処理装置近傍の機器に対してメンテナンスを行っている可能性がある。再生制御が自動的に行われる場合、メンテナンスを行う人の存在に関係なく、再生制御が行われることになる。このことから、カバー部材が開いた状態では、再生制御が行われないようにすることが望ましい。
【０００６】
本発明は前述の事情を考慮してなされたものであって、その目的は、機械室外部から排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材を備えた油圧作業機械において、排気フィルタを粒子状物質の目詰まりから再生させるための再生制御を、カバー部材が開いているときに行わないようにすることができる油圧作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するために本発明に係る油圧作業機械は次のように構成されている。
【０００８】
本発明に係る油圧作業機械は、エンジンの排気に含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置と、この排気後処理装置を収容した機械室と、前記排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段と、この再生手段に対し再生制御を行って前記排気フィルタから粒子状物質を除去させる再生制御手段と、を備え、前記機械室には、この機械室の外部から前記排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材が設けられた油圧作業機械において、前記機械室には、前記カバー部材が閉じた状態であることを検知する検知手段が設けられ、前記再生制御手段は、前記検知手段により前記カバー部材の閉じた状態が検知されたことを条件として前記再生手段に対し再生制御を行い、前記検知手段により前記カバー部材の閉じた状態が検知されないときには前記再生手段に対し再生制御を行わないことを特徴とする。
【０００９】
このように構成された油圧作業機械において、再生制御手段は、検知手段によりカバー部材の閉じた状態が検知されたことを条件として、再生手段に対し再生制御を行い、検知手段によりカバー部材の閉じた状態が検知されないときには、すなわち、カバー部材の開いた状態が検知されたときには、再生手段に対し再生制御を行わない。これにより、再生制御をカバー部材が開いているときに行わないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前述のように、排気フィルタを粒子状物質の目詰まりから再生させるための再生制御を、カバー部材が開いているときに行わないようにすることができる。したがって、再生制御中に排気後処理装置上およびその周囲に、枯葉等の可燃物が接近したり接触したりすることを防止でき、また、排気後処理装置に対し、または排気後処理装置近傍の機器に対し人がメンテナンスを行っているときに再生制御が行われることを防止できる。つまり、再生制御時の油圧作業機械の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧作業機械である油圧ショベルの左側面図である。
【図２】図１に示した油圧ショベルの本体である旋回体の拡大上面図である。
【図３】図２のIII−III切断線により旋回体を切断して機械室内の機器の配置を示す図である。
【図４】図２に示した第１カバー部材および第２カバー部材が閉じた状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示した第２カバー部材が開いた状態を示す斜視図である。
【図６】図１に示した油圧ショベルに備えられた排気後処理装置の排気フィルタの再生に係る構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示したコントローラにおける処理のうち、自動的に再生制御を行う自動再生モードへの移行、および自動再生モードの解除に係る処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】コントローラが自動制御モード時に行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】カバー部材の別の例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る油圧作業機械の別の例であるホイールローダの左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態について図１〜図８を用いて説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る油圧作業機械の一例としての油圧ショベル１は、履帯を駆動して走行する走行体２と、油圧ショベル１の本体であって走行体２に旋回自在に結合している旋回体３と、旋回体３の前部の略中央に設けられたバックホウタイプのフロント作業装置７とを有する。
【００１４】
旋回体３は、フロント作業装置７の左側方に設けられた運転室４と、旋回体３の後端部を形成しているカウンタウェイト５とを有する。
【００１５】
図２に示すように、運転室４とカウンタウェイト５の間には、機械室６が設けられている。図３に示すように、その機械室６内には、エンジン１４（ディーゼルエンジン）が収容されている。機械室６内において、エンジン１４の右端部には、可変容量型油圧ポンプ１５と不図示の固定容量型油圧ポンプとが、エンジン出力を伝達可能に結合している。エンジン１４の左端部には、冷却ファン８０がエンジン出力を伝達可能に結合している。冷却ファン８０の左方には、ラジエータ等の熱交換器８１が設けられている。
【００１６】
エンジン１４、可変容量型油圧ポンプ１５および固定容量型油圧ポンプ、冷却ファン８０の上方に位置する機械室６の天井部分は、開閉可能な第１カバー部材６ａおよび第２カバー部材６ｂにより形成されている。
【００１７】
第１カバー部材６ａの左縁部は旋回体３の上面にヒンジ結合されている。図４と図５を比較して分かるように、第１カバー部材６ａを上方向に回動させることによって、機械室６上面のうち左側の領域が開き、これにより機械室６外部から冷却ファン８０および熱交換器８１に対しメンテナンスのためのアクセスができるようになる。
【００１８】
エンジン１４からは、このエンジン１４の排気を油圧ショベル１の外部に導くための排気管３０が導出されている。エンジン１４よりも上方に位置する排気管３０の部分には、排気後処理装置３１が設けられている。この排気後処理装置３１の下流側からは排気管３０の終端部３０ａが延びている。この終端部３０ａは第２カバー部材６ｂを貫通して位置し、排気口３０ｂを有する。第２カバー部材６ｂは旋回体３の上面に対し、複数個所をネジ止めされて着脱可能になっている。第２カバー部材６ｂを旋回体３の上面から取り外すことによって機械室６の上面のうち右側の領域が開き、これにより機械室６外部から排気後処理装置３１に対しメンテナンスのためのアクセスができる。
【００１９】
可変容量型油圧ポンプ１５は、走行体２の駆動源である不図示の左走行モータ（油圧モータ）および右走行モータ（油圧モータ）と、旋回体３の駆動源である不図示の旋回モータ（油圧モータ）と、ブーム８を駆動するブームシリンダ１１（油圧シリンダ）と、アーム９を駆動するアームシリンダ１２（油圧シリンダ）と、バケット１０を駆動するバケットシリンダ１３（油圧シリンダ）とに供給する圧油を吐出するメインポンプである。
【００２０】
図示しないが、可変容量型油圧ポンプ１５と左走行モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５と右走行モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５と旋回モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５とブームシリンダ１１との間、可変容量型油圧ポンプ１５とアームシリンダ１２との間、可変容量型油圧ポンプ１５とバケットシリンダ１３との間のそれぞれには、個別にコントロールバルブが設けられている。各コントロールバルブは、そのコントロールバルブに対応する１の油圧アクチュエータに、すなわち、左走行モータ、右走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ１１、アームシリンダ１２およびバケットシリンダ１３のうちの１に供給される圧油の流量と流れの方向とを制御するものであり、その油圧アクチュエータへの圧油を遮断することができるものである。前出の不図示の固定容量型油圧ポンプは、各コントロールバルブに与えるパイロット圧の油圧源、すなわちパイロットポンプである。
【００２１】
運転室４内には、左走行操作レバー装置１６、右走行操作レバー装置１７、旋回・アーム操作レバー装置１８、ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄが設けられている。
【００２２】
左走行操作レバー装置１６は、予め設定された中立位置から前後方向に傾倒操作可能なペダル付操作レバー１６ａと、このペダル付操作レバー１６ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧を固定容量型油圧ポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１６ｂとを有する。パイロット圧生成部１６ｂは、前方向へのペダル付操作レバー１６ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向へのペダル付操作レバー１６ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。右走行操作レバー装置１７も左走行操作レバー装置１６と同様の、ペダル付操作レバー１７ａとパイロット圧生成部１７ｂとを有する。左走行操作レバー装置１６により生成されるパイロット圧は、左走行モータに対応するコントロールバルブを操作する。右走行操作レバー装置１７により生成されるパイロット圧は、右走行モータに対応するコントロールバルブを操作する。
【００２３】
旋回・アーム操作レバー装置１８は、予め設定された中立位置から十字方向（前後左右方向）に傾倒操作可能な操作レバー１８ａと、この操作レバー１８ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧を固定容量型油圧ポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１８ｂとを有する。パイロット圧生成部１８ｂは、前方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、左方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、右方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。
【００２４】
前後方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に伴って旋回・アーム操作レバー装置１８により生成されるパイロット圧は、旋回モータに対応するコントロールバルブを操作する。左右方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に伴って旋回・アーム操作レバー装置１８により生成されるパイロット圧は、アームシリンダ１２に対応するコントロールバルブを操作する。
【００２５】
ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄは、予め設定された中立位置から十字方向（前後左右方向）に傾倒操作可能な操作レバー１９ａと、この操作レバー１９ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧を固定容量型油圧ポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１９ｂとを有する。パイロット圧生成部１９ｂは、前方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、左方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、右方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。
【００２６】
前後方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に伴ってブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにより生成されるパイロット圧は、ブームシリンダ１１に対応するコントロールバルブを操作する。左右方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に伴ってブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにより生成されるパイロット圧は、バケットシリンダ１３に対応するコントロールバルブを操作する。
【００２７】
排気後処理装置３１はエンジン１４の排気に含まれる粒子状物質を捕捉する排気フィルタ３１ａと、この排気フィルタ３１ａにおける粒子状物質の燃焼を促す酸化触媒３１ｂと、これら排気フィルタ３１ａおよび酸化触媒３１ｂを収容した円筒状のケース３１ｃとを有する。
【００２８】
排気フィルタ３１ａは捕捉した粒子状物質により目詰まりする。この目詰まりを解消して排気フィルタ３１ａの機能（排気を通過させつつ粒子状物質を捕捉する機能）を再生させるために、排気後処理装置３１には、排気フィルタ３１ａに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段が付設されている。本実施形態においては、その再生手段として、通常時よりもエンジン出力を上昇させて排気温度を高くし、その排気温度により粒子状物質を燃焼させるものが採用されている。
【００２９】
その再生手段は、可変容量型油圧ポンプ１５の吐出圧を、管路を絞って上昇させる可変絞り弁４０と、可変容量型油圧ポンプ１５の押し退け容積の調整を可能にしている可変機構部１５ａと、エンジン１４の燃料噴射装置１４ａとから構成されている。これら可変絞り弁４０、可変機構部１５ａおよび燃料噴射装置１４ａは、コントローラ５０により制御されるようになっている。
【００３０】
コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有し、そのＲＯＭに書き込まれたコンピュータプログラムに従って動作するものである。このコントローラ５０は、排気フィルタ３１ａが再生するよう可変絞り弁４０、可変機構部１５ａおよび燃料噴射装置１４ａの制御を行う再生制御手段５４として機能する。この再生制御手段５４は、可変容量型油圧ポンプ１５の吐出圧が予め設定された高さになるよう可変絞り弁４０を制御し、かつ、最小押し退け容積が予め設定された大きさになるよう可変機構部１５ａを制御し、かつ、未燃の燃料が酸化触媒３１ｂに達するタイミングで燃料噴射が行われる状態に燃料噴射装置１４ａを制御する。つまり、可変絞り弁４０、可変機構部１５ａ、燃料噴射装置１４ａを制御することによってエンジン出力を上昇させるとともに、酸化触媒３１ｂで生じた反応熱により燃料を燃焼させることによって、粒子状物質の燃焼に十分な排気温度が確保されるようになっている。
【００３１】
前出の左走行操作レバー装置１６において、パイロット圧生成部１６ｂには、ペダル付操作レバー１６ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号（電気信号）に変換して出力するパイロット圧センサ６１Ａ（圧力センサ）と、ペダル付操作レバー１６ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６１Ｂとが設けられている。これと同様に、右走行操作レバー装置１７において、パイロット圧生成部１７ｂには、ペダル付操作レバー１７ａの前方向の傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６２Ａと、ペダル付操作レバー７１ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６２Ｂとが設けられている。パイロット圧センサ６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００３２】
また、旋回・アーム操作レバー装置１８において、パイロット圧生成部１８ｂには、操作レバー１８ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ａと、操作レバー１８ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｂと、操作レバー１８ａの左方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｃと、操作レバー１８ａの右方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｄとが設けられている。これらのパイロット圧センサ６３Ａ〜６３Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００３３】
これと同様に、ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにおいて、パイロット圧生成部１９ｂには、操作レバー１９ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ａと、操作レバー１９ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｂと、操作レバー１９ａの左方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｃと、操作レバー１９ａの右方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｄとが設けられている。これらのパイロット圧センサ６４Ａ〜６４Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００３４】
排気後処理装置３１には差圧センサ６７が付設されている。この差圧センサ６７は排気フィルタ３１ａの上流側と下流側との間の差圧を差圧信号（電気信号）に変換して出力するようになっている。この差圧信号もコントローラ５０に入力されるようになっている。
【００３５】
第１カバー部材６ａと第２カバー部材６ｂとにより開閉される開口部６ｃの縁部のうち、第１カバー部材６ａ側の部分には、第１カバー部材６ａが閉じたことに連動してオン状態になり第１閉状態検知信号（電気信号）を出力する第１リミットスイッチ７０が設けられている。さらに、その縁部の第２カバー部材６ｂ側の部分には、第２カバー部材６ｂが閉じたことに連動してオン状態になり第２閉状態検知信号（電気信号）を出力する第２リミットスイッチ７１が設けられている。第１，第２閉状態検知信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。第１リミットスイッチ７０は第１カバー部材６ａが閉じた状態であることを検知する検知手段であり、第２リミットスイッチ７１は第２カバー部材６ｂが閉じた状態を検知する検知手段である。
【００３６】
コントローラ５０は、開閉判定手段５１、目詰まり判定手段５２、操作状態判定手段５３、および前出の再生制御手段５４として機能し、図７，図８に示す流れで処理を行うよう設定されている。再生制御手段５４は、排気フィルタ３１ａの目詰まりを契機に自動的に再生制御を行う自動再生モードで再生制御を行うよう設定されている。
【００３７】
自動再生モードに係る処理ついて図７を用いて説明する。
【００３８】
図７に示す処理を行う際、はじめに、コントローラ５０は操作状態判定手段５３として機能する。この操作状態判定手段５３としてのコントローラ５０は、パイロット圧センサ６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，６３Ａ〜６３Ｄ，６４Ａ〜６４Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号を全て入力し、それらのパイロット圧信号に示されたパイロット圧が全て最低値（タンク圧）であるか、すなわち、全ての操作レバー１６ａ〜１９ａの中立状態が検知された状態かを判定する（図７中のステップＳ１）。これにより、油圧ショベル１が停止状態であるかどうかが判定されることになる。
【００３９】
油圧ショベル１が停止状態であると判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、コントローラ５０は、操作状態判定手段５３と並行して自動再生モードで再生制御手段５４として機能する状態に移行する（ステップＳ２）。その後、全ての操作レバー１６ａ〜１９ａの中立状態が継続している限り、すなわち、油圧ショベル１の停止状態が継続している限り（ステップＳ３でＹＥＳ）、コントローラ５０は自動再生モードで再生制御手段５４として機能する状態を継続する（ステップＳ３の繰り返し）。
【００４０】
コントローラ５０は自動再生モードで再生制御手段５４として機能する状態に移行した後、操作レバー１６ａ〜１９ａの１つでも操作されると（ステップＳ３でＮＯ）、すなわち、油圧ショベル１が動作するときには、自動再生モードで再生制御手段５４として機能する状態を解除し（ステップＳ４）、ルーチンをステップＳ１に戻す。
【００４１】
自動再生モードでは、図７に示した処理と並行して、図８に示す処理が行われる。
【００４２】
図８に示す処理を行う際、はじめに、コントローラ５０は目詰まり判定手段５２として機能する。この目詰まり判定手段５２としてのコントローラ５０は、差圧センサ６７からの差圧信号に示された差圧、すなわち、排気フィルタ３１ａの下流側に対する上流側の圧力の高さを示す差圧が、所定値よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１１）。その所定値は、再生制御の必要な目詰まりが生じたときの差圧の値として設定されている。
【００４３】
その差圧の値が所定値よりも大きい場合、すなわち、排気フィルタ３１ａが目詰まりしている場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、コントローラ５０は開閉判定手段５１として機能する。この開閉判定手段５１は、第１，第２閉状態検知信号を入力したかどうかにより、第１リミットスイッチ７０と第２リミットスイッチ７１とがいずれもオン状態かどうか、すなわち第１カバー部材６ａと第２カバー部材６ｂとがいずれも閉じた状態であるかどうかを判定する（ステップＳ１２）。
【００４４】
第１リミットスイッチ７０と第２リミットスイッチ７１との両方がオン状態であると判定したとき（ステップＳ１２でＹＥＳ）、コントローラ５０は再生制御手段５４として機能し、再生手段（可変絞り弁４０、可変機構部１５ａ、燃料噴射装置１４ａ）に対し再生制御を開始する（ステップＳ１３）。
【００４５】
コントローラ５０は再生制御手段５４としての機能中、開閉判定手段５１としても並行して機能している。これによって再生制御を行いながら、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１がいずれもオン状態を継続しているどうかを判定する（ステップＳ１４）。また、再生制御手段５４としてのコントローラ５０は、再生制御の開始から所定時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。これによりステップＳ１４，Ｓ１５は、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１がいずれもオン状態を継続していれば、所定時間が経過するまでの間繰り返される（ステップＳ１４でＹＥＳ→ステップＳ１５でＮＯ→ステップＳ１４→・・・）。なお、所定時間は、排気フィルタ３１ａの目詰まりが解消されるのに十分な時間として設定されている。
【００４６】
次に、コントローラ５０は、所定時間が経過すると、再生制御を終了し（ステップＳ１６）、ステップＳ１１からのルーチンに戻る。
【００４７】
なお、ステップＳ１１において、排気フィルタ３１ａの下流側に対する上流側の圧力の高さを示す差圧が所定値よりも大きくないと判定した場合（ステップＳ１１でＮＯ）、コントローラ５０は、再生制御を開始することなく、ステップＳ１１をやり直す（ステップＳ１１でＮＯ→ステップＳ１１）。
【００４８】
ステップＳ１２において、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１の一方または両方がオン状態でないと判定した場合（ステップＳ１２でＮＯ）にも、コントローラ５０は再生制御を開始することなく、ルーチンをステップＳ１１に戻す。また、再生制御が開始された後、ステップＳ１４において、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１の一方または両方がオン状態でないと判定した場合（ステップＳ１４でＮＯ）には、コントローラ５０は再生制御手段５４としての機能を停止させて再生制御を中断し（ステップＳ１７）、ルーチンをステップＳ１１に戻す。つまり、再生制御手段５４としてのコントローラ５０は、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１のいずれもオン状態であることを条件として再生制御を行い、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１の一方または両方がオン状態でないときには再生制御を行わない。
【００４９】
本実施形態に係る油圧ショベル１によれば次の効果を得られる。
【００５０】
油圧ショベル１において、再生制御手段５４としてのコントローラ５０は、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１のいずれもオン状態であることを条件として再生制御を行い、第１リミットスイッチ７０および第２リミットスイッチ７１の一方または両方がオン状態でないときには再生制御を行わない。これにより、第１カバー部材６ａおよび第２カバー部材６ｂの一方または両方が開いているときには、再生制御を行わないようにすることができる。したがって、再生制御中に排気後処理装置３１上およびその周囲に、枯葉等の可燃物が接近したり接触したりするのを防止でき、また、機械室６内の機器に対して人がメンテナンスを行っているときに再生制御が行われることを防止できる。つまり、再生制御時の油圧作業機械の安全性を向上させることができる。
【００５１】
前述の実施形態に係る油圧作業機械は、機械室の外部から排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材として、第１カバー部材６ａおよび第２カバー部材６ｂを有するが、本発明におけるカバー部材はそれら第１カバー部材６ａおよび第２カバー部材６ｂに限定されない。その他のカバー部材の例としては、第２カバー部材６ｂがネジ止めされるものではなく、第１カバー部材６ａと同様に回動することで開口部６ｃの右側の領域を開閉できるものでもあってもよい。また、図９に示すカバー部材９０のように、開口部６ｃの全体を１つのカバー部材で開閉できるようにしてもよい。
【００５２】
前述の実施形態に係る油圧作業機械は油圧ショベルであったが、本発明に係る油圧作業機械機は油圧ショベルに限定されるものではなく、図１０に示すようなホイールローダ１００であってもよい。このホイールローダ１００においては、運転室１０１の後方に機械室１０２が設けられている。この機械室１０２の側面に扉状のカバー部材１０３が設けられていて、このカバー部材１０３を開くことによって、機械室１０２外部から排気後処理装置にアクセスできるようになっている。
【００５３】
前述の実施形態において、再生手段は、可変容量型油圧ポンプ１５および可変機構部１５ａが再生制御手段５４を制御することによってエンジン出力を上昇させるとともに、酸化触媒３１ｂで生じた反応熱により燃料を燃焼させることによって、粒子状物質の燃焼に十分な排気温度が確保されるようになっているものであったが、本発明における再生手段はそれに限定されるものではなく、排気後処理装置に設けられた電熱ヒータにより粒子状物質の燃焼に必要な熱を生じさせるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 油圧ショベル
２ 走行体
３ 旋回体
４ 運転室
５ カウンタウェイト
６ 機械室
６ａ 第１カバー部材
６ｂ 第２カバー部材
６ｃ 開口部
７ フロント作業装置
８ ブーム
９ アーム
１０ バケット
１１ ブームシリンダ
１２ アームシリンダ
１３ バケットシリンダ
１４ エンジン
１４ａ 燃料噴射装置
１５ 可変容量型油圧ポンプ
１５ａ 可変機構部
１６ 左走行操作レバー装置
１６ａ ペダル付操作レバー
１６ｂ パイロット圧生成部
１７ 右走行操作レバー装置
１７ａ ペダル付操作レバー
１７ｂ パイロット圧生成部
１８ 旋回・アーム操作レバー装置
１８ａ 操作レバー
１８ｂ パイロット圧生成部
１９ ブーム・バケット操作レバー装置
１９ａ 操作レバー
１９ｂ パイロット圧生成部
３０ 排気管
３０ａ 終端部
３０ｂ 排気口
３１ 排気後処理装置
３１ａ 排気フィルタ
３１ｂ 酸化触媒
３１ｃ ケース
４０ 可変絞り弁
５０ コントローラ
５１ 開閉判定手段
５２ 目詰まり判定手段
５３ 操作状態判定手段
５４ 再生制御手段
６１Ａ，６１Ｂ パイロット圧センサ
６２Ａ，６２Ｂ パイロット圧センサ
６３Ａ〜６３Ｄ パイロット圧センサ
６４Ａ〜６４Ｄ パイロット圧センサ
６７ 差圧センサ
７０，７１ リミットスイッチ
８０ 冷却ファン
８１ 熱交換器
９０ カバー部材
１００ ホイールローダ
１０１ 運転室
１０２ 機械室
１０３ カバー部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気に含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置と、この排気後処理装置を収容した機械室と、前記排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段と、この再生手段に対し再生制御を行って前記排気フィルタから粒子状物質を除去させる再生制御手段と、を備え、
前記機械室には、この機械室の外部から前記排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材が設けられた油圧作業機械において、
前記機械室には、前記カバー部材が閉じた状態であることを検知する検知手段が設けられ、
前記再生制御手段は、前記検知手段により前記カバー部材の閉じた状態が検知されたことを条件として前記再生手段に対し再生制御を行い、前記検知手段により前記カバー部材の閉じた状態が検知されないときには前記再生手段に対し再生制御を行わない
ことを特徴とする油圧作業機械。
【請求項１】
エンジンの排気に含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置と、この排気後処理装置を収容した機械室と、前記排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段と、この再生手段に対し再生制御を行って前記排気フィルタから粒子状物質を除去させる再生制御手段と、を備え、
前記機械室には、この機械室の外部から前記排気後処理装置へのアクセスを可能にする開閉可能なカバー部材が設けられた油圧作業機械において、
前記機械室には、前記カバー部材が閉じた状態であることを検知する検知手段が設けられ、
前記再生制御手段は、前記検知手段により前記カバー部材の閉じた状態が検知されたことを条件として前記再生手段に対し再生制御を行い、前記検知手段により前記カバー部材の閉じた状態が検知されないときには前記再生手段に対し再生制御を行わない
ことを特徴とする油圧作業機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１７２５９（Ｐ２０１１−１７２５９Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６１０２５（Ｐ２００９−１６１０２５）
【出願日】平成２１年７月７日（２００９．７．７）
【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２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月７日（２００９．７．７）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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