油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法
【課題】ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの目詰まりを的確に防止しながら効率的な再生処理を実現する。
【解決手段】駆動源であるディーゼルエンジンと、ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置において、ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧が所定の閾値より大きい場合、エンジン回転数の目標値を差圧が閾値未満である場合のエンジン回転数の目標値より低くするとともに、ポンプ容量の目標値を差圧が閾値未満である場合のポンプ容量の目標値より大きくする。
【解決手段】駆動源であるディーゼルエンジンと、ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置において、ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧が所定の閾値より大きい場合、エンジン回転数の目標値を差圧が閾値未満である場合のエンジン回転数の目標値より低くするとともに、ポンプ容量の目標値を差圧が閾値未満である場合のポンプ容量の目標値より大きくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータとを備えた油圧駆動装置および当該油圧駆動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダやブルドーザ等の建設機械として使用される車両には、駆動源であるディーゼルエンジンと、車輪または履帯との間にＨＳＴ（Hydro-Static Transmission）と称される油圧駆動装置とを備えているものがある。油圧駆動装置は、ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータとを有し、油圧モータの駆動力を車輪または履帯に伝達することによって車両を走行させている。
【０００３】
この油圧駆動装置を適用した車両によれば、油圧ポンプおよび油圧モータの容量を適宜調節することにより、互いの回転数の比率を任意に変更することができるため、煩雑な変速レバー操作を行うことなくアクセルペダルの操作のみにより車両の速度を無段階に変更することができ、操作性を著しく向上させることが可能となる。
【０００４】
建設機械では、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれるススなどの微粒子の外部への排出を防止するために、ディーゼルエンジン微粒子除去フィルター（以下、「ＤＰＦ」という）が搭載される。ＤＰＦを搭載した車両では、ＤＰＦ内部に堆積した微粒子を燃焼させる再生処理を行う。再生処理には、ディーゼルエンジンの負荷が高く排気ガスの温度（排気温度）が上昇することによって自動的に微粒子が燃焼する自然再生処理と、ＤＰＦに燃料を供給して微粒子を強制的に燃焼させる強制再生処理がある。このような再生処理を行うための再生方式としては、ＤＰＦで微粒子を捕集しながら再生を行う連続再生方式、ＤＰＦが捕集した微粒子を間欠的に再生する間欠再生方式、少なくとも二つのＤＰＦの各々が微粒子の捕集と再生とを交互に行う交互再生方式が知られている。
【０００５】
上述した三つの再生方式の中で最も再生の効率がよく、かつ構成が単純であるのは連続再生方式である。しかしながら、連続再生方式の場合には、排気温度が低温である状態が続くと、ＤＰＦ内の微粒子が燃焼せずにフィルターの目詰まりを発生してしまうという問題があった。この問題を解決するために、再生処理中に排気温度を上昇させることによって効果的に微粒子を燃焼させる技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、ＤＰＦの微粒子堆積量を推定した後、エンジンの吸気を絞るとともに、エンジンの出力トルクを推定結果に応じて定められる目標値まで上昇させるのに必要な燃料の噴射を行うことによって排気温度を上昇させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４８６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術は、エンジンの回転数の変化が考慮されていないため、出力トルクを上げる際に燃料を必要以上に噴射し、エンジン出力に無駄が生じてしまうおそれがあり、必ずしも効率的であるとは言い難かった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの目詰まりを的確に防止しながら効率的な連続再生処理を実現することができる油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る油圧駆動装置は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、前記油圧ポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段と、を備え、前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記ポンプ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記ポンプ容量の目標値より大きくすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、前記油圧ポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段と、を備え、前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、前記油圧モータのモータ容量を制御するモータ容量制御手段と、を備え、前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記モータ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記モータ容量の目標値より小さくすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、前記油圧モータのモータ容量を制御するモータ容量制御手段と、を備え、前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記ディーゼルエンジンの目標出力トルクをトルク線図における最大負荷トルク線上に設定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧の変化を予測し、この予測結果に基づいて前記ディーゼルエンジンの目標出力トルクを設定することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る油圧駆動装置の制御方法は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記ポンプ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記ポンプ容量の目標値より大きくする制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る油圧駆動装置の制御方法は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行う制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る油圧駆動装置の制御方法は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記モータ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記モータ容量の目標値より小さくする制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る油圧駆動装置の制御方法は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行う制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＤＰＦの前後の差圧が所定の閾値以上である場合、ディーゼルエンジンのエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を、ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、排気温度がより高温となる位置に変更する制御を行うため、ＤＰＦの目詰まりを的確に防止しながら、エンジン出力の無駄が少ない効率的な連続再生処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の制御方法の処理の概要を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の制御方法におけるマッチング位置の設定処理の概要を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の制御方法におけるＤＰＦの差圧と目標出力トルクとの関係を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置のコントローラがマッチング位置を変更する際に制御信号を出力する処理の概要を示す処理フロー図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置のコントローラが出力した制御信号に基づいてマッチング位置を設定した場合のポンプ容量、モータ容量、車速のエンジン回転数に応じた特性を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１の変形例に係る油圧駆動装置が参照するＤＰＦの差圧とモータ容量に乗じる係数との関係を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１の変形例に係る油圧駆動装置のコントローラが出力した制御信号に基づいてマッチング位置を設定した場合のポンプ容量、モータ容量、車速のエンジン回転数に応じた特性を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法の概要を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法における予測処理の概要を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法において、到達時間が標準時間以上である場合のＤＰＦの差圧と目標出力トルクとの関係を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法において、到達時間が標準時間未満である場合のＤＰＦの差圧と目標出力トルクとの関係を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法におけるマッチング位置の設定処理の概要を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置のコントローラがマッチング位置を変更する際に制御信号を出力する処理の概要を示す処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の構成を示す図である。同図に示す油圧駆動装置１はＨＳＴと称され、ホイールローダやブルドーザ等のスロットル可変式の建設機械に搭載されるもので、閉回路を構成する一対の油圧供給管路２、３によって接続された油圧ポンプ４および油圧モータ５を備える。
【００２３】
油圧ポンプ４は、駆動源であるディーゼルエンジン６によって駆動されるものであり、斜板の傾転角を変更することによって容量を変更することができる可変容量型のポンプである。油圧ポンプ４の斜板には、傾転角を変化させるシリンダを有する容量制御部７（ポンプ容量制御手段）が接続されている。
【００２４】
油圧モータ５は、油圧ポンプ４から吐出した圧油によって駆動されるものであり、斜板の傾転角を変更することによって容量を変更することができる可変容量型のモータである。油圧モータ５の斜板には、傾転角を変化させるシリンダを有する容量制御部８（モータ容量制御手段）と接続している。また、油圧モータ５の出力軸は減速機９と接続している。この減速機９は、車輪または履帯等からなる走行部１００と接続している。油圧モータ５は、減速機９を介して走行部１００を回転駆動する。油圧モータ５の回転方向は、油圧ポンプ４からの圧油の供給方向に応じて切り替えることが可能である。
【００２５】
容量制御部７、８は、圧油の供給を受ける電磁弁１０、１１とそれぞれ接続している。電磁弁１０、１１には、チャージ管路１２を介して圧油が供給される。この圧油は、チャージポンプ１３がタンク１４から吸引して吐出したものである。
【００２６】
電磁弁１０が容量制御部７へ供給する圧油の量は、油圧駆動装置１の電気的な制御を行うコントローラ１５が電磁弁１０へ出力するポンプ容量制御信号に応じて定まる。また、電磁弁１１が容量制御部８へ供給する圧油の量は、コントローラ１５が電磁弁１１へ出力するモータ容量制御信号に応じて定まる。
【００２７】
油圧供給管路２、３には、両管路をつなぐ分岐管路１６が設けられている。分岐管路１６には、圧油の流出口が油圧供給管路２、３とそれぞれ接続するチェック弁１８、１９が設けられている。チェック弁１８、１９の中間位置には、所定のリリーフ圧が設定されたチャージリリーフ弁２０が分岐して接続されている。分岐管路１６、チェック弁１８、１９は、二つの油圧供給管路２、３のうちチャージリリーフ弁２０で設定された圧力より低い低圧側の油圧供給管路に圧油を供給する。
【００２８】
油圧供給管路２、３には、両管路をつなぐもう一つの分岐管路１７が設けられている。分岐管路１７には、圧油の流入口が油圧供給管路２、３とそれぞれ接続するチェック弁２１、２２が設けられている。チェック弁２１、２２の中間位置には、チャージリリーフ弁２０の設定圧より高い所定のリリーフ圧が設定された高圧リリーフ弁２３が設けられている。この高圧リリーフ弁２３はチャージ管路１２に接続されており、流入した圧油が所定のリリーフ圧に達した場合に圧油をチャージ管路１２へリリーフする。チェック弁２１、２２は、二つの油圧供給管路２、３のうち高圧側の油圧供給管路を選択するように配置されている。
【００２９】
油圧供給管路２、３には、油圧を検出する圧力センサ２４、２５がそれぞれ設けられている。圧力センサ２４、２５はコントローラ１５と電気的に接続しており、検出結果をセンサ信号としてコントローラ１５へ送信する。
【００３０】
ディーゼルエンジン６の駆動軸６ａは、油圧ポンプ４に接続されている。ディーゼルエンジン６は、排気ガスを通す排気通路２６と接続している。排気通路２６の途中には、ディーゼルエンジン６から出た排気ガス中に含まれるススなどの微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルター（ＤＰＦ）２７が設けられている。また、ディーゼルエンジン６は、コントローラ１５の制御のもとで燃料を噴射する燃料噴射装置２８と接続している。燃料噴射装置２８は、ディーゼルエンジン６の回転数を制御するエンジン回転制御手段の機能を有する。ディーゼルエンジン６には、エンジン回転数を検出する回転センサ２９が設けられている。回転センサ２９は、検出結果をセンサ信号としてコントローラ１５へ送信する。
【００３１】
ＤＰＦ２７は、セラミックなどの材料からなるフィルターを有する。ＤＰＦ２７には、フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段である差圧センサ３０が設けられている。差圧センサ３０は、検出結果をセンサ信号としてコントローラ１５へ送信する。なお、差圧検出手段として、二つの圧力センサをフィルターの前後に設けてもよい。
【００３２】
コントローラ１５には、圧力センサ２４、２５、回転センサ２９、差圧センサ３０がそれぞれ出力するセンサ信号に加えて、建設機械の移動方向を切り替えるＦ／Ｒレバー３１、ステアリングの負荷を検出するステアリング負荷検出装置３２、車速レンジを切り替える車速レンジ切替スイッチ３３、およびアクセル３４から信号が入力される。コントローラ１５は、入力された各種信号と、コントローラ１５の内部に設けられたメモリ１５１が記憶するデータとに基づいて、電磁弁１０、１１、燃料噴射装置２８を作動させる制御信号を出力する。
【００３３】
図２は、本実施の形態１に係る油圧駆動装置の制御方法の処理の概要を示すフローチャートである。図２において、まず差圧センサ３０がＤＰＦ２７の前後の差圧ΔＰ（以下、単に「差圧ΔＰ」という）を検出する（ステップＳ１）。
【００３４】
続いて、コントローラ１５は、差圧センサ３０から入力された差圧ΔＰと所定の閾値ΔＰthの大小関係を判定する（ステップＳ２）。差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、コントローラ１５は通常の制御によってディーゼルエンジン６のエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を設定する（ステップＳ３）。以下、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合にコントローラ１５が設定するマッチング位置を通常位置という。
【００３５】
一方、ステップＳ２において、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、コントローラ１５は、通常位置と同じ馬力を有し、かつ通常位置よりも排気温度が高い領域にマッチング位置を設定する（ステップＳ４）。
【００３６】
ステップＳ３またはＳ４の後、差圧ΔＰを検出してから所定時間が経過した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、コントローラ１５はステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ３またはＳ４の後、差圧ΔＰを検出してから所定時間が経過していなければ（ステップＳ５：Ｎｏ）、コントローラ１５はステップＳ５を繰り返す。ステップＳ５における所定時間はチェックサイクルタイムであり、その値は建設機械の種類や使用環境等の条件に応じて適宜設定される。
【００３７】
以下、上述したステップＳ４におけるマッチング位置の設定処理について説明する。図３は、ステップＳ４におけるマッチング位置の設定処理の概要を示す図であり、ディーゼルエンジン６のエンジン回転数Ｎeを横軸とする一方、ディーゼルエンジン６の出力トルクＴeを縦軸とするトルク線図である。
【００３８】
ディーゼルエンジン６の排気温度は、エンジン回転数と出力トルクの影響を受けることが知られている。図３において、ディーゼルエンジン６の最大負荷トルク線Ｌと横軸および縦軸で囲まれた領域は、ディーゼルエンジン６の排気温度に応じて４つの領域Ｓ1〜Ｓ4に分割されている。具体的な温度帯域は、領域Ｓ1が３５０℃程度以上、領域Ｓ2が２００〜３５０℃程度、領域Ｓ3が１５０〜２００℃程度、領域Ｓ4が１５０℃程度以下である。このうち、領域Ｓ1では、自然再生によって微粒子が燃焼する。これに対して、領域Ｓ2〜Ｓ4では微粒子を燃焼させるために強制再生を行う必要があるが、強制再生の内容は領域ごとに異なっており、高温の領域ほど簡易な強制再生を行うことによって微粒子を燃焼させることができる。なお、領域Ｓ2〜Ｓ4で行う強制再生の詳細については、例えば特開２００５−７６６０４号公報に開示されている。
【００３９】
図３に示す曲線ＭA、ＭBは、エンジン回転数に対する目標出力トルクを与える目標トルク線である。このうち、曲線ＭAは、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満であり、通常の制御が行われる場合の目標トルク線である。また、曲線ＭBは、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上であり、マッチング位置が通常位置から変更された場合の目標トルク線である。曲線ＭBは、最大負荷トルク線Ｌとの交点付近で自然再生が行われる高温度の領域Ｓ1を通過している。目標トルク線ＭA、ＭBは、エンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeが線型に近い関係を有している。目標トルク線ＭA、ＭB上でのマッチング位置は、燃料噴射装置２８のスロットルの開度に応じて定められ、最大負荷トルク線Ｌを超えないように制御される。目標トルク線ＭA上の点Ａおよび目標トルク線ＭB上の点Ｂは最大負荷トルク線Ｌ上の点でもあり、フルスロットル時のマッチング位置である。
【００４０】
図３に示す曲線Ｈは、エンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeとの積が一定である等馬力線である。したがって、点Ａと点Ｂは同一の等馬力線Ｈ上にある。
【００４１】
本実施の形態１では、差圧センサ３０が検出した差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合、マッチング位置を、通常位置である点Ａと同じ等馬力線Ｈ上にあり、かつ最大負荷トルク線Ｌ上にある点Ｂに変更して設定する。換言すれば、本実施の形態１では、差圧センサ３０が検出した差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合、マッチング位置を、点Ａを通過する目標トルク線ＭAよりも高いトルク領域を通過する目標トルク線ＭB上に位置し、点Ａと同じ等馬力線Ｈ上を通過し、かつ最大負荷トルク線Ｌ上にある点Ｂに変更して設定する。図４は、差圧ΔＰに応じて設定される目標出力トルクの値を示す図である。図４において、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合の目標出力トルクはＴBであり、点Ｂに対応している。一方、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合の目標出力トルクはＴAであり、点Ａに対応している。このようにして、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合にコントローラ１５がマッチング位置を変更することにより、図３に示す場合には排気温度の温度領域が領域Ｓ2から領域Ｓ1に変わる。したがって、ディーゼルエンジン６の排気温度が上昇し、ＤＰＦ２７の自然再生が促されることとなる。
【００４２】
図５は、コントローラ１５がマッチング位置を変更する際に制御信号を出力する処理の概要を示す処理フロー図である。コントローラ１５には、差圧センサ３０から差圧ΔＰが入力され、回転センサ２９からエンジン回転数Ｎeが入力され、圧力センサ２４または２５から負荷圧力ｐが入力される。ここでいう「負荷圧力」とは、油圧供給管路２、３のうち、油圧モータ５に圧油を供給する高圧側の油圧供給管路の圧力として定義される。したがって、油圧供給管路２から油圧モータ５に圧油が供給される場合には、圧力センサ２４の検出結果が負荷圧力となる一方、油圧供給管路３から油圧モータに圧油が供給される場合には、圧力センサ２５の検出結果が負荷圧力となる。
【００４３】
コントローラ１５は、差圧ΔＰに応じて、ポンプ容量ｑpを大きくする際に必要な係数ｋ1を定める（ステップＳ１１）。係数ｋ1の値は、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合に１である一方、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合に１より大きい定数である。差圧ΔＰと係数ｋ1との関係は、図１に示すメモリ１５１に格納されている。
【００４４】
コントローラ１５は、ステップＳ１１の処理と並行して、圧力センサ２４または２５から入力された負荷圧力ｐを用いることにより、ディーゼルエンジン６の負荷に応じてポンプ容量およびモータ容量を変更する係数ｆ1（ｐ）、ｆ2（ｐ）を定める（ステップＳ１２）。ステップＳ３６に示す直線ｆ１、ｆ２にそれぞれ対応する関係式はメモリ１５１に格納されている。なお、直線ｆ１、ｆ２はあくまでも一例に過ぎない。
【００４５】
コントローラ１５は、ステップＳ１１で定めた係数ｋ1、ステップＳ１２で定めた係数ｆ1（ｐ）、ｆ2（ｐ）に加えて、ポンプ容量ｑp、モータ容量ｑm、エンジン回転数Ｎeを用いることにより、ポンプ目標容量（ポンプ容量の目標値）ｑp’、 モータ目標容量（モータ容量の目標値）ｑm’、 エンジン目標回転数（エンジン回転数の目標値）Ｎe’を、次の三つの式
ｑp’＝ｑp×ｆ1（ｐ）×ｋ1 ・・・（１）
ｑm’＝ｑm×ｆ2（ｐ） ・・・（２）
Ｎe’＝（ｑm’／ｑp’）×Ｖ＝（ｑm’／ｑp’）×（Ｎe×ｑp／ｑm） ・・・（３）
によってそれぞれ算出する（ステップＳ１３）。なお、式（３）では、車速Ｖを不変とすることを用いている。
【００４６】
この後、コントローラ１５は、式（１）〜（３）の算出結果に基づいて制御信号を送信する。具体的には、コントローラ１５は、電磁弁１０へポンプ容量制御信号を送信し、電磁弁１１へモータ容量制御信号を送信し、燃料噴射装置２８へ燃料制御信号を送信する。
【００４７】
図６は、コントローラ１５が出力した制御信号に基づいてマッチング位置を点Ｂに設定した場合のポンプ容量ｑp、モータ容量ｑm、車速Ｖのエンジン回転数Ｎeに応じた特性を示す図であり、エンジン回転数Ｎeの増加に伴って出力トルクがＴeが上昇していく際の途中経過を示す図である。図６において、ポンプ容量ｑpは、エンジン回転数Ｎeの増加とともに式（１）で算出されるポンプ目標容量ｑp’（＝ｑpＢとおく）に達するまで増加していく。ポンプ容量ｑpは、ポンプ目標容量ｑpＢに達すると、エンジン回転数Ｎeがさらに増加しても変化しない。なお、図６では、比較のため、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満であり、マッチング位置が通常位置（点Ａ）である場合のポンプ容量ｑpの特性を示している。図６からも明らかなように、マッチング位置が点Ａである場合のポンプ目標容量ｑpＡは、マッチング位置が点Ｂである場合のポンプ目標容量ｑpＢより小さい値を有する。
【００４８】
本実施の形態１において、モータ容量ｑmは、ポンプ容量ｑpがポンプ目標容量ｑpＢに達した後、式（２）で算出されるモータ目標容量ｑm’ （＝ｑm０とおく）まで減少するように制御される。この際のモータ目標容量ｑm０は、マッチング位置が点Ａである場合のモータ目標容量と同じ値を有する。なお、モータ容量ｑmをポンプ容量ｑpとともに変化させるような制御を行うことも可能である。
【００４９】
上記の如くポンプ容量ｑpとモータ容量ｑmが変化することにより、車速Ｖはエンジン回転数Ｎeの増加とともに増加していく。エンジン回転数Ｎeがエンジン目標回転数Ｎe’（＝ＮeＢとおく）に達した状態での車速Ｖ０は、マッチング位置が点Ａである場合にエンジン回転数Ｎeがエンジン目標回転数Ｎe’（＝ＮeＡとおく）に達した状態の車速と等しい。すなわち、本実施の形態１では、マッチング位置が変更しても車速が変わらないような制御が行われる。ここで、図６からも明らかなように、二つのエンジン目標回転数ＮeＡ、ＮeＢは、ＮeＡ＞ＮeＢを満たす。
【００５０】
本実施の形態１では、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合、圧力センサ２４または２５が検知した負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時より低く設定するとともにポンプ目標容量ｑp’を通常時より大きく設定する制御を行う。このような制御を行うことにより、通常時と比較して油圧ポンプ４の吸収トルクが増加し、ディーゼルエンジン６の排気温度が上昇する。この排気温度の上昇によってエンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeとの関係が領域Ｓ1に達した場合、ＤＰＦ２７では自然再生によって微粒子が自動的に燃焼する。この結果、ＤＰＦ２７の目詰まりが解消され、差圧ΔＰが低下する。
【００５１】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、ＤＰＦ２７の前後の差圧ΔＰが閾値ΔＰthより大きい場合、ディーゼルエンジン６のエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を、ディーゼルエンジン６の馬力を一定に保ちながら、排気温度がより高温である位置に変更する制御を行うため、ＤＰＦ２７の目詰まりを的確に防止しながら、エンジン出力の無駄が少ない効率的な連続再生処理を実現することができる。
【００５２】
以上説明した本発明の実施の形態１の変形例として、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合に、圧力センサ２４または２５が検知した負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時より低く設定するとともにモータ目標容量ｑm’を通常時より小さく設定する制御を行うことも可能である。この場合のポンプ目標容量ｑp’およびモータ目標容量ｑm’は、次の二つの式
ｑp’＝ｑp×ｆ1（ｐ） ・・・（４）
ｑm’＝ｑm×ｆ2（ｐ）×ｋ2 ・・・（５）
によってそれぞれ算出される（車速Ｖは式（３）によって算出）。ここで、式（５）の係数ｋ2は、図７に示すように、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合に１よりも小さい定数であり、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合に１である。差圧ΔＰと係数ｋ2との関係は、図１に示すメモリ１５１に格納されている。
【００５３】
図８は、本変形例において、コントローラ１５が出力した制御信号に基づいてマッチング位置を点Ｂに設定した場合のポンプ容量ｑp、モータ容量ｑm、車速Ｖのエンジン回転数Ｎeに応じた特性を示す図であり、エンジン回転数Ｎeの増加に伴って出力トルクがＴeが上昇していく際の途中経過を示す図である。図８において、まずモータ容量ｑmは、エンジン回転数Ｎeの増加とともに式（５）で算出されるモータ目標容量ｑm’（＝ｑmＢとおく）に達するまで減少していく。モータ容量ｑmは、モータ目標容量ｑmＢに達すると、エンジン回転数Ｎeがさらに上昇しても変化しない。なお、図８では、比較のため、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満であり、マッチング位置が通常位置（点Ａ）である場合のモータ容量ｑmの特性を示している。図８からも明らかなように、マッチング位置が点Ａである場合のモータ目標容量ｑmＡは、マッチング位置が点Ｂである場合のモータ目標容量ｑmＢより大きい値を有する。
【００５４】
本変形例において、ポンプ容量ｑpは、モータ容量ｑmがモータ目標容量ｑmＢに達した後、式（４）で算出されるポンプ目標容量ｑp’ （＝ｑp０とおく）まで増加するように制御される。この際のポンプ目標容量ｑp０は、マッチング位置が点Ａである場合のポンプ目標容量と同じ値を有する。
【００５５】
上記の如くポンプ容量ｑpとモータ容量ｑmが変化することにより、車速Ｖは、エンジン回転数Ｎeの増加とともに増加していく。エンジン回転数Ｎeがエンジン目標回転数ＮeＢに達した状態での車速Ｖ０は、マッチング位置が点Ａである場合にエンジン回転数Ｎeがエンジン目標回転数ＮeＡ（＞ＮeＢ）に達した状態の車速と等しい。このように、本変形例においても、マッチング位置によらず車速を不変とする制御が行われる。
【００５６】
以上説明した本発明の実施の形態１の変形例によれば、実施の形態１と同様、ＤＰＦ２７の目詰まりを的確に防止しながら、エンジン出力の無駄が少ない効率的な連続再生処理を実現することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態１においては、式（１）と式（５）を用いることによってマッチング位置を設定する制御を行うことも可能であるし、ポンプ容量ｑpおよびモータ容量ｑmの値に応じて式（１）、（２）の組と式（４）、（５）の組のいずれか一方の組を用いた制御を行うことも可能である。
【００５８】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法の概要を示すフローチャートである。なお、本実施の形態２に係る油圧駆動装置の構成は、上述した油圧駆動装置１と同じである。
【００５９】
図９において、まず差圧センサ３０が差圧ΔＰを検出する（ステップＳ２１）。その後、コントローラ１５は、差圧センサ３０から入力された差圧ΔＰと所定の閾値である第１閾値ΔＰth1との大小関係を判定する（ステップＳ２２）。
【００６０】
差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、コントローラ１５は、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1より大きい第２閾値ΔＰth2に到達するまでの到達時間ｔ1→2を予測する（ステップＳ２３）。第２閾値ΔＰth2は、上記実施の形態１における閾値ΔＰth（図４を参照）と同程度の値である。図１０は、ステップＳ２３における予測処理の概要を示す図であり、具体的には差圧ΔＰの時間変化（実線）と予測結果（１点鎖線）を示している。図１０において、差圧センサ３０はチェックサイクルタイムΔｔごとに差圧ΔＰを検出している。図１０に示す場合には、時刻ｔnにおいて測定開始後初めて差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1よりも大きくなっている（点Ｑn）。この場合、コントローラ１５は、時刻ｔnの１サイクル前の時刻ｔn-1の検出結果に対応する点Ｑn-1と点Ｑnとを通過する直線が第２閾値ΔＰth2に達するまでの時間を到達時間ｔ1→2として算出する。なお、図１０において、差圧ΔＰlimitは強制再生が必要なＤＰＦ２７の目詰まり限界ラインを示している。
【００６１】
続いて、コントローラ１５は、差圧ΔＰおよび到達時間ｔ1→2に基づいて、通常位置と同じ馬力を有し、かつ通常位置よりも排気温度が高い領域にマッチング位置を設定する（ステップＳ２４）。本実施の形態２においては、到達時間ｔ1→2を、ＤＰＦ２７の再生処理の緊急度を示す指標となる指標時間ｔ0と比較し、この指標時間ｔ0との大小関係に応じて目標出力トルクの設定を変える。指標時間ｔ0は、より具体的には、到達時間ｔ1→2が当該指標時間ｔ0以上である場合、排気温度の迅速な上昇が必要とされるような時間として設定される。図１１は、到達時間ｔ1→2が指標時間ｔ0以上である場合の差圧ΔＰと目標出力トルクとの関係を示す図である。また、図１２は、到達時間ｔ1→2が指標時間ｔ0未満である場合の差圧ΔＰと目標出力トルクとの関係を示す図である。図１１に示す線Ｒ1では、差圧ΔＰがΔＰth1≦ΔＰ＜ΔＰth2の範囲にある場合に線型に増加していき、ΔＰ≧ΔＰth2で一定値ＴBをとる。これに対して、図１２に示す線Ｒ2では、差圧ΔＰがΔＰth1≦ΔＰ＜ΔＰth2の範囲にある場合に線Ｒ1と同じ増加率で線型に増加していくが、ΔＰ＝ΔＰth1における目標トルクＴth1がＴAよりも大きい値を有するように設定される。したがって、線Ｒ2においては、線Ｒ1よりも差圧ΔＰが小さいうちに目標出力トルクが第２閾値ΔＰth2に達する。具体的には、差圧ΔＰが第２閾値ΔＰth2よりも小さい値ΔＰ’で目標出力トルクがＴBに達し、ΔＰ≧ΔＰ’では目標出力トルクが一定値ＴBをとる。線Ｒ1、Ｒ2において、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1未満である場合の目標出力トルクは一定値ＴAである。なお、図１１と図１２に示す差圧ΔＰと到達時間ｔ1→2との関係はあくまでも一例に過ぎない。
【００６２】
ここまで、ステップＳ２２の判定の結果、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上である場合を説明してきたが、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1未満である場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、コントローラ１５は、マッチング位置を通常位置に設定する（ステップＳ２５）。
【００６３】
ステップＳ２４またはＳ２５でマッチング位置を設定した後、差圧ΔＰを検出してから所定時間（チェックサイクルタイム）が経過していれば（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、コントローラ１５はステップＳ２１に戻る。一方、ステップＳ２４またはＳ２５でマッチング位置を設定した後、差圧ΔＰを検出してから所定時間が経過していなければ（ステップＳ２６：Ｎｏ）、コントローラはステップＳ２６を繰り返す。
【００６４】
図１３は、上述したステップＳ２４におけるマッチング位置の設定処理の概要を示す図である。本実施の形態２においては、通常のマッチング位置が点Ａである場合、差圧ΔＰおよび到達時間ｔ1→2に応じて、マッチング位置を、点Ａを通過する等馬力線Ｈ上の点のうち、等馬力線Ｈと最大負荷トルク線Ｌとの交点Ｂと点Ａとの間の位置に設定することができる。図１３では、点Ａと点Ｂの間の等馬力線Ｈ上に、点Ａに近い方から４つの点Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが記載されている。これらの点Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆをそれぞれ通過する目標トルク線ＭC、ＭD、ＭE、ＭFは、目標トルク線ＭA、ＭBと同様、エンジン回転数ＮeとトルクＴeが線型に近い関係を有しており、目標トルク線ＭBに近いほど高いトルク領域を通過する。このため、差圧ΔＰが小さく緊急度が低い場合には通常のマッチング位置Ａに近いマッチング位置（例えば点Ｃ）が設定される一方、差圧ΔＰが大きく緊急度が高いほど点Ｂに近いマッチング位置（例えば点Ｆ）が設定されることとなる。
【００６５】
図１４は、コントローラ１５がマッチング位置を変更する際に制御信号を出力する処理の概要を示す処理フロー図である。コントローラ１５には、差圧センサ３０から差圧ΔＰが入力され、回転センサ２９からエンジン回転数Ｎeが入力され、圧力センサ２４または２５から負荷圧力ｐが入力される。
【００６６】
コントローラ１５は、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上であれば（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、到達時間ｔ1→2を予測し（ステップＳ３２）、この予測結果に応じて係数ｋ1を定める（ステップＳ３３）。ステップＳ３３において、コントローラ１５は、差圧ΔＰと係数ｋ1との関係を与える直線αを参照して差圧ΔＰに応じた係数ｋ1を定める。この直線αはメモリ１５１に格納されており、ステップＳ３２の予測結果に応じて異なる関係式（直線）が適用される。一方、コントローラ１５は、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1未満であれば（ステップＳ３１：Ｎｏ）、係数ｋ1を１とする（ステップＳ３４）。コントローラ１５は、差圧ΔＰと第１閾値ΔＰth1との関係に応じた係数ｋ1を出力する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５の出力は、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上である場合にはステップＳ３３の出力値ｋ1であり、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1未満である場合にはステップＳ３４の出力値ｋ1（＝１）である。図１４では、ステップＳ３５の出力として、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上であり、ステップＳ３３で算出した係数ｋ1を出力する場合を記載している。
【００６７】
コントローラ１５は、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理と並行して、圧力センサ２４または２５から入力された負荷圧力ｐを用いることにより、ディーゼルエンジン６の負荷に応じてポンプ容量およびモータ容量を変更する係数ｆ1（ｐ）、ｆ2（ｐ）を定める（ステップＳ３６）。
【００６８】
続いて、コントローラ１５は、ステップＳ３５で定めた係数ｋ1、ステップＳ３６で定めた係数ｆ1（Ｐ）、ｆ2（Ｐ）、ポンプ容量ｑp、モータ容量ｑm、エンジン回転数Ｎeを用いることにより、上記式（１）〜（３）によってそれぞれ定められるポンプ目標容量ｑp’、モータ目標容量ｑm’、エンジン目標回転数Ｎe’を算出する（ステップＳ３７）。このように、本実施の形態２において、ポンプ目標容量ｑp’、モータ目標容量ｑm’、エンジン目標回転数Ｎe’を設定する際に式（１）〜（３）を用いる点は、上述した実施の形態１と同様である。すなわち、本実施の形態２においても、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合、圧力センサ２４または２５が検知した負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時より低く設定するとともにポンプ目標容量ｑp’を通常時より大きく設定する制御を行う（図６を参照）。ただし、式（１）における係数ｋ1の定め方は、上述した実施の形態１とは異なる（ステップＳ３２〜Ｓ３５を参照）。
【００６９】
この後、コントローラ１５は、ステップＳ３７の算出結果に基づいて、制御信号を送信する。具体的には、電磁弁１０へポンプ容量制御信号を送信し、電磁弁１１へモータ容量制御信号を送信し、燃料噴射装置２８へ燃料制御信号を送信する。
【００７０】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、ＤＰＦ２７の前後の差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1より大きい場合、ディーゼルエンジン６のエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を、ディーゼルエンジン６の馬力を一定に保ちながら、排気温度がより高温である位置に変更する制御を行うため、ＤＰＦ２７の目詰まりを的確に防止しながら、エンジン出力の無駄が少ない効率的な連続再生処理を実現することができる。
【００７１】
また、本実施の形態２によれば、差圧ΔＰの値に応じてマッチング位置の変更の仕方を変えているため、例えば差圧ΔＰが比較的小さい場合には、通常のマッチング位置の近くで再生処理を行わせることができる。したがって、ＤＰＦの微粒子堆積量に応じて柔軟な再生処理を行うことが可能となる。
【００７２】
なお、本実施の形態２においても、差圧センサ３０が検出した差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上である場合、圧力センサ２４または２５が検知した負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時よりも低く設定するとともにモータ目標容量ｑm’を通常時より小さく設定する制御を行ってもよい。また、負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時より低く設定し、ポンプ目標容量ｑp’を通常時より大きく設定し、かつモータ目標容量ｑm’を通常時より小さく設定する制御を行ってもよい。
【００７３】
また、本実施の形態２において差圧ΔＰの予測を行う方法は上述したものに限られるわけではなく、従来より既知の予測方法を使用することも可能である。
【００７４】
ここまで、本発明を実施するのに好適な形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１、２によってのみ限定されるべきではない。すなわち、本発明は、上記以外にも様々な実施の形態を含みうるものである。
【符号の説明】
【００７５】
１ 油圧駆動装置
２、３ 油圧供給管路
４ 油圧ポンプ
５ 油圧モータ
６ ディーゼルエンジン
７、８ 容量制御部
９ 減速機
１０、１１ 電磁弁
１２ チャージ管路
１３ チャージポンプ
１５ コントローラ
１６、１７ 分岐管路
１８、１９、２１、２２ チェック弁
２０ チャージリリーフ弁
２３ 高圧リリーフ弁
２４、２５ 圧力センサ
２６ 排気通路
２７ ディーゼルエンジン微粒子除去フィルター（ＤＰＦ）
２８ 燃料噴射装置
２９ 回転センサ
３０ 差圧センサ
１００ 走行部
１５１ メモリ
Ｌ 最大負荷トルク線
ＭA、ＭB、ＭC、ＭD、ＭE、ＭF 目標トルク線
Ｈ 等馬力線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータとを備えた油圧駆動装置および当該油圧駆動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダやブルドーザ等の建設機械として使用される車両には、駆動源であるディーゼルエンジンと、車輪または履帯との間にＨＳＴ（Hydro-Static Transmission）と称される油圧駆動装置とを備えているものがある。油圧駆動装置は、ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータとを有し、油圧モータの駆動力を車輪または履帯に伝達することによって車両を走行させている。
【０００３】
この油圧駆動装置を適用した車両によれば、油圧ポンプおよび油圧モータの容量を適宜調節することにより、互いの回転数の比率を任意に変更することができるため、煩雑な変速レバー操作を行うことなくアクセルペダルの操作のみにより車両の速度を無段階に変更することができ、操作性を著しく向上させることが可能となる。
【０００４】
建設機械では、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれるススなどの微粒子の外部への排出を防止するために、ディーゼルエンジン微粒子除去フィルター（以下、「ＤＰＦ」という）が搭載される。ＤＰＦを搭載した車両では、ＤＰＦ内部に堆積した微粒子を燃焼させる再生処理を行う。再生処理には、ディーゼルエンジンの負荷が高く排気ガスの温度（排気温度）が上昇することによって自動的に微粒子が燃焼する自然再生処理と、ＤＰＦに燃料を供給して微粒子を強制的に燃焼させる強制再生処理がある。このような再生処理を行うための再生方式としては、ＤＰＦで微粒子を捕集しながら再生を行う連続再生方式、ＤＰＦが捕集した微粒子を間欠的に再生する間欠再生方式、少なくとも二つのＤＰＦの各々が微粒子の捕集と再生とを交互に行う交互再生方式が知られている。
【０００５】
上述した三つの再生方式の中で最も再生の効率がよく、かつ構成が単純であるのは連続再生方式である。しかしながら、連続再生方式の場合には、排気温度が低温である状態が続くと、ＤＰＦ内の微粒子が燃焼せずにフィルターの目詰まりを発生してしまうという問題があった。この問題を解決するために、再生処理中に排気温度を上昇させることによって効果的に微粒子を燃焼させる技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、ＤＰＦの微粒子堆積量を推定した後、エンジンの吸気を絞るとともに、エンジンの出力トルクを推定結果に応じて定められる目標値まで上昇させるのに必要な燃料の噴射を行うことによって排気温度を上昇させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４８６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術は、エンジンの回転数の変化が考慮されていないため、出力トルクを上げる際に燃料を必要以上に噴射し、エンジン出力に無駄が生じてしまうおそれがあり、必ずしも効率的であるとは言い難かった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの目詰まりを的確に防止しながら効率的な連続再生処理を実現することができる油圧駆動装置および油圧駆動装置の制御方法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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る油圧駆動装置は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、前記油圧ポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段と、を備え、前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記ポンプ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記ポンプ容量の目標値より大きくすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、前記油圧ポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段と、を備え、前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、前記油圧モータのモータ容量を制御するモータ容量制御手段と、を備え、前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記モータ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記モータ容量の目標値より小さくすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、前記油圧モータのモータ容量を制御するモータ容量制御手段と、を備え、前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記ディーゼルエンジンの目標出力トルクをトルク線図における最大負荷トルク線上に設定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る油圧駆動装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧の変化を予測し、この予測結果に基づいて前記ディーゼルエンジンの目標出力トルクを設定することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る油圧駆動装置の制御方法は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記ポンプ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記ポンプ容量の目標値より大きくする制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る油圧駆動装置の制御方法は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行う制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る油圧駆動装置の制御方法は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記モータ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記モータ容量の目標値より小さくする制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る油圧駆動装置の制御方法は、駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行う制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＤＰＦの前後の差圧が所定の閾値以上である場合、ディーゼルエンジンのエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を、ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、排気温度がより高温となる位置に変更する制御を行うため、ＤＰＦの目詰まりを的確に防止しながら、エンジン出力の無駄が少ない効率的な連続再生処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の制御方法の処理の概要を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の制御方法におけるマッチング位置の設定処理の概要を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の制御方法におけるＤＰＦの差圧と目標出力トルクとの関係を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置のコントローラがマッチング位置を変更する際に制御信号を出力する処理の概要を示す処理フロー図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置のコントローラが出力した制御信号に基づいてマッチング位置を設定した場合のポンプ容量、モータ容量、車速のエンジン回転数に応じた特性を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１の変形例に係る油圧駆動装置が参照するＤＰＦの差圧とモータ容量に乗じる係数との関係を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１の変形例に係る油圧駆動装置のコントローラが出力した制御信号に基づいてマッチング位置を設定した場合のポンプ容量、モータ容量、車速のエンジン回転数に応じた特性を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法の概要を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法における予測処理の概要を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法において、到達時間が標準時間以上である場合のＤＰＦの差圧と目標出力トルクとの関係を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法において、到達時間が標準時間未満である場合のＤＰＦの差圧と目標出力トルクとの関係を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法におけるマッチング位置の設定処理の概要を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置のコントローラがマッチング位置を変更する際に制御信号を出力する処理の概要を示す処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る油圧駆動装置の構成を示す図である。同図に示す油圧駆動装置１はＨＳＴと称され、ホイールローダやブルドーザ等のスロットル可変式の建設機械に搭載されるもので、閉回路を構成する一対の油圧供給管路２、３によって接続された油圧ポンプ４および油圧モータ５を備える。
【００２３】
油圧ポンプ４は、駆動源であるディーゼルエンジン６によって駆動されるものであり、斜板の傾転角を変更することによって容量を変更することができる可変容量型のポンプである。油圧ポンプ４の斜板には、傾転角を変化させるシリンダを有する容量制御部７（ポンプ容量制御手段）が接続されている。
【００２４】
油圧モータ５は、油圧ポンプ４から吐出した圧油によって駆動されるものであり、斜板の傾転角を変更することによって容量を変更することができる可変容量型のモータである。油圧モータ５の斜板には、傾転角を変化させるシリンダを有する容量制御部８（モータ容量制御手段）と接続している。また、油圧モータ５の出力軸は減速機９と接続している。この減速機９は、車輪または履帯等からなる走行部１００と接続している。油圧モータ５は、減速機９を介して走行部１００を回転駆動する。油圧モータ５の回転方向は、油圧ポンプ４からの圧油の供給方向に応じて切り替えることが可能である。
【００２５】
容量制御部７、８は、圧油の供給を受ける電磁弁１０、１１とそれぞれ接続している。電磁弁１０、１１には、チャージ管路１２を介して圧油が供給される。この圧油は、チャージポンプ１３がタンク１４から吸引して吐出したものである。
【００２６】
電磁弁１０が容量制御部７へ供給する圧油の量は、油圧駆動装置１の電気的な制御を行うコントローラ１５が電磁弁１０へ出力するポンプ容量制御信号に応じて定まる。また、電磁弁１１が容量制御部８へ供給する圧油の量は、コントローラ１５が電磁弁１１へ出力するモータ容量制御信号に応じて定まる。
【００２７】
油圧供給管路２、３には、両管路をつなぐ分岐管路１６が設けられている。分岐管路１６には、圧油の流出口が油圧供給管路２、３とそれぞれ接続するチェック弁１８、１９が設けられている。チェック弁１８、１９の中間位置には、所定のリリーフ圧が設定されたチャージリリーフ弁２０が分岐して接続されている。分岐管路１６、チェック弁１８、１９は、二つの油圧供給管路２、３のうちチャージリリーフ弁２０で設定された圧力より低い低圧側の油圧供給管路に圧油を供給する。
【００２８】
油圧供給管路２、３には、両管路をつなぐもう一つの分岐管路１７が設けられている。分岐管路１７には、圧油の流入口が油圧供給管路２、３とそれぞれ接続するチェック弁２１、２２が設けられている。チェック弁２１、２２の中間位置には、チャージリリーフ弁２０の設定圧より高い所定のリリーフ圧が設定された高圧リリーフ弁２３が設けられている。この高圧リリーフ弁２３はチャージ管路１２に接続されており、流入した圧油が所定のリリーフ圧に達した場合に圧油をチャージ管路１２へリリーフする。チェック弁２１、２２は、二つの油圧供給管路２、３のうち高圧側の油圧供給管路を選択するように配置されている。
【００２９】
油圧供給管路２、３には、油圧を検出する圧力センサ２４、２５がそれぞれ設けられている。圧力センサ２４、２５はコントローラ１５と電気的に接続しており、検出結果をセンサ信号としてコントローラ１５へ送信する。
【００３０】
ディーゼルエンジン６の駆動軸６ａは、油圧ポンプ４に接続されている。ディーゼルエンジン６は、排気ガスを通す排気通路２６と接続している。排気通路２６の途中には、ディーゼルエンジン６から出た排気ガス中に含まれるススなどの微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルター（ＤＰＦ）２７が設けられている。また、ディーゼルエンジン６は、コントローラ１５の制御のもとで燃料を噴射する燃料噴射装置２８と接続している。燃料噴射装置２８は、ディーゼルエンジン６の回転数を制御するエンジン回転制御手段の機能を有する。ディーゼルエンジン６には、エンジン回転数を検出する回転センサ２９が設けられている。回転センサ２９は、検出結果をセンサ信号としてコントローラ１５へ送信する。
【００３１】
ＤＰＦ２７は、セラミックなどの材料からなるフィルターを有する。ＤＰＦ２７には、フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段である差圧センサ３０が設けられている。差圧センサ３０は、検出結果をセンサ信号としてコントローラ１５へ送信する。なお、差圧検出手段として、二つの圧力センサをフィルターの前後に設けてもよい。
【００３２】
コントローラ１５には、圧力センサ２４、２５、回転センサ２９、差圧センサ３０がそれぞれ出力するセンサ信号に加えて、建設機械の移動方向を切り替えるＦ／Ｒレバー３１、ステアリングの負荷を検出するステアリング負荷検出装置３２、車速レンジを切り替える車速レンジ切替スイッチ３３、およびアクセル３４から信号が入力される。コントローラ１５は、入力された各種信号と、コントローラ１５の内部に設けられたメモリ１５１が記憶するデータとに基づいて、電磁弁１０、１１、燃料噴射装置２８を作動させる制御信号を出力する。
【００３３】
図２は、本実施の形態１に係る油圧駆動装置の制御方法の処理の概要を示すフローチャートである。図２において、まず差圧センサ３０がＤＰＦ２７の前後の差圧ΔＰ（以下、単に「差圧ΔＰ」という）を検出する（ステップＳ１）。
【００３４】
続いて、コントローラ１５は、差圧センサ３０から入力された差圧ΔＰと所定の閾値ΔＰthの大小関係を判定する（ステップＳ２）。差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、コントローラ１５は通常の制御によってディーゼルエンジン６のエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を設定する（ステップＳ３）。以下、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合にコントローラ１５が設定するマッチング位置を通常位置という。
【００３５】
一方、ステップＳ２において、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、コントローラ１５は、通常位置と同じ馬力を有し、かつ通常位置よりも排気温度が高い領域にマッチング位置を設定する（ステップＳ４）。
【００３６】
ステップＳ３またはＳ４の後、差圧ΔＰを検出してから所定時間が経過した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、コントローラ１５はステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ３またはＳ４の後、差圧ΔＰを検出してから所定時間が経過していなければ（ステップＳ５：Ｎｏ）、コントローラ１５はステップＳ５を繰り返す。ステップＳ５における所定時間はチェックサイクルタイムであり、その値は建設機械の種類や使用環境等の条件に応じて適宜設定される。
【００３７】
以下、上述したステップＳ４におけるマッチング位置の設定処理について説明する。図３は、ステップＳ４におけるマッチング位置の設定処理の概要を示す図であり、ディーゼルエンジン６のエンジン回転数Ｎeを横軸とする一方、ディーゼルエンジン６の出力トルクＴeを縦軸とするトルク線図である。
【００３８】
ディーゼルエンジン６の排気温度は、エンジン回転数と出力トルクの影響を受けることが知られている。図３において、ディーゼルエンジン６の最大負荷トルク線Ｌと横軸および縦軸で囲まれた領域は、ディーゼルエンジン６の排気温度に応じて４つの領域Ｓ1〜Ｓ4に分割されている。具体的な温度帯域は、領域Ｓ1が３５０℃程度以上、領域Ｓ2が２００〜３５０℃程度、領域Ｓ3が１５０〜２００℃程度、領域Ｓ4が１５０℃程度以下である。このうち、領域Ｓ1では、自然再生によって微粒子が燃焼する。これに対して、領域Ｓ2〜Ｓ4では微粒子を燃焼させるために強制再生を行う必要があるが、強制再生の内容は領域ごとに異なっており、高温の領域ほど簡易な強制再生を行うことによって微粒子を燃焼させることができる。なお、領域Ｓ2〜Ｓ4で行う強制再生の詳細については、例えば特開２００５−７６６０４号公報に開示されている。
【００３９】
図３に示す曲線ＭA、ＭBは、エンジン回転数に対する目標出力トルクを与える目標トルク線である。このうち、曲線ＭAは、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満であり、通常の制御が行われる場合の目標トルク線である。また、曲線ＭBは、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上であり、マッチング位置が通常位置から変更された場合の目標トルク線である。曲線ＭBは、最大負荷トルク線Ｌとの交点付近で自然再生が行われる高温度の領域Ｓ1を通過している。目標トルク線ＭA、ＭBは、エンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeが線型に近い関係を有している。目標トルク線ＭA、ＭB上でのマッチング位置は、燃料噴射装置２８のスロットルの開度に応じて定められ、最大負荷トルク線Ｌを超えないように制御される。目標トルク線ＭA上の点Ａおよび目標トルク線ＭB上の点Ｂは最大負荷トルク線Ｌ上の点でもあり、フルスロットル時のマッチング位置である。
【００４０】
図３に示す曲線Ｈは、エンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeとの積が一定である等馬力線である。したがって、点Ａと点Ｂは同一の等馬力線Ｈ上にある。
【００４１】
本実施の形態１では、差圧センサ３０が検出した差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合、マッチング位置を、通常位置である点Ａと同じ等馬力線Ｈ上にあり、かつ最大負荷トルク線Ｌ上にある点Ｂに変更して設定する。換言すれば、本実施の形態１では、差圧センサ３０が検出した差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合、マッチング位置を、点Ａを通過する目標トルク線ＭAよりも高いトルク領域を通過する目標トルク線ＭB上に位置し、点Ａと同じ等馬力線Ｈ上を通過し、かつ最大負荷トルク線Ｌ上にある点Ｂに変更して設定する。図４は、差圧ΔＰに応じて設定される目標出力トルクの値を示す図である。図４において、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合の目標出力トルクはＴBであり、点Ｂに対応している。一方、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合の目標出力トルクはＴAであり、点Ａに対応している。このようにして、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合にコントローラ１５がマッチング位置を変更することにより、図３に示す場合には排気温度の温度領域が領域Ｓ2から領域Ｓ1に変わる。したがって、ディーゼルエンジン６の排気温度が上昇し、ＤＰＦ２７の自然再生が促されることとなる。
【００４２】
図５は、コントローラ１５がマッチング位置を変更する際に制御信号を出力する処理の概要を示す処理フロー図である。コントローラ１５には、差圧センサ３０から差圧ΔＰが入力され、回転センサ２９からエンジン回転数Ｎeが入力され、圧力センサ２４または２５から負荷圧力ｐが入力される。ここでいう「負荷圧力」とは、油圧供給管路２、３のうち、油圧モータ５に圧油を供給する高圧側の油圧供給管路の圧力として定義される。したがって、油圧供給管路２から油圧モータ５に圧油が供給される場合には、圧力センサ２４の検出結果が負荷圧力となる一方、油圧供給管路３から油圧モータに圧油が供給される場合には、圧力センサ２５の検出結果が負荷圧力となる。
【００４３】
コントローラ１５は、差圧ΔＰに応じて、ポンプ容量ｑpを大きくする際に必要な係数ｋ1を定める（ステップＳ１１）。係数ｋ1の値は、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合に１である一方、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合に１より大きい定数である。差圧ΔＰと係数ｋ1との関係は、図１に示すメモリ１５１に格納されている。
【００４４】
コントローラ１５は、ステップＳ１１の処理と並行して、圧力センサ２４または２５から入力された負荷圧力ｐを用いることにより、ディーゼルエンジン６の負荷に応じてポンプ容量およびモータ容量を変更する係数ｆ1（ｐ）、ｆ2（ｐ）を定める（ステップＳ１２）。ステップＳ３６に示す直線ｆ１、ｆ２にそれぞれ対応する関係式はメモリ１５１に格納されている。なお、直線ｆ１、ｆ２はあくまでも一例に過ぎない。
【００４５】
コントローラ１５は、ステップＳ１１で定めた係数ｋ1、ステップＳ１２で定めた係数ｆ1（ｐ）、ｆ2（ｐ）に加えて、ポンプ容量ｑp、モータ容量ｑm、エンジン回転数Ｎeを用いることにより、ポンプ目標容量（ポンプ容量の目標値）ｑp’、 モータ目標容量（モータ容量の目標値）ｑm’、 エンジン目標回転数（エンジン回転数の目標値）Ｎe’を、次の三つの式
ｑp’＝ｑp×ｆ1（ｐ）×ｋ1 ・・・（１）
ｑm’＝ｑm×ｆ2（ｐ） ・・・（２）
Ｎe’＝（ｑm’／ｑp’）×Ｖ＝（ｑm’／ｑp’）×（Ｎe×ｑp／ｑm） ・・・（３）
によってそれぞれ算出する（ステップＳ１３）。なお、式（３）では、車速Ｖを不変とすることを用いている。
【００４６】
この後、コントローラ１５は、式（１）〜（３）の算出結果に基づいて制御信号を送信する。具体的には、コントローラ１５は、電磁弁１０へポンプ容量制御信号を送信し、電磁弁１１へモータ容量制御信号を送信し、燃料噴射装置２８へ燃料制御信号を送信する。
【００４７】
図６は、コントローラ１５が出力した制御信号に基づいてマッチング位置を点Ｂに設定した場合のポンプ容量ｑp、モータ容量ｑm、車速Ｖのエンジン回転数Ｎeに応じた特性を示す図であり、エンジン回転数Ｎeの増加に伴って出力トルクがＴeが上昇していく際の途中経過を示す図である。図６において、ポンプ容量ｑpは、エンジン回転数Ｎeの増加とともに式（１）で算出されるポンプ目標容量ｑp’（＝ｑpＢとおく）に達するまで増加していく。ポンプ容量ｑpは、ポンプ目標容量ｑpＢに達すると、エンジン回転数Ｎeがさらに増加しても変化しない。なお、図６では、比較のため、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満であり、マッチング位置が通常位置（点Ａ）である場合のポンプ容量ｑpの特性を示している。図６からも明らかなように、マッチング位置が点Ａである場合のポンプ目標容量ｑpＡは、マッチング位置が点Ｂである場合のポンプ目標容量ｑpＢより小さい値を有する。
【００４８】
本実施の形態１において、モータ容量ｑmは、ポンプ容量ｑpがポンプ目標容量ｑpＢに達した後、式（２）で算出されるモータ目標容量ｑm’ （＝ｑm０とおく）まで減少するように制御される。この際のモータ目標容量ｑm０は、マッチング位置が点Ａである場合のモータ目標容量と同じ値を有する。なお、モータ容量ｑmをポンプ容量ｑpとともに変化させるような制御を行うことも可能である。
【００４９】
上記の如くポンプ容量ｑpとモータ容量ｑmが変化することにより、車速Ｖはエンジン回転数Ｎeの増加とともに増加していく。エンジン回転数Ｎeがエンジン目標回転数Ｎe’（＝ＮeＢとおく）に達した状態での車速Ｖ０は、マッチング位置が点Ａである場合にエンジン回転数Ｎeがエンジン目標回転数Ｎe’（＝ＮeＡとおく）に達した状態の車速と等しい。すなわち、本実施の形態１では、マッチング位置が変更しても車速が変わらないような制御が行われる。ここで、図６からも明らかなように、二つのエンジン目標回転数ＮeＡ、ＮeＢは、ＮeＡ＞ＮeＢを満たす。
【００５０】
本実施の形態１では、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合、圧力センサ２４または２５が検知した負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時より低く設定するとともにポンプ目標容量ｑp’を通常時より大きく設定する制御を行う。このような制御を行うことにより、通常時と比較して油圧ポンプ４の吸収トルクが増加し、ディーゼルエンジン６の排気温度が上昇する。この排気温度の上昇によってエンジン回転数Ｎeと出力トルクＴeとの関係が領域Ｓ1に達した場合、ＤＰＦ２７では自然再生によって微粒子が自動的に燃焼する。この結果、ＤＰＦ２７の目詰まりが解消され、差圧ΔＰが低下する。
【００５１】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、ＤＰＦ２７の前後の差圧ΔＰが閾値ΔＰthより大きい場合、ディーゼルエンジン６のエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を、ディーゼルエンジン６の馬力を一定に保ちながら、排気温度がより高温である位置に変更する制御を行うため、ＤＰＦ２７の目詰まりを的確に防止しながら、エンジン出力の無駄が少ない効率的な連続再生処理を実現することができる。
【００５２】
以上説明した本発明の実施の形態１の変形例として、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合に、圧力センサ２４または２５が検知した負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時より低く設定するとともにモータ目標容量ｑm’を通常時より小さく設定する制御を行うことも可能である。この場合のポンプ目標容量ｑp’およびモータ目標容量ｑm’は、次の二つの式
ｑp’＝ｑp×ｆ1（ｐ） ・・・（４）
ｑm’＝ｑm×ｆ2（ｐ）×ｋ2 ・・・（５）
によってそれぞれ算出される（車速Ｖは式（３）によって算出）。ここで、式（５）の係数ｋ2は、図７に示すように、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合に１よりも小さい定数であり、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満である場合に１である。差圧ΔＰと係数ｋ2との関係は、図１に示すメモリ１５１に格納されている。
【００５３】
図８は、本変形例において、コントローラ１５が出力した制御信号に基づいてマッチング位置を点Ｂに設定した場合のポンプ容量ｑp、モータ容量ｑm、車速Ｖのエンジン回転数Ｎeに応じた特性を示す図であり、エンジン回転数Ｎeの増加に伴って出力トルクがＴeが上昇していく際の途中経過を示す図である。図８において、まずモータ容量ｑmは、エンジン回転数Ｎeの増加とともに式（５）で算出されるモータ目標容量ｑm’（＝ｑmＢとおく）に達するまで減少していく。モータ容量ｑmは、モータ目標容量ｑmＢに達すると、エンジン回転数Ｎeがさらに上昇しても変化しない。なお、図８では、比較のため、差圧ΔＰが閾値ΔＰth未満であり、マッチング位置が通常位置（点Ａ）である場合のモータ容量ｑmの特性を示している。図８からも明らかなように、マッチング位置が点Ａである場合のモータ目標容量ｑmＡは、マッチング位置が点Ｂである場合のモータ目標容量ｑmＢより大きい値を有する。
【００５４】
本変形例において、ポンプ容量ｑpは、モータ容量ｑmがモータ目標容量ｑmＢに達した後、式（４）で算出されるポンプ目標容量ｑp’ （＝ｑp０とおく）まで増加するように制御される。この際のポンプ目標容量ｑp０は、マッチング位置が点Ａである場合のポンプ目標容量と同じ値を有する。
【００５５】
上記の如くポンプ容量ｑpとモータ容量ｑmが変化することにより、車速Ｖは、エンジン回転数Ｎeの増加とともに増加していく。エンジン回転数Ｎeがエンジン目標回転数ＮeＢに達した状態での車速Ｖ０は、マッチング位置が点Ａである場合にエンジン回転数Ｎeがエンジン目標回転数ＮeＡ（＞ＮeＢ）に達した状態の車速と等しい。このように、本変形例においても、マッチング位置によらず車速を不変とする制御が行われる。
【００５６】
以上説明した本発明の実施の形態１の変形例によれば、実施の形態１と同様、ＤＰＦ２７の目詰まりを的確に防止しながら、エンジン出力の無駄が少ない効率的な連続再生処理を実現することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態１においては、式（１）と式（５）を用いることによってマッチング位置を設定する制御を行うことも可能であるし、ポンプ容量ｑpおよびモータ容量ｑmの値に応じて式（１）、（２）の組と式（４）、（５）の組のいずれか一方の組を用いた制御を行うことも可能である。
【００５８】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る油圧駆動装置の制御方法の概要を示すフローチャートである。なお、本実施の形態２に係る油圧駆動装置の構成は、上述した油圧駆動装置１と同じである。
【００５９】
図９において、まず差圧センサ３０が差圧ΔＰを検出する（ステップＳ２１）。その後、コントローラ１５は、差圧センサ３０から入力された差圧ΔＰと所定の閾値である第１閾値ΔＰth1との大小関係を判定する（ステップＳ２２）。
【００６０】
差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、コントローラ１５は、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1より大きい第２閾値ΔＰth2に到達するまでの到達時間ｔ1→2を予測する（ステップＳ２３）。第２閾値ΔＰth2は、上記実施の形態１における閾値ΔＰth（図４を参照）と同程度の値である。図１０は、ステップＳ２３における予測処理の概要を示す図であり、具体的には差圧ΔＰの時間変化（実線）と予測結果（１点鎖線）を示している。図１０において、差圧センサ３０はチェックサイクルタイムΔｔごとに差圧ΔＰを検出している。図１０に示す場合には、時刻ｔnにおいて測定開始後初めて差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1よりも大きくなっている（点Ｑn）。この場合、コントローラ１５は、時刻ｔnの１サイクル前の時刻ｔn-1の検出結果に対応する点Ｑn-1と点Ｑnとを通過する直線が第２閾値ΔＰth2に達するまでの時間を到達時間ｔ1→2として算出する。なお、図１０において、差圧ΔＰlimitは強制再生が必要なＤＰＦ２７の目詰まり限界ラインを示している。
【００６１】
続いて、コントローラ１５は、差圧ΔＰおよび到達時間ｔ1→2に基づいて、通常位置と同じ馬力を有し、かつ通常位置よりも排気温度が高い領域にマッチング位置を設定する（ステップＳ２４）。本実施の形態２においては、到達時間ｔ1→2を、ＤＰＦ２７の再生処理の緊急度を示す指標となる指標時間ｔ0と比較し、この指標時間ｔ0との大小関係に応じて目標出力トルクの設定を変える。指標時間ｔ0は、より具体的には、到達時間ｔ1→2が当該指標時間ｔ0以上である場合、排気温度の迅速な上昇が必要とされるような時間として設定される。図１１は、到達時間ｔ1→2が指標時間ｔ0以上である場合の差圧ΔＰと目標出力トルクとの関係を示す図である。また、図１２は、到達時間ｔ1→2が指標時間ｔ0未満である場合の差圧ΔＰと目標出力トルクとの関係を示す図である。図１１に示す線Ｒ1では、差圧ΔＰがΔＰth1≦ΔＰ＜ΔＰth2の範囲にある場合に線型に増加していき、ΔＰ≧ΔＰth2で一定値ＴBをとる。これに対して、図１２に示す線Ｒ2では、差圧ΔＰがΔＰth1≦ΔＰ＜ΔＰth2の範囲にある場合に線Ｒ1と同じ増加率で線型に増加していくが、ΔＰ＝ΔＰth1における目標トルクＴth1がＴAよりも大きい値を有するように設定される。したがって、線Ｒ2においては、線Ｒ1よりも差圧ΔＰが小さいうちに目標出力トルクが第２閾値ΔＰth2に達する。具体的には、差圧ΔＰが第２閾値ΔＰth2よりも小さい値ΔＰ’で目標出力トルクがＴBに達し、ΔＰ≧ΔＰ’では目標出力トルクが一定値ＴBをとる。線Ｒ1、Ｒ2において、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1未満である場合の目標出力トルクは一定値ＴAである。なお、図１１と図１２に示す差圧ΔＰと到達時間ｔ1→2との関係はあくまでも一例に過ぎない。
【００６２】
ここまで、ステップＳ２２の判定の結果、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上である場合を説明してきたが、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1未満である場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、コントローラ１５は、マッチング位置を通常位置に設定する（ステップＳ２５）。
【００６３】
ステップＳ２４またはＳ２５でマッチング位置を設定した後、差圧ΔＰを検出してから所定時間（チェックサイクルタイム）が経過していれば（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、コントローラ１５はステップＳ２１に戻る。一方、ステップＳ２４またはＳ２５でマッチング位置を設定した後、差圧ΔＰを検出してから所定時間が経過していなければ（ステップＳ２６：Ｎｏ）、コントローラはステップＳ２６を繰り返す。
【００６４】
図１３は、上述したステップＳ２４におけるマッチング位置の設定処理の概要を示す図である。本実施の形態２においては、通常のマッチング位置が点Ａである場合、差圧ΔＰおよび到達時間ｔ1→2に応じて、マッチング位置を、点Ａを通過する等馬力線Ｈ上の点のうち、等馬力線Ｈと最大負荷トルク線Ｌとの交点Ｂと点Ａとの間の位置に設定することができる。図１３では、点Ａと点Ｂの間の等馬力線Ｈ上に、点Ａに近い方から４つの点Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが記載されている。これらの点Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆをそれぞれ通過する目標トルク線ＭC、ＭD、ＭE、ＭFは、目標トルク線ＭA、ＭBと同様、エンジン回転数ＮeとトルクＴeが線型に近い関係を有しており、目標トルク線ＭBに近いほど高いトルク領域を通過する。このため、差圧ΔＰが小さく緊急度が低い場合には通常のマッチング位置Ａに近いマッチング位置（例えば点Ｃ）が設定される一方、差圧ΔＰが大きく緊急度が高いほど点Ｂに近いマッチング位置（例えば点Ｆ）が設定されることとなる。
【００６５】
図１４は、コントローラ１５がマッチング位置を変更する際に制御信号を出力する処理の概要を示す処理フロー図である。コントローラ１５には、差圧センサ３０から差圧ΔＰが入力され、回転センサ２９からエンジン回転数Ｎeが入力され、圧力センサ２４または２５から負荷圧力ｐが入力される。
【００６６】
コントローラ１５は、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上であれば（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、到達時間ｔ1→2を予測し（ステップＳ３２）、この予測結果に応じて係数ｋ1を定める（ステップＳ３３）。ステップＳ３３において、コントローラ１５は、差圧ΔＰと係数ｋ1との関係を与える直線αを参照して差圧ΔＰに応じた係数ｋ1を定める。この直線αはメモリ１５１に格納されており、ステップＳ３２の予測結果に応じて異なる関係式（直線）が適用される。一方、コントローラ１５は、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1未満であれば（ステップＳ３１：Ｎｏ）、係数ｋ1を１とする（ステップＳ３４）。コントローラ１５は、差圧ΔＰと第１閾値ΔＰth1との関係に応じた係数ｋ1を出力する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５の出力は、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上である場合にはステップＳ３３の出力値ｋ1であり、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1未満である場合にはステップＳ３４の出力値ｋ1（＝１）である。図１４では、ステップＳ３５の出力として、差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上であり、ステップＳ３３で算出した係数ｋ1を出力する場合を記載している。
【００６７】
コントローラ１５は、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理と並行して、圧力センサ２４または２５から入力された負荷圧力ｐを用いることにより、ディーゼルエンジン６の負荷に応じてポンプ容量およびモータ容量を変更する係数ｆ1（ｐ）、ｆ2（ｐ）を定める（ステップＳ３６）。
【００６８】
続いて、コントローラ１５は、ステップＳ３５で定めた係数ｋ1、ステップＳ３６で定めた係数ｆ1（Ｐ）、ｆ2（Ｐ）、ポンプ容量ｑp、モータ容量ｑm、エンジン回転数Ｎeを用いることにより、上記式（１）〜（３）によってそれぞれ定められるポンプ目標容量ｑp’、モータ目標容量ｑm’、エンジン目標回転数Ｎe’を算出する（ステップＳ３７）。このように、本実施の形態２において、ポンプ目標容量ｑp’、モータ目標容量ｑm’、エンジン目標回転数Ｎe’を設定する際に式（１）〜（３）を用いる点は、上述した実施の形態１と同様である。すなわち、本実施の形態２においても、差圧ΔＰが閾値ΔＰth以上である場合、圧力センサ２４または２５が検知した負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時より低く設定するとともにポンプ目標容量ｑp’を通常時より大きく設定する制御を行う（図６を参照）。ただし、式（１）における係数ｋ1の定め方は、上述した実施の形態１とは異なる（ステップＳ３２〜Ｓ３５を参照）。
【００６９】
この後、コントローラ１５は、ステップＳ３７の算出結果に基づいて、制御信号を送信する。具体的には、電磁弁１０へポンプ容量制御信号を送信し、電磁弁１１へモータ容量制御信号を送信し、燃料噴射装置２８へ燃料制御信号を送信する。
【００７０】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、ＤＰＦ２７の前後の差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1より大きい場合、ディーゼルエンジン６のエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を、ディーゼルエンジン６の馬力を一定に保ちながら、排気温度がより高温である位置に変更する制御を行うため、ＤＰＦ２７の目詰まりを的確に防止しながら、エンジン出力の無駄が少ない効率的な連続再生処理を実現することができる。
【００７１】
また、本実施の形態２によれば、差圧ΔＰの値に応じてマッチング位置の変更の仕方を変えているため、例えば差圧ΔＰが比較的小さい場合には、通常のマッチング位置の近くで再生処理を行わせることができる。したがって、ＤＰＦの微粒子堆積量に応じて柔軟な再生処理を行うことが可能となる。
【００７２】
なお、本実施の形態２においても、差圧センサ３０が検出した差圧ΔＰが第１閾値ΔＰth1以上である場合、圧力センサ２４または２５が検知した負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時よりも低く設定するとともにモータ目標容量ｑm’を通常時より小さく設定する制御を行ってもよい。また、負荷圧力ｐに応じた通常時の制御に加えて、ディーゼルエンジン６の馬力を通常時と等しくしながら、エンジン目標回転数Ｎe’を通常時より低く設定し、ポンプ目標容量ｑp’を通常時より大きく設定し、かつモータ目標容量ｑm’を通常時より小さく設定する制御を行ってもよい。
【００７３】
また、本実施の形態２において差圧ΔＰの予測を行う方法は上述したものに限られるわけではなく、従来より既知の予測方法を使用することも可能である。
【００７４】
ここまで、本発明を実施するのに好適な形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１、２によってのみ限定されるべきではない。すなわち、本発明は、上記以外にも様々な実施の形態を含みうるものである。
【符号の説明】
【００７５】
１ 油圧駆動装置
２、３ 油圧供給管路
４ 油圧ポンプ
５ 油圧モータ
６ ディーゼルエンジン
７、８ 容量制御部
９ 減速機
１０、１１ 電磁弁
１２ チャージ管路
１３ チャージポンプ
１５ コントローラ
１６、１７ 分岐管路
１８、１９、２１、２２ チェック弁
２０ チャージリリーフ弁
２３ 高圧リリーフ弁
２４、２５ 圧力センサ
２６ 排気通路
２７ ディーゼルエンジン微粒子除去フィルター（ＤＰＦ）
２８ 燃料噴射装置
２９ 回転センサ
３０ 差圧センサ
１００ 走行部
１５１ メモリ
Ｌ 最大負荷トルク線
ＭA、ＭB、ＭC、ＭD、ＭE、ＭF 目標トルク線
Ｈ 等馬力線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、
前記油圧ポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段と、
を備え、
前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記ポンプ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記ポンプ容量の目標値より大きくすることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
駆動源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、
前記油圧ポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段と、
を備え、
前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行うことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項３】
駆動源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、
前記油圧モータのモータ容量を制御するモータ容量制御手段と、
を備え、
前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記モータ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記モータ容量の目標値より小さくすることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項４】
駆動源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、
前記油圧モータのモータ容量を制御するモータ容量制御手段と、
を備え、
前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行うことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記ディーゼルエンジンの目標出力トルクをトルク線図における最大負荷トルク線上に設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の油圧駆動装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧の変化を予測し、
この予測結果に基づいて前記ディーゼルエンジンの目標出力トルクを設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の油圧駆動装置。
【請求項７】
駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記ポンプ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記ポンプ容量の目標値より大きくする制御ステップと、
を含むことを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。
【請求項８】
駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行う制御ステップと、
を含むことを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。
【請求項９】
駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記モータ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記モータ容量の目標値より小さくする制御ステップと、
を含むことを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。
【請求項１０】
駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行う制御ステップと、
を含むことを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。
【請求項１】
駆動源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、
前記油圧ポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段と、
を備え、
前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記ポンプ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記ポンプ容量の目標値より大きくすることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
駆動源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、
前記油圧ポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段と、
を備え、
前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行うことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項３】
駆動源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、
前記油圧モータのモータ容量を制御するモータ容量制御手段と、
を備え、
前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記モータ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記モータ容量の目標値より小さくすることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項４】
駆動源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数を制御するエンジン回転制御手段と、
前記油圧モータのモータ容量を制御するモータ容量制御手段と、
を備え、
前記差圧検出手段が検出した差圧が所定の閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行うことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記ディーゼルエンジンの目標出力トルクをトルク線図における最大負荷トルク線上に設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の油圧駆動装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧の変化を予測し、
この予測結果に基づいて前記ディーゼルエンジンの目標出力トルクを設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の油圧駆動装置。
【請求項７】
駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記ポンプ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記ポンプ容量の目標値より大きくする制御ステップと、
を含むことを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。
【請求項８】
駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行う制御ステップと、
を含むことを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。
【請求項９】
駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、前記エンジン回転数の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記エンジン回転数の目標値より低くするとともに、前記モータ容量の目標値を前記差圧が前記閾値未満である場合の前記モータ容量の目標値より小さくする制御ステップと、
を含むことを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。
【請求項１０】
駆動源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油によって駆動される可変容量型の油圧モータと、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる微粒子を低減するディーゼルエンジン微粒子除去フィルターと、を備えた油圧駆動装置の制御方法であって、
前記ディーゼルエンジン微粒子除去フィルターの前後の差圧を検出する差圧検出ステップと、
前記差圧検出ステップで検出した差圧を所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップで比較した結果、前記差圧が前記閾値以上である場合、前記ディーゼルエンジンの馬力を一定に保ちながら、トルク線図におけるエンジン回転数と出力トルクとのマッチング位置を定める目標トルク線として、前記差圧が前記閾値未満である場合の目標トルク線より高い出力トルクの領域を通過する目標トルク線を用いることによってエンジン回転数と出力トルクとのマッチングを行う制御ステップと、
を含むことを特徴とする油圧駆動装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２２９８２１（Ｐ２０１０−２２９８２１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７４９７３（Ｐ２００９−７４９７３）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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