産業車両
【課題】ＤＰＦ再生タイミングを適正化する。
【解決手段】コントローラ１４には、差圧センサ１１、回転センサ１２、圧力センサ７ａ、７ｂ、温度センサ１２の検出信号が入力され、さらに、エンジンコントロールダイヤル１３の操作状況を示す信号が入力されている。コントローラ１４には、カウンタ１４ａが設けられ、エンジン回転数に基づいて、ディーゼルエンジンの増速回数をカウントする。コントローラ１４は、差圧が所定以上のとき、ディーゼルエンジン１を制御して、ポスト噴射を行い、ＤＰＦ１０ａの再生処理を実行する。増速回数が所定値以上に達したときも、ＤＰＦ１０ａの再生処理を実行する。
【解決手段】コントローラ１４には、差圧センサ１１、回転センサ１２、圧力センサ７ａ、７ｂ、温度センサ１２の検出信号が入力され、さらに、エンジンコントロールダイヤル１３の操作状況を示す信号が入力されている。コントローラ１４には、カウンタ１４ａが設けられ、エンジン回転数に基づいて、ディーゼルエンジンの増速回数をカウントする。コントローラ１４は、差圧が所定以上のとき、ディーゼルエンジン１を制御して、ポスト噴射を行い、ＤＰＦ１０ａの再生処理を実行する。増速回数が所定値以上に達したときも、ＤＰＦ１０ａの再生処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両等の粒子状物質捕集装置に係り、特に、粒子状物質捕集装置に堆積した粒子状物質（Particulate Matter、以下ＰＭという。）を燃焼除去する再生処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス中にはＰＭが含まれており、排ガス規制の対象物質としてエンジン出力ごとに規制値が定められている。ＰＭを除去する有効な手段として粒子状物質捕集装置フィルタ（Diesel Particulate Filter、以下ＤＰＦという。）を備えた粒子状物質捕集装置が広く採用されており、ディーゼルエンジンの排気管に取り付けられて、ＰＭを捕集する。
【０００３】
ＤＰＦによって捕集されたＰＭは、ＤＰＦに堆積し、堆積が進行すると、ついには、ＤＰＦに目詰まりが生じ、エンジン出力を低下させる。そこで、ＤＰＦ前後の差圧を検出し、差圧が所定値より大きくなったときに、ＰＭを燃焼させる再生処理が行われる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
再生処理に際しては、排気温度が低いときに、ポスト噴射等の燃料供給によってＰＭを燃焼させる。ここに、ポスト燃焼とは、エンジンの排気行程で燃料を噴射し、未燃焼の燃料をＤＰＦに導き、この燃料がＤＰＦで燃焼することによって、ＰＭを燃焼する処理である。
なお、排気温度が高い（例えば２５０℃以上）ときは、ＰＭは自己燃焼するため、別段の再生処理は不要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１４２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
建設機械等の産業機械では、例えば、カウンタウエイトの存在等により、排気管のレイアウトに制約があるため、排気管が湾曲することが多く、ＰＭの分布は不均一になる。その結果、ＤＰＦにおけるＰＭ堆積は不均一となり、大量のＰＭが堆積したときにも、ＤＰＦ前後に充分な差圧が生じないことがある。この場合、再生処理タイミングが遅れ、ＤＰＦの性能が低下するばかりでなく、その後の再生処理時に、部分的に堆積した大量のＰＭが一気に燃焼し、フィルタは、異常な高温によって容損する可能性がある。
【０００７】
そして、ＤＰＦのフィルタ表面にはＰｔ等の貴金属を含む触媒が使用され、高価であり、メンテナンス費用節減の意味でもＤＰＦ再生タイミングの適正化は重要である。すなわち、従来のＤＰＦでは、適正な再生タイミングの判定が困難なことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）請求項１の発明による産業車両は、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、前記ＤＰＦの前後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回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数が第１の所定値から第２の所定値まで上昇した回数をカウントする増速回数カウント手段と、前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記差圧検出手段よって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする。
（２）請求項２の発明による産業車両は、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、前記ＤＰＦの前後差圧を検出する差圧検出手段と、複数の操作レバーが所定時間以上操作されていないことを検出すると、エンジン回転数をアイドル回転数に制御し、その後、操作レバーが操作されると、設定回転数に増速するオートアイドル手段と、前記オートアイドル手段が動作した回数をカウントする増速回数カウント手段と、前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記差圧検出手段よって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記増速回転数カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする。
（３）請求項３の発明による産業車両は、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、前記ＤＰＦ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回転数を検出する回転数検出手段と、所定の運転停止条件が成立すると前記ディーゼルエンジンを停止させ、所定の運転再開条件が成立すると前記ディーゼルエンジンを再始動させるエンジン停止/再開手段と、前記エンジン停止/再開手段によって、前記ディーゼルエンジンが停止した後再始動した回数をカウントする再始動回転カウント手段と、前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記差圧検出手段によって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の産業車両において、前記排気通路に配置され、排気温度を検出する温度センサをさらに備え、前記排気温度に基づいて前記カウント手段によるカウント値に重み付けをすることを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項４記載の産業車両において、前記排気温度が所定値以上のときに前記カウント値の重みをゼロとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＤＰＦ再生タイミングを適正に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による産業車両の実施の形態における駆動系を示す構成図。
【図２】図１のコントローラによる再生処理の第１の実施の形態を示すフローチャート。
【図３】図１のコントローラによる再生処理の第２の実施の形態を示すフローチャート。
【図４】図１のコントローラによる再生処理の第３の実施の形態を示すフローチャート。
【図５】第３の実施の形態における排気温度Ｔｆとカウント値の重みの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による産業車両を建設機械とした一実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
【００１２】
図１に示すように、建設機械は、作業や走行の動力源であるディーゼルエンジン１と、上部旋回体（図示省略）や種々のアタッチメント（図示省略）を駆動する油圧シリンダ５とを備え、油圧シリンダ５にはディーゼルエンジン１によって駆動される油圧ポンプ２から圧油が送給される。なお、建設機械、たとえば油圧ショベルは複数の油圧シリンダを備えているが、図１では、一つの油圧シリンダ５を代表して示している。
【００１３】
ディーゼルエンジン１はコントローラ１４によって制御され、コントローラ１４には、ディーゼルエンジン１の回転数を調節するためのエンジンコントロールダイヤル１３が設けられている。
【００１４】
ディーゼルエンジン１の排気は排気管９等の排気通路から大気中に排出されるが、排気管９には、ＤＰＦ１０ａを備えた粒子状物質捕集装置１０が設けられ、粒子状物質を捕集する。排気管９には排気温度を検出する温度センサ１５が設けられ、かつ、ＤＰＦ１０ａの前後に差圧センサ１１が接続されている。さらにディーゼルエンジン１の出力軸近傍には、エンジン回転数を検出する回転センサ１２が設けられている。
【００１５】
油圧ポンプ２から油圧シリンダ５に至る管路には方向切換弁３が設けられ、方向切換弁３により油圧シリンダ５に対する作動油を流量制御する。方向切換弁３のパイロットポートには、パイロット弁６を介して圧油が送給されており、パイロット弁６の操作レバー６ａを操作することによって、方向切換弁３が切り換えられる。パイロット弁６からパイロットポートに至る管路には圧力センサ７ａ、７ｂが設けられ、操作レバー６ａの操作状況を判別することができる。
【００１６】
コントローラ１４には、差圧センサ１１、回転センサ１２、圧力センサ７ａ、７ｂ、温度センサ１２の検出信号が入力され、さらに、エンジンコントロールダイヤル１３からの操作信号が入力されている。コントローラ１４は、これらのセンサから、エンジン回転数、ＤＰＦ１０ａの前後の差圧、排気温度、操作レバー６ａおよびエンジンコントロールダイヤル１３の操作状況を入力してディーゼルエンジン１を制御する。
【００１７】
コントローラ１４にはカウンタ１４ａが設けられ、カウンタ１４ａは、エンジン回転数が増速された回数（増速回数）をカウントする。
【００１８】
なお、図１において、８は油圧シリンダ５に圧油として送給される作動油を蓄えるタンク、４は油圧ポンプ２から送給される圧油の上限圧力を制限して油圧系を保護するリリーフ弁である。
【００１９】
コントローラ１４は、ディーゼルエンジン１を制御してポスト噴射を行い、ＤＰＦ１０ａの再生処理を実行する。再生処理を実行するためのコントローラ１４の処理の第１の実施の形態を図２に示す。
【００２０】
第１の実施の形態では、コントローラ１４が図２の各ステップを実行することによってＤＰＦ再生処理を行う。すなわち、コントローラ１４は、ディーゼルエンジン１の増速回数を算出して、増速回数に基づいてＤＰＦ再生タイミングを適正化し、かつ、ＤＰＦ１０ａ前後の差圧に基づくＤＰＦ１０ａ再生を実行する。
【００２１】
ステップＳ０：まず、カウンタ１４ａのカウント値ｎ（増速回数）をｎ＝０に初期化し、さらに、エンジン回転数Ｎｅｎｇが所定の回転数Ｎ１より低くなったことを示すフラグＦ１をＦ１＝０に初期化する。その後、ステップＳ１に進む。
【００２２】
ステップＳ１：エンジン回転数ＮｅｎｇおよびＤＰＦ１０ａ前後の差圧ΔＰｆを検出し、ステップＳ１１に進む。
【００２３】
ステップＳ１１：差圧ΔＰｆが所定の上限値ΔＰｆｕより高いか否かを判断する。上限値ΔＰｆｕは、ＰＭが充分堆積し、再生を要する差圧である。上限値ΔＰｆｕはエンジン回転数Ｎｅｎｇによって変化するため、エンジン回転数Ｎｅｎｇを参照するとともに、所定の演算を実行し、あるいは所定のテーブルを参照して設定される。
エンジン回転数が低いときは差圧ΔＰｆも低くなり、逆に、エンジン回転数が高いときは差圧ΔＰｆも高くなる。
ΔＰｆ＞ΔＰｆｕのときは、ステップＳ１２に進み、ΔＰｆ≦ΔＰｆｕのときはステップＳ２１に進む。
【００２４】
ステップＳ１２：ディーゼルエンジン１においてポスト噴射を実行させ、ＤＰＦ１０ａの再生を行う。その後、ステップＳ１３に進む。
【００２５】
ステップＳ１３：再び、エンジン回転数ＮｅｎｇおよびＤＰＦ１０ａ前後の差圧ΔＰｆを検出し、ステップＳ１４に進む。
【００２６】
ステップＳ１４：差圧ΔＰｆが所定の下限値ΔＰｆｌより低いか否かを判断する。下限値ΔＰｆｌは、ＤＰＦの再生が完了し、ＤＰＦ１０ａが適正に動作する差圧である。下限値ΔＰｆｌはエンジン回転数Ｎｅｎｇによって変化するため、エンジン回転数Ｎｅｎｇを参照するとともに、所定の演算を実行し、あるいは所定のテーブルを参照して設定される。
【００２７】
ΔＰｆ＜ΔＰｆｌのときはステップＳ１５に進み、ΔＰｆ≧ΔＰｆｌのときはステップＳ１２に戻る。すなわち、ΔＰｆ≧ΔＰｆｌである限り、差圧検出と、再生処理を繰り返し、ＤＰＦ１０ａが適正に動作するようになったときに、ステップＳ１５において再生処理を終了する。
【００２８】
ステップＳ１５：ポスト噴射を終了し、ステップＳ１に戻る。すなわち、従来のＤＰＦ再生処理同様、ＤＰＦ１０ａの前後の差圧ΔＰｆによる再処理を実行する。
【００２９】
ステップＳ２１：エンジン回転数Ｎｅｎｇが所定の回転数Ｎ１より低いか否かを判断する。すなわち、エンジンコントロールダイヤル１３によって、エンジン回転数が比較的低速に設定されたか否かを判断する。
Ｎｅｎｇ＜Ｎ１のときは、ステップＳ２２に進み、Ｎｅｎｇ≧Ｎ１のときは、ステップＳ３にジャンプする。
【００３０】
ステップＳ２２：エンジンコントロールダイヤル１３によってエンジン回転数が比較的低速に設定された場合、フラグＦ１＝１とする。フラグ＝１は、エンジンが低速状態に設定されたことを意味するから、フラグＦ１はエンジン回転数が低速度域に設定されたことの履歴である。フラグＦ１＝１に設定されるとステップＳ２３に進む。
【００３１】
ステップＳ２３：エンジン回転数Ｎｅｎｇが所定の回転数Ｎ２より高いか否かを判断するとともに、Ｆ１＝１か否かを判断する。
すなわち、エンジンコントロールダイヤル１３によって、エンジン回転数が比較的高速に設定されたか否か、および、エンジンが高速になる前に低速であったか否かを判断する。
Ｎｅｎｇ＞Ｎ２かつＦ１＝１のときは、ステップＳ２４に進み、いずれかが真でないときは、ステップＳ２５にジャンプする。
【００３２】
ステップＳ２４：カウンタ１４ａのカウント値ｎをｎ＝ｎ＋１に歩進し、ステップＳ２５に進む。すなわち、エンジン回転数ＮｅｎｇがＮ１未満からＮ２以上に変化する「増速」の回数がカウントされる。エンジンの加速時（増速時）には、ＰＭ排出量が増加するため、増速回数ｎはＰＭ堆積量判定のための有力な情報である。
【００３３】
ステップＳ２５：増速回数ｎが所定値ｎｍａｘを越えた（ｎ＞ｎｍａｘ）か否かを判断する。ｎ＞ｎｍａｘのときはステップＳ２６に進み、ｎ≦ｎｍａｘのときは、ステップＳ１に戻る。
【００３４】
ステップＳ２６：増速回数ｎが所定値ｎｍａｘを越えたと判定されたときは、再生処理を実行する時間ｔをｔ＝０に初期化するとともに、フラグＦ１をＦ１＝０に初期化し、次回の増速回数カウントに備える。
その後、ステップＳ２７に進む。
【００３５】
ステップＳ２７：再生処理を実行し、ステップＳ２８に進む。再生処理は上述したポスト噴射である。
【００３６】
ステップＳ２８：再生処理の実行時間が所定時間ｔｍａｘに達したか（ｔ≧ｔｍａｘ）否かを判断する。ｔ≧ｔｍａｘのときはステップＳ２９に進み、ｔ＜ｔｍａｘのときはステップＳ２７に戻って再生処理を継続する。これによって、再生処理が所定時間実行されることになる。
【００３７】
ステップＳ２９：再生処理を終了し、コントローラ１４の処理を終了する。
【００３８】
第１の実施の形態では、ＤＰＦ１０ａの前後差圧ΔＰｆに基づく再生タイミング判断に加え、増速回数ｎに基づく再生タイミング判断を行うので、ＰＭ堆積量推定精度が向上し、ＤＰＦの再生タイミングを適正化できる。またＰＭの過剰堆積によるＤＰＦ１０ａが破損するリスクを解消できる。
［第２の実施の形態］
【００３９】
次に、本発明に係る産業車両の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施形態の建設機械においては、運転者が複数の操作レバーをいずれも操作していない無操作状態が数秒継続したときに、燃費改善のため、ディーゼルエンジン１をアイドル運転とするオートアイドル機能が搭載されている。オートアイドル機能によりアイドル回転数に設定された後、走行操作レバー６ａが操作されると、コントローラ１４の制御により、オペレータのエンジン回転数変更操作によることなく、エンジン回転数はエンジンコントロールダイヤル１３で設定した回転数に復帰する。
このようなアイドル運転状態から所定回転数に急激に復帰する際には、ＰＭ排出量が増加する。
【００４０】
このようなオートアイドル機能付き建設機械は、操作レバーの操作状態を検出するユニットと、操作レバーが操作されない時間を計測するユニットと、計測時間が所定値以上のときにエンジン回転数をアイドル回転数まで低下し、その後、操作レバーが操作されると、設定回転数まで増速するエンジンコントロールユニットとを備えている。
【００４１】
第２の実施の形態では、コントローラ１４は、ディーゼルエンジン１がアイドル回転数からダイヤル１３で設定した所定回転数まで増速された増速回数を計算し、その増速回数に基づいて、ＤＰＦ１０ａ再生タイミングを判断するものである。
すなわち、第２の実施の形態は、コントローラ１４において、図３の各ステップによって、ＤＰＦ１０ａ再生タイミングを適正化し、かつ、ＤＰＦ１０ａ前後の差圧に基づくＤＰＦ１０ａ再生を実行するものである。
【００４２】
ステップＳ０Ａ：まず、カウンタ１４ａのカウント値ｎａｉ（アイドル運転状態から所定回転数に復帰した回数）をｎａｉ＝０に初期化し、さらに、エンジン回転数Ｎｅｎｇがアイドル回転数Ｎａｉになったことを示すフラグＦ２をＦ２＝０に初期化する。
フラグ＝２は、エンジンがアイドル回転数Ｎａｉに低下したことを意味するから、フラグＦ２は、オートアイドル機能によるアイドル運転状態になったことの履歴である。そして、アイドル回転数Ｎａｉからダイヤル１３で設定された回転数に変化したことが検出されると、アイドル回転数から増速された回数（増速回数）を１歩進する。
その後、ステップＳ１に進む。
【００４３】
ステップＳ１：エンジン回転数Ｎｅｎｇ、ＤＰＦ１０ａ前後の差圧ΔＰｆ、圧力センサ７ａ、７ｂの圧力Ｐｉａ、Ｐｉｂを検出し、ステップＳ１１に進む。
【００４４】
ステップＳ１１〜Ｓ１５：図２（第１の実施の形態）におけるステップＳ１１〜Ｓ１５
【００４５】
但し、ステップＳ１１において、ΔＰｆ≦Ｐｆｕと判断されたときには、ステップＳ２１ではなく、ステップＳ３１に進む。
【００４６】
ステップＳ３１：エンジン回転数Ｎｅｎｇがアイドル回転数Ｎａｉであるか否かを判断する。すなわち、オートアイドル機能によって、エンジンがアイドル運転状態になっているか否かを判断する。
Ｎｅｎｇ＝Ｎａｉのときは、ステップＳ３２に進み、Ｎｅｎｇ≠Ｎａｉのときは、ステップＳ３３にジャンプする。
【００４７】
ステップＳ３２：エンジンがアイドル運転状態になるとフラグＦ２＝１とし、エンジンアイドル状態の履歴を残し、ステップＳ３３に進む。
【００４８】
ステップＳ３３：操作レバー６ａが操作されたか否かを判断するとともに、Ｆ２＝１か否かを判断する。操作レバー６ａが操作されると、方向切換弁３のパイロットポートにパイロット圧が導入されるから、圧力センサ７ａ、７ｂの検出圧力のうちいずれか一方は、所定圧力Ｐｉ０より高い圧を検出する。所定圧力Ｐｉ０は、操作レバーが操作されると検出される最小の圧力値である。
【００４９】
そこで、ｍａｘ（Ｐｉａ，Ｐｉｂ）を評価し、ｍａｘ（Ｐｉａ，Ｐｉｂ）＞Ｐｉ０のときは、操作が行われたと判断する。またＦ２＝１であるときは、アイドル回転数からの加速が検出される。ｍａｘ（Ｐｉａ，Ｐｉｂ）＞Ｐｉ０かつＦ２＝１のときは、ステップＳ３４に進み、いずれかが真でないときは、ステップＳ３５にジャンプする。
【００５０】
ステップＳ３４：カウンタ１４ａのカウント値ｎａｉをｎａｉ＝ｎａｉ＋１に歩進し、ステップＳ３５に進む。すなわち、アイドル運転状態からダイヤル設定回転数に復帰した回数、すなわち増速回数をカウントする。このような、エンジンの加速時には、ＰＭ排出量が増加するため、回数ｎａｉはＰＭ堆積量判定のための有力な情報である。
【００５１】
ステップＳ３５：増速回数ｎａｉが所定値ｎａｉｓｅｔを越えた（ｎａｉ＞ｎａｉｓｅｔ）か否かを判断する。ｎａｉ＞ｎａｉｓｅｔのときはステップＳ３６に進み、ｎａｉ≦ｎａｉｓｅｔのときは、ステップＳ１に戻る。
【００５２】
ステップＳ３６：増速回数ｎａｉが所定値ｎａｉｓｅｔを越えた場合、再生処理を実行する時間ｔをｔ＝０に初期化するとともに、フラグＦ２をＦ２＝０に初期化し、次回の増速回数カウントに備える。
その後、ステップＳ３７に進む。
【００５３】
ステップＳ３７〜Ｓ３９：図２（第１の実施の形態）におけるステップＳ２７〜Ｓ２９と同様の処理を実行する。
但し、ステップＳ３８において、ｔ≧ｔｍａｘと判断されたときには、ステップＳ２７ではなく、ステップＳ３７に戻る。
【００５４】
第２の実施の形態では、ＤＰＦ１０ａの前後の差圧ΔＰｆに基づく再生タイミング判断に加え、アイドル運転状態からの増速回数ｎａｉに基づく再生タイミング判断を行うので、ＰＭ堆積量推定精度が向上し、ＤＰＦ再生タイミングを適正化でき、特にオートアイドル機能を備えた産業車両において有効である。また過剰のＰＭ堆積によるＤＰＦ１０ａの破損リスクを解消できる。
【００５５】
なお、ディーゼルエンジンの駆動力を補助する回転電機を備えたハイブリッドタイプの建設機械等では、さらなる燃費改善のため、無操作状態等において、ディーゼルエンジン１を停止し、操作レバー６ａを操作したときに、自動的に、エンジンコントロールダイヤル１３で設定した回転数に復帰するオートエンジンストップ機能が搭載されることがある。
【００５６】
この場合、第２の実施の形態のステップＳ３１において、Ｎｅｎｇ＝Ｎａｉの判断に代えて、Ｎｅｎｇ＝０を判断することによって、エンジンストップ状態から、再始動して、所定回転数まで加速する始動回数（以下、ｎ０とする。）をカウントすることによっても、ＰＤＦ再生タイミングを適正化できる。
［第３の実施の形態］
【００５７】
次に、本発明に係る産業車両の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、第1の実施の形態において、さらに、排気温度の評価を加え、カウント値ｎに対して、排気温度に基づく重み付けを行うものである。
【００５８】
ＤＰＦ１０ａは排気温度が低温のときには触媒活性が低いため、ＰＭは酸化しにくい。一方、排気温度が高温になると触媒活性が高まり、ＤＰＦ１０ａにおけるＰＭ堆積は減少する。そこで、第1の実施の形態における増速回数ｎに、例えば、図５に示すような重みを乗ずることにより、再生処理回数を最小限に抑えることができる。
【００５９】
図５においては、排気温度Ｔｆが、触媒が活性化する下限の温度Ｔｆ１までの範囲において、重みａ＝ａ（Ｔｆ）＝１とし、温度Ｔｆ１から、触媒が充分活性化する温度Ｔｆ２までの範囲において、重みａ＝ａ（Ｔｆ）を徐々に減少させる。また、Ｔｆ≧Ｔｆ２の範囲では、ａ＝ａ（Ｔｆ）＝０．５とし、充分なＰＭ除去処理が行われているときにも、ＰＭ排出は皆無とはならないため、不均一なＰＭ堆積等のリスクを回避するため、重みａの最小値を０．５とする。
【００６０】
第３の実施の形態は、コントローラ１４において図４の各ステップを実行することにより、ＤＰＦ再生タイミングを適正化し、かつ、ＤＰＦ前後の差圧に基づくＤＰＦ再生を実行する。
【００６１】
ステップＳ０、Ｓ１、Ｓ１１〜Ｓ１５、Ｓ２１〜Ｓ２３：図２（第１の実施の形態）におけるステップＳ０、Ｓ１、Ｓ１１〜Ｓ１５、Ｓ２１〜Ｓ２３と同様の処理を実行する。
但し、ステップＳ２３において、Ｎｅｎｇ＞Ｎ２かつＦ１＝１と判断されたときには、ステップＳ２４ではなく、ステップＳ２３１に進み、いずれかが真でないときは、ステップＳ２５にジャンプする。
【００６２】
ステップＳ２３１：温度センサ１５によって排気温度Ｔｆを検出し、ステップＳ２３２に進む。
【００６３】
ステップＳ２３２：図５に対応した演算を実行し、あるいは所定のテーブルを参照して、重みａ＝ａ（Ｔｆ）を求め、ステップＳ２４０に進む。
【００６４】
ステップＳ２４０：カウンタ１４ａのカウント値ｎをｎ＝ｎ＋ａに増加し、ステップＳ２５に進む。
すなわち、エンジンの加速時のＰＭ排出量を、排気温度に基づいて評価しつつ、増速回数を重み付きでカウントする。
【００６５】
ステップＳ２５〜Ｓ２９：図２（第１の実施の形態）におけるステップＳ２５〜Ｓ２９と同様の処理を実行する。
【００６６】
第３の実施の形態によれば、排気温度に応じて、測定した増速カウント値に重み付けを行ったので、同じ増速カウント値であっても排気温度が低いほどＤＰＦ再生処理が行われる可能性が高まるので、ＤＰＦ再生タイミングをさらに適正化することができる。
【００６７】
排気温度Ｔｆに対する重みａの値は、必ずしも、図５の特性に限定されるものではない。
例えば、排気温度Ｔｆ≧Ｔｆ２のときにａ＝０、Ｔｆ＜Ｔｆ２のときにａ＝１とし、触媒が充分活性化する温度以上ではカウントを停止することも可能である。これによって、再生処理回数を減少し得る。
【００６８】
なお、第３の実施の形態では、エンジン回転数Ｎ１からＮ２への加速について増速回数をカウントしたが、第２の実施の形態同様、アイドル運転状態、あるいはエンジンストップ状態からの増速回数ｎａｉ、ｎ０について重み付けを行うことも当然可能である。
【００６９】
以上では、産業車両を代表して建設機械である油圧ショベルについて説明したが、本発明は、ＤＰＦを搭載する種々の産業車両に適用することができる。また、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態に限定されない。
【符号の説明】
【００７０】
Ｔｆ 排気温度 ａ 重み
Ｎｅｎｇ 回転数 Ｎａｉ アイドル回転数
ｎ 増速回数 ｎａｉ 操作回数
ｎ０ 始動回数
１ エンジン ３ 方向切換弁
６ パイロット弁 ６ａ パイロット弁操作レバー
７ａ、７ｂ 圧力センサ ９ 排気管
１０ ＤＰＦ １０ａ フィルタ
１１ 差圧センサ １２ 回転センサ
１３ エンジンコントロールダイヤル
１４ コントローラ １５ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両等の粒子状物質捕集装置に係り、特に、粒子状物質捕集装置に堆積した粒子状物質（Particulate Matter、以下ＰＭという。）を燃焼除去する再生処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス中にはＰＭが含まれており、排ガス規制の対象物質としてエンジン出力ごとに規制値が定められている。ＰＭを除去する有効な手段として粒子状物質捕集装置フィルタ（Diesel Particulate Filter、以下ＤＰＦという。）を備えた粒子状物質捕集装置が広く採用されており、ディーゼルエンジンの排気管に取り付けられて、ＰＭを捕集する。
【０００３】
ＤＰＦによって捕集されたＰＭは、ＤＰＦに堆積し、堆積が進行すると、ついには、ＤＰＦに目詰まりが生じ、エンジン出力を低下させる。そこで、ＤＰＦ前後の差圧を検出し、差圧が所定値より大きくなったときに、ＰＭを燃焼させる再生処理が行われる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
再生処理に際しては、排気温度が低いときに、ポスト噴射等の燃料供給によってＰＭを燃焼させる。ここに、ポスト燃焼とは、エンジンの排気行程で燃料を噴射し、未燃焼の燃料をＤＰＦに導き、この燃料がＤＰＦで燃焼することによって、ＰＭを燃焼する処理である。
なお、排気温度が高い（例えば２５０℃以上）ときは、ＰＭは自己燃焼するため、別段の再生処理は不要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１４２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
建設機械等の産業機械では、例えば、カウンタウエイトの存在等により、排気管のレイアウトに制約があるため、排気管が湾曲することが多く、ＰＭの分布は不均一になる。その結果、ＤＰＦにおけるＰＭ堆積は不均一となり、大量のＰＭが堆積したときにも、ＤＰＦ前後に充分な差圧が生じないことがある。この場合、再生処理タイミングが遅れ、ＤＰＦの性能が低下するばかりでなく、その後の再生処理時に、部分的に堆積した大量のＰＭが一気に燃焼し、フィルタは、異常な高温によって容損する可能性がある。
【０００７】
そして、ＤＰＦのフィルタ表面にはＰｔ等の貴金属を含む触媒が使用され、高価であり、メンテナンス費用節減の意味でもＤＰＦ再生タイミングの適正化は重要である。すなわち、従来のＤＰＦでは、適正な再生タイミングの判定が困難なことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）請求項１の発明による産業車両は、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、前記ＤＰＦの前後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回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数が第１の所定値から第２の所定値まで上昇した回数をカウントする増速回数カウント手段と、前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記差圧検出手段よって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする。
（２）請求項２の発明による産業車両は、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、前記ＤＰＦの前後差圧を検出する差圧検出手段と、複数の操作レバーが所定時間以上操作されていないことを検出すると、エンジン回転数をアイドル回転数に制御し、その後、操作レバーが操作されると、設定回転数に増速するオートアイドル手段と、前記オートアイドル手段が動作した回数をカウントする増速回数カウント手段と、前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記差圧検出手段よって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記増速回転数カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする。
（３）請求項３の発明による産業車両は、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、前記ＤＰＦ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回転数を検出する回転数検出手段と、所定の運転停止条件が成立すると前記ディーゼルエンジンを停止させ、所定の運転再開条件が成立すると前記ディーゼルエンジンを再始動させるエンジン停止/再開手段と、前記エンジン停止/再開手段によって、前記ディーゼルエンジンが停止した後再始動した回数をカウントする再始動回転カウント手段と、前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記差圧検出手段によって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の産業車両において、前記排気通路に配置され、排気温度を検出する温度センサをさらに備え、前記排気温度に基づいて前記カウント手段によるカウント値に重み付けをすることを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項４記載の産業車両において、前記排気温度が所定値以上のときに前記カウント値の重みをゼロとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＤＰＦ再生タイミングを適正に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による産業車両の実施の形態における駆動系を示す構成図。
【図２】図１のコントローラによる再生処理の第１の実施の形態を示すフローチャート。
【図３】図１のコントローラによる再生処理の第２の実施の形態を示すフローチャート。
【図４】図１のコントローラによる再生処理の第３の実施の形態を示すフローチャート。
【図５】第３の実施の形態における排気温度Ｔｆとカウント値の重みの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による産業車両を建設機械とした一実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
【００１２】
図１に示すように、建設機械は、作業や走行の動力源であるディーゼルエンジン１と、上部旋回体（図示省略）や種々のアタッチメント（図示省略）を駆動する油圧シリンダ５とを備え、油圧シリンダ５にはディーゼルエンジン１によって駆動される油圧ポンプ２から圧油が送給される。なお、建設機械、たとえば油圧ショベルは複数の油圧シリンダを備えているが、図１では、一つの油圧シリンダ５を代表して示している。
【００１３】
ディーゼルエンジン１はコントローラ１４によって制御され、コントローラ１４には、ディーゼルエンジン１の回転数を調節するためのエンジンコントロールダイヤル１３が設けられている。
【００１４】
ディーゼルエンジン１の排気は排気管９等の排気通路から大気中に排出されるが、排気管９には、ＤＰＦ１０ａを備えた粒子状物質捕集装置１０が設けられ、粒子状物質を捕集する。排気管９には排気温度を検出する温度センサ１５が設けられ、かつ、ＤＰＦ１０ａの前後に差圧センサ１１が接続されている。さらにディーゼルエンジン１の出力軸近傍には、エンジン回転数を検出する回転センサ１２が設けられている。
【００１５】
油圧ポンプ２から油圧シリンダ５に至る管路には方向切換弁３が設けられ、方向切換弁３により油圧シリンダ５に対する作動油を流量制御する。方向切換弁３のパイロットポートには、パイロット弁６を介して圧油が送給されており、パイロット弁６の操作レバー６ａを操作することによって、方向切換弁３が切り換えられる。パイロット弁６からパイロットポートに至る管路には圧力センサ７ａ、７ｂが設けられ、操作レバー６ａの操作状況を判別することができる。
【００１６】
コントローラ１４には、差圧センサ１１、回転センサ１２、圧力センサ７ａ、７ｂ、温度センサ１２の検出信号が入力され、さらに、エンジンコントロールダイヤル１３からの操作信号が入力されている。コントローラ１４は、これらのセンサから、エンジン回転数、ＤＰＦ１０ａの前後の差圧、排気温度、操作レバー６ａおよびエンジンコントロールダイヤル１３の操作状況を入力してディーゼルエンジン１を制御する。
【００１７】
コントローラ１４にはカウンタ１４ａが設けられ、カウンタ１４ａは、エンジン回転数が増速された回数（増速回数）をカウントする。
【００１８】
なお、図１において、８は油圧シリンダ５に圧油として送給される作動油を蓄えるタンク、４は油圧ポンプ２から送給される圧油の上限圧力を制限して油圧系を保護するリリーフ弁である。
【００１９】
コントローラ１４は、ディーゼルエンジン１を制御してポスト噴射を行い、ＤＰＦ１０ａの再生処理を実行する。再生処理を実行するためのコントローラ１４の処理の第１の実施の形態を図２に示す。
【００２０】
第１の実施の形態では、コントローラ１４が図２の各ステップを実行することによってＤＰＦ再生処理を行う。すなわち、コントローラ１４は、ディーゼルエンジン１の増速回数を算出して、増速回数に基づいてＤＰＦ再生タイミングを適正化し、かつ、ＤＰＦ１０ａ前後の差圧に基づくＤＰＦ１０ａ再生を実行する。
【００２１】
ステップＳ０：まず、カウンタ１４ａのカウント値ｎ（増速回数）をｎ＝０に初期化し、さらに、エンジン回転数Ｎｅｎｇが所定の回転数Ｎ１より低くなったことを示すフラグＦ１をＦ１＝０に初期化する。その後、ステップＳ１に進む。
【００２２】
ステップＳ１：エンジン回転数ＮｅｎｇおよびＤＰＦ１０ａ前後の差圧ΔＰｆを検出し、ステップＳ１１に進む。
【００２３】
ステップＳ１１：差圧ΔＰｆが所定の上限値ΔＰｆｕより高いか否かを判断する。上限値ΔＰｆｕは、ＰＭが充分堆積し、再生を要する差圧である。上限値ΔＰｆｕはエンジン回転数Ｎｅｎｇによって変化するため、エンジン回転数Ｎｅｎｇを参照するとともに、所定の演算を実行し、あるいは所定のテーブルを参照して設定される。
エンジン回転数が低いときは差圧ΔＰｆも低くなり、逆に、エンジン回転数が高いときは差圧ΔＰｆも高くなる。
ΔＰｆ＞ΔＰｆｕのときは、ステップＳ１２に進み、ΔＰｆ≦ΔＰｆｕのときはステップＳ２１に進む。
【００２４】
ステップＳ１２：ディーゼルエンジン１においてポスト噴射を実行させ、ＤＰＦ１０ａの再生を行う。その後、ステップＳ１３に進む。
【００２５】
ステップＳ１３：再び、エンジン回転数ＮｅｎｇおよびＤＰＦ１０ａ前後の差圧ΔＰｆを検出し、ステップＳ１４に進む。
【００２６】
ステップＳ１４：差圧ΔＰｆが所定の下限値ΔＰｆｌより低いか否かを判断する。下限値ΔＰｆｌは、ＤＰＦの再生が完了し、ＤＰＦ１０ａが適正に動作する差圧である。下限値ΔＰｆｌはエンジン回転数Ｎｅｎｇによって変化するため、エンジン回転数Ｎｅｎｇを参照するとともに、所定の演算を実行し、あるいは所定のテーブルを参照して設定される。
【００２７】
ΔＰｆ＜ΔＰｆｌのときはステップＳ１５に進み、ΔＰｆ≧ΔＰｆｌのときはステップＳ１２に戻る。すなわち、ΔＰｆ≧ΔＰｆｌである限り、差圧検出と、再生処理を繰り返し、ＤＰＦ１０ａが適正に動作するようになったときに、ステップＳ１５において再生処理を終了する。
【００２８】
ステップＳ１５：ポスト噴射を終了し、ステップＳ１に戻る。すなわち、従来のＤＰＦ再生処理同様、ＤＰＦ１０ａの前後の差圧ΔＰｆによる再処理を実行する。
【００２９】
ステップＳ２１：エンジン回転数Ｎｅｎｇが所定の回転数Ｎ１より低いか否かを判断する。すなわち、エンジンコントロールダイヤル１３によって、エンジン回転数が比較的低速に設定されたか否かを判断する。
Ｎｅｎｇ＜Ｎ１のときは、ステップＳ２２に進み、Ｎｅｎｇ≧Ｎ１のときは、ステップＳ３にジャンプする。
【００３０】
ステップＳ２２：エンジンコントロールダイヤル１３によってエンジン回転数が比較的低速に設定された場合、フラグＦ１＝１とする。フラグ＝１は、エンジンが低速状態に設定されたことを意味するから、フラグＦ１はエンジン回転数が低速度域に設定されたことの履歴である。フラグＦ１＝１に設定されるとステップＳ２３に進む。
【００３１】
ステップＳ２３：エンジン回転数Ｎｅｎｇが所定の回転数Ｎ２より高いか否かを判断するとともに、Ｆ１＝１か否かを判断する。
すなわち、エンジンコントロールダイヤル１３によって、エンジン回転数が比較的高速に設定されたか否か、および、エンジンが高速になる前に低速であったか否かを判断する。
Ｎｅｎｇ＞Ｎ２かつＦ１＝１のときは、ステップＳ２４に進み、いずれかが真でないときは、ステップＳ２５にジャンプする。
【００３２】
ステップＳ２４：カウンタ１４ａのカウント値ｎをｎ＝ｎ＋１に歩進し、ステップＳ２５に進む。すなわち、エンジン回転数ＮｅｎｇがＮ１未満からＮ２以上に変化する「増速」の回数がカウントされる。エンジンの加速時（増速時）には、ＰＭ排出量が増加するため、増速回数ｎはＰＭ堆積量判定のための有力な情報である。
【００３３】
ステップＳ２５：増速回数ｎが所定値ｎｍａｘを越えた（ｎ＞ｎｍａｘ）か否かを判断する。ｎ＞ｎｍａｘのときはステップＳ２６に進み、ｎ≦ｎｍａｘのときは、ステップＳ１に戻る。
【００３４】
ステップＳ２６：増速回数ｎが所定値ｎｍａｘを越えたと判定されたときは、再生処理を実行する時間ｔをｔ＝０に初期化するとともに、フラグＦ１をＦ１＝０に初期化し、次回の増速回数カウントに備える。
その後、ステップＳ２７に進む。
【００３５】
ステップＳ２７：再生処理を実行し、ステップＳ２８に進む。再生処理は上述したポスト噴射である。
【００３６】
ステップＳ２８：再生処理の実行時間が所定時間ｔｍａｘに達したか（ｔ≧ｔｍａｘ）否かを判断する。ｔ≧ｔｍａｘのときはステップＳ２９に進み、ｔ＜ｔｍａｘのときはステップＳ２７に戻って再生処理を継続する。これによって、再生処理が所定時間実行されることになる。
【００３７】
ステップＳ２９：再生処理を終了し、コントローラ１４の処理を終了する。
【００３８】
第１の実施の形態では、ＤＰＦ１０ａの前後差圧ΔＰｆに基づく再生タイミング判断に加え、増速回数ｎに基づく再生タイミング判断を行うので、ＰＭ堆積量推定精度が向上し、ＤＰＦの再生タイミングを適正化できる。またＰＭの過剰堆積によるＤＰＦ１０ａが破損するリスクを解消できる。
［第２の実施の形態］
【００３９】
次に、本発明に係る産業車両の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施形態の建設機械においては、運転者が複数の操作レバーをいずれも操作していない無操作状態が数秒継続したときに、燃費改善のため、ディーゼルエンジン１をアイドル運転とするオートアイドル機能が搭載されている。オートアイドル機能によりアイドル回転数に設定された後、走行操作レバー６ａが操作されると、コントローラ１４の制御により、オペレータのエンジン回転数変更操作によることなく、エンジン回転数はエンジンコントロールダイヤル１３で設定した回転数に復帰する。
このようなアイドル運転状態から所定回転数に急激に復帰する際には、ＰＭ排出量が増加する。
【００４０】
このようなオートアイドル機能付き建設機械は、操作レバーの操作状態を検出するユニットと、操作レバーが操作されない時間を計測するユニットと、計測時間が所定値以上のときにエンジン回転数をアイドル回転数まで低下し、その後、操作レバーが操作されると、設定回転数まで増速するエンジンコントロールユニットとを備えている。
【００４１】
第２の実施の形態では、コントローラ１４は、ディーゼルエンジン１がアイドル回転数からダイヤル１３で設定した所定回転数まで増速された増速回数を計算し、その増速回数に基づいて、ＤＰＦ１０ａ再生タイミングを判断するものである。
すなわち、第２の実施の形態は、コントローラ１４において、図３の各ステップによって、ＤＰＦ１０ａ再生タイミングを適正化し、かつ、ＤＰＦ１０ａ前後の差圧に基づくＤＰＦ１０ａ再生を実行するものである。
【００４２】
ステップＳ０Ａ：まず、カウンタ１４ａのカウント値ｎａｉ（アイドル運転状態から所定回転数に復帰した回数）をｎａｉ＝０に初期化し、さらに、エンジン回転数Ｎｅｎｇがアイドル回転数Ｎａｉになったことを示すフラグＦ２をＦ２＝０に初期化する。
フラグ＝２は、エンジンがアイドル回転数Ｎａｉに低下したことを意味するから、フラグＦ２は、オートアイドル機能によるアイドル運転状態になったことの履歴である。そして、アイドル回転数Ｎａｉからダイヤル１３で設定された回転数に変化したことが検出されると、アイドル回転数から増速された回数（増速回数）を１歩進する。
その後、ステップＳ１に進む。
【００４３】
ステップＳ１：エンジン回転数Ｎｅｎｇ、ＤＰＦ１０ａ前後の差圧ΔＰｆ、圧力センサ７ａ、７ｂの圧力Ｐｉａ、Ｐｉｂを検出し、ステップＳ１１に進む。
【００４４】
ステップＳ１１〜Ｓ１５：図２（第１の実施の形態）におけるステップＳ１１〜Ｓ１５
【００４５】
但し、ステップＳ１１において、ΔＰｆ≦Ｐｆｕと判断されたときには、ステップＳ２１ではなく、ステップＳ３１に進む。
【００４６】
ステップＳ３１：エンジン回転数Ｎｅｎｇがアイドル回転数Ｎａｉであるか否かを判断する。すなわち、オートアイドル機能によって、エンジンがアイドル運転状態になっているか否かを判断する。
Ｎｅｎｇ＝Ｎａｉのときは、ステップＳ３２に進み、Ｎｅｎｇ≠Ｎａｉのときは、ステップＳ３３にジャンプする。
【００４７】
ステップＳ３２：エンジンがアイドル運転状態になるとフラグＦ２＝１とし、エンジンアイドル状態の履歴を残し、ステップＳ３３に進む。
【００４８】
ステップＳ３３：操作レバー６ａが操作されたか否かを判断するとともに、Ｆ２＝１か否かを判断する。操作レバー６ａが操作されると、方向切換弁３のパイロットポートにパイロット圧が導入されるから、圧力センサ７ａ、７ｂの検出圧力のうちいずれか一方は、所定圧力Ｐｉ０より高い圧を検出する。所定圧力Ｐｉ０は、操作レバーが操作されると検出される最小の圧力値である。
【００４９】
そこで、ｍａｘ（Ｐｉａ，Ｐｉｂ）を評価し、ｍａｘ（Ｐｉａ，Ｐｉｂ）＞Ｐｉ０のときは、操作が行われたと判断する。またＦ２＝１であるときは、アイドル回転数からの加速が検出される。ｍａｘ（Ｐｉａ，Ｐｉｂ）＞Ｐｉ０かつＦ２＝１のときは、ステップＳ３４に進み、いずれかが真でないときは、ステップＳ３５にジャンプする。
【００５０】
ステップＳ３４：カウンタ１４ａのカウント値ｎａｉをｎａｉ＝ｎａｉ＋１に歩進し、ステップＳ３５に進む。すなわち、アイドル運転状態からダイヤル設定回転数に復帰した回数、すなわち増速回数をカウントする。このような、エンジンの加速時には、ＰＭ排出量が増加するため、回数ｎａｉはＰＭ堆積量判定のための有力な情報である。
【００５１】
ステップＳ３５：増速回数ｎａｉが所定値ｎａｉｓｅｔを越えた（ｎａｉ＞ｎａｉｓｅｔ）か否かを判断する。ｎａｉ＞ｎａｉｓｅｔのときはステップＳ３６に進み、ｎａｉ≦ｎａｉｓｅｔのときは、ステップＳ１に戻る。
【００５２】
ステップＳ３６：増速回数ｎａｉが所定値ｎａｉｓｅｔを越えた場合、再生処理を実行する時間ｔをｔ＝０に初期化するとともに、フラグＦ２をＦ２＝０に初期化し、次回の増速回数カウントに備える。
その後、ステップＳ３７に進む。
【００５３】
ステップＳ３７〜Ｓ３９：図２（第１の実施の形態）におけるステップＳ２７〜Ｓ２９と同様の処理を実行する。
但し、ステップＳ３８において、ｔ≧ｔｍａｘと判断されたときには、ステップＳ２７ではなく、ステップＳ３７に戻る。
【００５４】
第２の実施の形態では、ＤＰＦ１０ａの前後の差圧ΔＰｆに基づく再生タイミング判断に加え、アイドル運転状態からの増速回数ｎａｉに基づく再生タイミング判断を行うので、ＰＭ堆積量推定精度が向上し、ＤＰＦ再生タイミングを適正化でき、特にオートアイドル機能を備えた産業車両において有効である。また過剰のＰＭ堆積によるＤＰＦ１０ａの破損リスクを解消できる。
【００５５】
なお、ディーゼルエンジンの駆動力を補助する回転電機を備えたハイブリッドタイプの建設機械等では、さらなる燃費改善のため、無操作状態等において、ディーゼルエンジン１を停止し、操作レバー６ａを操作したときに、自動的に、エンジンコントロールダイヤル１３で設定した回転数に復帰するオートエンジンストップ機能が搭載されることがある。
【００５６】
この場合、第２の実施の形態のステップＳ３１において、Ｎｅｎｇ＝Ｎａｉの判断に代えて、Ｎｅｎｇ＝０を判断することによって、エンジンストップ状態から、再始動して、所定回転数まで加速する始動回数（以下、ｎ０とする。）をカウントすることによっても、ＰＤＦ再生タイミングを適正化できる。
［第３の実施の形態］
【００５７】
次に、本発明に係る産業車両の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、第1の実施の形態において、さらに、排気温度の評価を加え、カウント値ｎに対して、排気温度に基づく重み付けを行うものである。
【００５８】
ＤＰＦ１０ａは排気温度が低温のときには触媒活性が低いため、ＰＭは酸化しにくい。一方、排気温度が高温になると触媒活性が高まり、ＤＰＦ１０ａにおけるＰＭ堆積は減少する。そこで、第1の実施の形態における増速回数ｎに、例えば、図５に示すような重みを乗ずることにより、再生処理回数を最小限に抑えることができる。
【００５９】
図５においては、排気温度Ｔｆが、触媒が活性化する下限の温度Ｔｆ１までの範囲において、重みａ＝ａ（Ｔｆ）＝１とし、温度Ｔｆ１から、触媒が充分活性化する温度Ｔｆ２までの範囲において、重みａ＝ａ（Ｔｆ）を徐々に減少させる。また、Ｔｆ≧Ｔｆ２の範囲では、ａ＝ａ（Ｔｆ）＝０．５とし、充分なＰＭ除去処理が行われているときにも、ＰＭ排出は皆無とはならないため、不均一なＰＭ堆積等のリスクを回避するため、重みａの最小値を０．５とする。
【００６０】
第３の実施の形態は、コントローラ１４において図４の各ステップを実行することにより、ＤＰＦ再生タイミングを適正化し、かつ、ＤＰＦ前後の差圧に基づくＤＰＦ再生を実行する。
【００６１】
ステップＳ０、Ｓ１、Ｓ１１〜Ｓ１５、Ｓ２１〜Ｓ２３：図２（第１の実施の形態）におけるステップＳ０、Ｓ１、Ｓ１１〜Ｓ１５、Ｓ２１〜Ｓ２３と同様の処理を実行する。
但し、ステップＳ２３において、Ｎｅｎｇ＞Ｎ２かつＦ１＝１と判断されたときには、ステップＳ２４ではなく、ステップＳ２３１に進み、いずれかが真でないときは、ステップＳ２５にジャンプする。
【００６２】
ステップＳ２３１：温度センサ１５によって排気温度Ｔｆを検出し、ステップＳ２３２に進む。
【００６３】
ステップＳ２３２：図５に対応した演算を実行し、あるいは所定のテーブルを参照して、重みａ＝ａ（Ｔｆ）を求め、ステップＳ２４０に進む。
【００６４】
ステップＳ２４０：カウンタ１４ａのカウント値ｎをｎ＝ｎ＋ａに増加し、ステップＳ２５に進む。
すなわち、エンジンの加速時のＰＭ排出量を、排気温度に基づいて評価しつつ、増速回数を重み付きでカウントする。
【００６５】
ステップＳ２５〜Ｓ２９：図２（第１の実施の形態）におけるステップＳ２５〜Ｓ２９と同様の処理を実行する。
【００６６】
第３の実施の形態によれば、排気温度に応じて、測定した増速カウント値に重み付けを行ったので、同じ増速カウント値であっても排気温度が低いほどＤＰＦ再生処理が行われる可能性が高まるので、ＤＰＦ再生タイミングをさらに適正化することができる。
【００６７】
排気温度Ｔｆに対する重みａの値は、必ずしも、図５の特性に限定されるものではない。
例えば、排気温度Ｔｆ≧Ｔｆ２のときにａ＝０、Ｔｆ＜Ｔｆ２のときにａ＝１とし、触媒が充分活性化する温度以上ではカウントを停止することも可能である。これによって、再生処理回数を減少し得る。
【００６８】
なお、第３の実施の形態では、エンジン回転数Ｎ１からＮ２への加速について増速回数をカウントしたが、第２の実施の形態同様、アイドル運転状態、あるいはエンジンストップ状態からの増速回数ｎａｉ、ｎ０について重み付けを行うことも当然可能である。
【００６９】
以上では、産業車両を代表して建設機械である油圧ショベルについて説明したが、本発明は、ＤＰＦを搭載する種々の産業車両に適用することができる。また、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態に限定されない。
【符号の説明】
【００７０】
Ｔｆ 排気温度 ａ 重み
Ｎｅｎｇ 回転数 Ｎａｉ アイドル回転数
ｎ 増速回数 ｎａｉ 操作回数
ｎ０ 始動回数
１ エンジン ３ 方向切換弁
６ パイロット弁 ６ａ パイロット弁操作レバー
７ａ、７ｂ 圧力センサ ９ 排気管
１０ ＤＰＦ １０ａ フィルタ
１１ 差圧センサ １２ 回転センサ
１３ エンジンコントロールダイヤル
１４ コントローラ １５ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、
前記ＤＰＦの前後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回転数を検出する回転数検出手段と、
前記回転数が第１の所定値から第２の所定値まで上昇した回数をカウントする増速回数カウント手段と、
前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記差圧検出手段よって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする産業車両。
【請求項２】
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、
前記ＤＰＦの前後差圧を検出する差圧検出手段と、
複数の操作レバーが所定時間以上操作されていないことを検出すると、エンジン回転数をアイドル回転数に制御し、その後、操作レバーが操作されると、設定回転数に増速するオートアイドル手段と、
前記オートアイドル手段が動作した回数をカウントする増速回数カウント手段と、
前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記差圧検出手段よって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記増速回転数カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする産業車両。
【請求項３】
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、
前記ＤＰＦ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回転数を検出する回転数検出手段と、
所定の運転停止条件が成立すると前記ディーゼルエンジンを停止させ、所定の運転再開条件が成立すると前記ディーゼルエンジンを再始動させるエンジン停止/再開手段と、
前記エンジン停止/再開手段によって、前記ディーゼルエンジンが停止した後再始動した回数をカウントする再始動回転カウント手段と、
前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記差圧検出手段によって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする産業車両。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の産業車両において、
前記排気通路に配置され、排気温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記排気温度に基づいて前記カウント手段によるカウント値に重み付けをすることを特徴とする産業車両。
【請求項５】
請求項４記載の産業車両において、
前記排気温度が所定値以上のときに前記カウント値の重みをゼロとすることを特徴とする産業車両。
【請求項１】
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、
前記ＤＰＦの前後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回転数を検出する回転数検出手段と、
前記回転数が第１の所定値から第２の所定値まで上昇した回数をカウントする増速回数カウント手段と、
前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記差圧検出手段よって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする産業車両。
【請求項２】
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、
前記ＤＰＦの前後差圧を検出する差圧検出手段と、
複数の操作レバーが所定時間以上操作されていないことを検出すると、エンジン回転数をアイドル回転数に制御し、その後、操作レバーが操作されると、設定回転数に増速するオートアイドル手段と、
前記オートアイドル手段が動作した回数をカウントする増速回数カウント手段と、
前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記差圧検出手段よって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記増速回転数カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする産業車両。
【請求項３】
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの排気通路に配置された粒子状物質捕集装置フィルタ（以下、ＤＰＦという。）と、
前記ＤＰＦ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回転数を検出する回転数検出手段と、
所定の運転停止条件が成立すると前記ディーゼルエンジンを停止させ、所定の運転再開条件が成立すると前記ディーゼルエンジンを再始動させるエンジン停止/再開手段と、
前記エンジン停止/再開手段によって、前記ディーゼルエンジンが停止した後再始動した回数をカウントする再始動回転カウント手段と、
前記ＤＰＦの再生処理を実行するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記差圧検出手段によって検出された差圧が所定値に達したときに、再生処理を実行し、かつ、前記検出された差圧が所定値に達していない条件下でも、前記カウント手段によってカウントされた回数が所定値に達したときに、再生処理を実行することを特徴とする産業車両。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の産業車両において、
前記排気通路に配置され、排気温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記排気温度に基づいて前記カウント手段によるカウント値に重み付けをすることを特徴とする産業車両。
【請求項５】
請求項４記載の産業車両において、
前記排気温度が所定値以上のときに前記カウント値の重みをゼロとすることを特徴とする産業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−４７２９９（Ｐ２０１１−４７２９９Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９５１４９（Ｐ２００９−１９５１４９）
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【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３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]