工程机械的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备废气净化装置的工程机械，该废气净化装置适合用于例如从柴油发动机等的废气中除去有害物质。
【背景技术】
[0002]一般地，液压挖掘机、液压起重机等工程机械包括:能够自行的下部行驶体；以能够回转的方式搭载于该下部行驶体上的上部回转体；以及以能够仰俯动作的方式设置在该上部回转体的前侧的作业装置。上部回转体在回转框架的后部搭载用于驱动液压栗的发动机，在回转框架的前侧搭载驾驶室、燃料箱、工作油箱等。
[0003]在此，工程机械的作为原动机的发动机一般使用柴油发动机。在从这样的柴油发动机排出的废气中存在例如含有粒子状物质(PM:Particulate Matter)、氮氧化物(NOx)等的有害物质的情况。因此，在工程机械中，在形成发动机的废气通路的排气管中设有对废气进行净化的废气净化装置。
[0004]废气净化装置构成为包括:对废气中所含的一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、碳水化合物(HC)等进行氧化而除去的氧化催化剂(例如，Diesel Oxidat1n Catalyst，也简称为DOC);以及配置在该氧化催化剂的下游侧且对废气中的粒子状物质进行捕集而除去的粒子状物质除去过滤器(例如，Diesel Particulate Filter，也简称为DPF)(专利文献I)。
[0005]然而，就粒子状物质除去过滤器而言，伴随着粒子状物质被捕集，粒子状物质堆积在该过滤器上，由此使过滤器堵塞。因此，需要在对粒子状物质捕集了一定量的阶段，从过滤器除去粒子状物质，使过滤器再生。这种过滤器的再生例如能够通过进行称为后喷射(术只卜噴射)的再生用的燃料喷射而使废气的温度上升从而使堆积于过滤器的粒子状物质燃烧来进行。
[0006]另一方面，就过滤器的再生而言，若在粒子状物质过度地堆积(过堆积)于过滤器的状态下进行，则废气的温度过度变高(粒子状物质的燃烧温度过度变高)，存在过滤器熔损的可能性。因此，根据现有技术，构成为，对被过滤器捕集的粒子状物质的捕集量进行推定(算出)，在该捕集量成为过剩之前，即、在达到预先设定的阈值时，自动地进行再生(专利文献2) ο
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2010 - 65577号公报
[0010]专利文献2:日本特开2000 - 161044号公报
【发明内容】
[0011]然而，就过滤器的再生而言，例如若在工程机械进行轻负载的作业时、或者以发动机的转速(旋转速度)为较低的低旋转状态(低速空转状态)放置(待机)时进行，则废气的温度不会充分地上升。由此，存在即使持续再生也不能使粒子状物质充分燃烧并除去的可能。因此，优选在废气的温度较低时，自动地结束再生。但是，仅简单地结束再生，会以粒子状物质的燃烧极少的状态结束再生。其结果，在轻负载作业、低旋转状态的待机(放置)持续的情况下，存在再生运转和通常运转以短间隔交替重复的可能性。
[0012]由此，存在关系到下述情况的可能性，例如，因后喷射的增大而引起的燃料消耗量的增大、因粒子状物质的燃烧不充分而引起的过堆积、因废气而引起的作业环境的恶化。除此以外，还存在以下可能性，伴随切换通常运转和再生运转时的发动机声音的变化，给操作员带来不快感。并且，存在关系到下述情况的可能性，伴随后喷射，附着在发动机的缸体内壁面的燃料落入油盘内，燃料混入到发动机油中引起的发动机油的稀释化(油稀释)。
[0013]本发明是鉴于上述的现有技术的问题而提出的方案，目的在于提供一种工程机械，其能够抑制再生运转和通常运转以短间隔交替重复。
[0014](I).本发明的工程机械具备:车体；搭载于该车体且通过燃料的喷射而被驱动的发动机；具有对从该发动机排出的废气中的粒子状物质进行捕集的过滤器且设置在上述发动机的排气侧的废气净化装置；以及通过使被该废气净化装置的过滤器捕集的粒子状物质燃烧来进行该过滤器的再生的再生装置。
[0015]为了解决上述的课题，本发明所采用的结构的特征在于，上述再生装置具备:温度检测器，其对从上述发动机排出的废气的温度进行检测；PM运算单元，其对被上述过滤器捕集的粒子状物质的捕集量进行推定；再生开始判定单元，其在由该PM运算单元推定出的推定捕集量达到预先设定的再生开始值以上时，进行开始上述过滤器的再生的判定；再生中断判定单元，其在进行上述过滤器的再生的期间，若由上述温度检测器检测出的排气温度小于预先设定的预定温度，则进行中断上述过滤器的再生的判定；以及再生再次开始判定单元，其在基于该再生中断判定单元的判定而中断上述过滤器的再生的情况下，若上述排气温度达到上述预定温度以上，则进行再次开始上述过滤器的再生的判定。
[0016]根据该结构，在进行过滤器的再生期间，若由温度检测器检测出的排气温度小于预先设定的预定温度，贝lJ基于再生中断判定单元的判定来中断过滤器的再生。由此，在排气温度低且不能预料粒子状物质的充分的燃烧时，基于再生中断判定单元的判定中断再生。其结果，能够实现抑制燃料消耗量的增大、燃料混入到发动机油中引起的发动机油的稀释化。
[0017]另一方面，若基于再生中断判定单元的判定而中断再生，则下一次再生不是通过过滤器的粒子状物质的推定捕集量达到再生开始值以上而开始，而是通过排气温度达到预定温度以上而再次开始。即，即使排气温度变低而中断再生，之后，若排气温度达到预定温度以上，则也基于再生再次开始判定单元的判定，再次开始再生。
[0018]因此，能够抑制通常运转持续到推定捕集量达到预先设定的再生开始值以上。换言之，即使因排气温度变低而中断再生，也基于再生再次开始判定单元的判定而再次开始再生，由此能够促进被过滤器捕集的粒子状物质的燃烧、除去。
[0019]由此，能够抑制再生运转和通常运转以短的间隔交替重复，从而能够抑制作业环境恶化、给操作员带来不快感。除此以外，能够实现燃料消耗量的降低(低燃料消耗)、过堆积的抑制、油稀释的抑制，从而能够提高再生装置甚至工程机械的稳定性、可靠性。
[0020](2).根据本发明，若将上述过滤器的再生不中断地正常结束的情况下由上述PM运算单元推定的推定捕集量设为正常结束值，将结束基于上述再生再次开始判定单元的判定而再次开始的再生的情况下由上述PM运算单元推定的推定捕集量设为再次开始结束值，则该再次开始结束值设定于上述再生开始值与上述正常结束值之间。
[0021]根据该结构，将再次开始结束值设定于再生开始值与正常结束值之间。换言之，将成为结束再次开始的再生的情况下的推定捕集量的阈值的再次开始结束值设定为比成为再生不中断地正常结束的情况下的推定捕集量的阈值的正常结束值大。因此，即使因轻负载作业、低旋转状态的待机(放置)持续而成为排气温度难以上升的倾向，也能够抑制基于再生再次开始判定单元的判定而再次开始的再生过度持续(再生时间变长)。
【附图说明】
[0022]图1是表示适用于本发明的第一实施方式的液压挖掘机的主视图。
[0023]图2是以从图1中的上部回转体中拆除驾驶室、外装罩的一部分后的状态放大表示液压挖掘机的局部切断的俯视图。
[0024]图3是表示发动机、废气净化装置、再生装置等的回路结构图。
[0025]图4是表示再生装置的过滤器的再生处理的流程图。
[0026]图5是表示图4中的步骤8的中断再次开始处理的流程图。
[0027]图6是表示第一实施方式的推定捕集量和排气温度的时间变化的一个例子的特性线图。
[0028]图7是表示比较例的推定捕集量和排气温度的时间变化的一个例子的特性线图。
[0029]图8是表示本发明的第二实施方式的发动机、废气净化装置、再生装置等的回路结构图。
【具体实施方式】
[0030]以下，以适用于称为小型挖掘机的小型液压挖掘机的情况为例，参照附图对本发明的工程机械的实施方式进行详细说明。
[0031]图1至图6表不本发明的第一实施方式。
[0032]图中，符号I是土砂的挖掘作业等所使用的小型液压挖掘机，该液压挖掘机I通常称为小型挖掘机。液压挖掘机I构成为包括:能够自行的履带式下部行驶体2 ;经由回转装置3以能够回转的方式搭载于该下部行驶体2上且与该下部行驶体2 —起构成车体的上部回转体4 ;以及以能够仰俯动作的方式设置在该上部回转体4的前侧的作业装置5。
[0033]在此，作业装置5作为摇摆柱式的作业装置而构成，具备例如摇摆柱5A、起重臂5B、悬臂5C、作为作业工具的铲斗K)、使作业装置5向左、右摆动的摇摆缸5E (参照图2)、起重臂缸5F、悬臂缸5G以及铲斗缸5H。上部回转体4构成为包括后述的回转框架6、外装罩7、驾驶室8、配重9。
[0034]回转框架6形成上部回转体4的构造体，该回转框架6经由回转装置3安装在下部行驶体2上。在回转框架6，在其后部侧设有后述的配重9、发动机10，在左前侧设有后述的驾驶室8，在右前侧设有后述的燃料箱16。在回转框架6，从驾驶室8的右侧遍及后侧设有外装罩7，该外装罩7与回转框架6、驾驶室8以及配重9 一起划分出容纳发动机10、液压栗15、换热器17、废气净化装置18等的空间。
[0035]驾驶室8搭载于回转框架6的左前侧，该驾驶室8的内部划分出供操作员搭乘的操作室。在驾驶室8的内部，配设有供操作员就座的运转席、各种操作杆等(均未图示)。
[0036]配重9用于取得与作业装置5的重量平衡，该配重9位于后述的发动机10的后侧并安装于回转框架6的后端部。如图2所示，配重9的后面侧形