JP2014206053A - Engine control device of construction machine - Google Patents
Engine control device of construction machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014206053A JP2014206053A JP2013082433A JP2013082433A JP2014206053A JP 2014206053 A JP2014206053 A JP 2014206053A JP 2013082433 A JP2013082433 A JP 2013082433A JP 2013082433 A JP2013082433 A JP 2013082433A JP 2014206053 A JP2014206053 A JP 2014206053A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- construction machine
- exhaust gas
- control device
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、建設機械の非作業時に、燃料節約、排気ガス及び騒音の低減等のためにエンジンを自動的に停止(オートストップ)させるようにした油圧ショベルやクレーンなどの建設機械のエンジン制御装置に関するものである。 The present invention relates to an engine control device for a construction machine such as a hydraulic excavator or a crane that automatically stops the engine to save fuel, reduce exhaust gas, and reduce noise when the construction machine is not working. Is.
近年、環境保全や騒音防止を目的として内燃機関からの排気を減少させるために、例えば、建設機械の非作業時に内燃機関を自動停止させるオートストップ装置が実用化され始めている。オートストップ装置によるオートストップ制御では、所定のオートストップ条件が成立すると燃料噴射を停止させて内燃機関を自動停止する一方、所定の再始動条件が成立すると燃料噴射を再開し、内燃機関を再始動させる。 In recent years, in order to reduce exhaust from an internal combustion engine for the purpose of environmental protection and noise prevention, for example, an automatic stop device that automatically stops the internal combustion engine when the construction machine is not working has begun to be put into practical use. In the auto stop control by the auto stop device, the fuel injection is stopped and the internal combustion engine is automatically stopped when a predetermined auto stop condition is satisfied, while the fuel injection is restarted and the internal combustion engine is restarted when the predetermined restart condition is satisfied.
油圧ショベルやクレーンなど建設機械におけるこの種の技術として、予め設定されたオートストップ条件(例えば、油圧回路を作動不能にロックするロックレバーが操作されたこと)が成立したときに、非作業時としてエンジンを自動停止させる技術がある(特許文献1参照)。 This kind of technology in construction machines such as hydraulic excavators and cranes, when a preset auto-stop condition (for example, when a lock lever that locks the hydraulic circuit inoperable) is met, There is a technique for automatically stopping (see Patent Document 1).
また、近年、地球環境保全に対する関心の高まりから、建設機械に用いられるディーゼルエンジンから排出される排気ガスの規制が強化されている。
ディーゼル排気ガスの浄化方法には多くの方法が提案されているが、DPF(Diesel Particulate Filter)により粒子状汚染物質(以下、PM(Particulate Matter)と示す)を除去する方法が主流になっている。
Also, in recent years, due to increasing interest in global environmental conservation, regulations on exhaust gas emitted from diesel engines used in construction machinery have been strengthened.
Many methods for purifying diesel exhaust gas have been proposed, but a method of removing particulate pollutants (hereinafter referred to as PM (Particulate Matter)) by DPF (Diesel Particulate Filter) has become mainstream. .
更に、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中には、環境に影響を与えるNOxが含まれている。このNOxを浄化する装置として、排気通路に配設された還元触媒(以下、SCR(Selective Catalytic Reduction)触媒と記載)の上流側で尿素水溶液等の液体還元剤を排気ガス中に噴射し、SCR触媒中でNOxを選択的に還元浄化する排気ガス浄化装置(SCRシステム)が知られている。 Further, exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains NO x that affects the environment. As an apparatus for purifying the NO x, the reducing catalyst disposed in an exhaust passage (hereinafter, SCR (Selective Catalytic Reduction), wherein the catalyst) injecting liquid reducing agent such as urea aqueous solution on the upstream side of the exhaust gas, SCR catalyst exhaust gas purification apparatus for selectively reducing and purging the NO x in (SCR system) is known.
ここで、特許文献1に記載のオートストップ制御を行う建設機械のエンジン制御装置に、上述のようなDPF等の排気ガス浄化装置を組み込むことで、排気ガス浄化とオートストップとの相乗効果によって環境保全をより図ることができると考えられる。
しかしながら、単純にオートストップ制御を行う建設機械に排気ガス浄化装置を組み込んでも、排気ガス浄化装置の機能を損なわずにオートストップ制御を行うことができない場面が生じる。
Here, by incorporating an exhaust gas purification device such as the DPF as described above into the engine control device of a construction machine that performs auto stop control described in Patent Document 1, environmental conservation is achieved by a synergistic effect of exhaust gas purification and auto stop. It is thought that it can plan more.
However, even if the exhaust gas purification device is simply incorporated into a construction machine that performs auto stop control, there may be a case where the auto stop control cannot be performed without impairing the function of the exhaust gas purification device.
例えば、DPFは、多孔質セラミック材の隔壁によって画成された多数の細長いセルから構成されており、この隔壁通過の際に、排気ガス中のパティキュレートが隔壁に捕捉されるようになっているため、使用に伴い、内部に蓄積されるパティキュレートの量が増えると、目詰まり状態となって通気性が次第に損なわれ、機関性能が低下する。このため、適当なタイミングでDPFに堆積したPMを焼却することで、その目詰まりを解消させる「再生処理」が不可欠である。再生処理とは、排気ガス温度を600℃程度に(酸化触媒を有するものにあってはその活性温度程度に)上昇させ、この高温の排気ガスでDPFに捕集されたPMを燃焼させ、除去するものである。
このDPFの目詰まりの検出は、排気圧センサでDPF前後の圧力を測定して差圧を演算し、その差圧が上限値に達したときに、エンジンコントロールユニット(以下、ECUという)が自動的に、或いは運転室内(以下、キャブと記すことがある)に設けられたDPF警告灯の点灯により、オペレータが再生実行スイッチを押すことによって手動で、DPFの再生が開始される。
ここで、DPFに堆積するPMは、SOF(Soluble Organic Fraction、有機溶剤可溶分)とSOOT(煤)の割合により堆積状態が異なり、必ずしも差圧とPM堆積量の関係が一定にならないとの問題がある。このため、排気ガス温度が(酸化触媒活性化温度以下の)低温状態でオートストップ制御を実施すると、SOF分を含むSOOTがDPFに堆積するようになり、オートストップ制御を行うことによって再生時期の判断が正確に行えない可能性が生じてしまうという問題がある。
For example, the DPF is composed of a large number of elongated cells defined by a partition made of a porous ceramic material, and particulates in exhaust gas are captured by the partition when passing through the partition. Therefore, when the amount of particulates accumulated inside increases with use, the air permeability is gradually lost due to a clogged state, and the engine performance deteriorates. For this reason, “regeneration processing” that eliminates clogging by burning PM deposited on the DPF at an appropriate timing is indispensable. Regeneration treatment means that the exhaust gas temperature is raised to about 600 ° C (or to the activation temperature for those having an oxidation catalyst), and the PM collected in the DPF is burned and removed by this high-temperature exhaust gas. To do.
The detection of the clogging of the DPF is carried out by measuring the pressure before and after the DPF with an exhaust pressure sensor and calculating the differential pressure. When the differential pressure reaches the upper limit value, the engine control unit (hereinafter referred to as ECU) automatically Alternatively, the regeneration of the DPF is started manually when the operator presses the regeneration execution switch by lighting the DPF warning lamp provided in the cab (hereinafter sometimes referred to as a cab).
Here, the PM deposited on the DPF has a different deposition state depending on the ratio of SOF (Solid Organic Fraction) and SOOT (煤), and the relationship between the differential pressure and the PM deposition amount is not always constant. There's a problem. For this reason, when auto-stop control is performed at a low temperature of the exhaust gas temperature (below the oxidation catalyst activation temperature), SOOT including the SOF component accumulates in the DPF, and the regeneration timing is determined by performing auto-stop control. There is a problem that there is a possibility that it cannot be performed accurately.
また、SCR触媒中でNOxを選択的に還元浄化するSCRシステムが適用された排気ガス浄化装置を備えた建設機械のエンジン制御装置では、内燃機関の停止後に還元剤供給部内に還元剤が残留すると、溶媒の蒸発等により還元剤が濃縮されたり結晶化したりして、還元剤供給部内に詰まるなどの不具合が生じる。
そのため、内燃機関の停止後に、還元剤供給部内に存在する還元剤を還元剤タンクに回収するパージ処理が行われる。パージ処理は、例えば、還元剤供給部のポンプを利用して還元剤を回収したり、還元剤供給部内に加圧空気を供給することで還元剤を回収したりすることによって行われる。
ここで、オートストップ制御はキースイッチがオンの状態のまま内燃機関を停止させるものであり、排気の流れが存在しないにもかかわらず液体還元剤が噴射される恐れがあるため、オートストップ制御系と還元剤供給システムとの連携を図る必要がある。
しかし、内燃機関の停止時に必ず還元剤供給部のパージ処理を実施するように設定すると、内燃機関が停止する毎に頻繁にパージ処理が行われるため、内燃機関の再始動時には還元剤供給部内に還元剤を再充填して、始動直後に還元剤が供給可能な状態に復帰させる必要があり、再始動の度に建設機械が稼動可能な状態になるまで時間を要し、作業性を低下させる原因になる。
In an engine control device for a construction machine equipped with an exhaust gas purification device to which an SCR system that selectively reduces and purifies NO x in an SCR catalyst is applied, the reducing agent remains in the reducing agent supply section after the internal combustion engine is stopped. As a result, the reducing agent is concentrated or crystallized due to evaporation of the solvent and the like, resulting in problems such as clogging in the reducing agent supply unit.
Therefore, after the internal combustion engine is stopped, a purge process for collecting the reducing agent present in the reducing agent supply unit in the reducing agent tank is performed. The purge process is performed, for example, by collecting the reducing agent using a pump of the reducing agent supply unit or by collecting the reducing agent by supplying pressurized air into the reducing agent supply unit.
Here, the auto stop control stops the internal combustion engine with the key switch turned on, and the liquid reducing agent may be injected even though there is no exhaust flow. It is necessary to coordinate with the drug supply system.
However, if the purge process of the reducing agent supply unit is always performed when the internal combustion engine is stopped, the purge process is frequently performed every time the internal combustion engine stops. It is necessary to refill the reductant and return it to a state where the reductant can be supplied immediately after starting. It takes time until the construction machine is ready for operation every time it is restarted, which reduces workability. Cause.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、オートストップ制御を実施する排気ガス浄化装置を備えた建設機械のエンジン制御装置において、排気ガス浄化装置の機能を維持しつつ、作業性を低下させることなくオートストップ制御を実施することができる建設機械のエンジン制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an engine control device for a construction machine equipped with an exhaust gas purification device that performs auto-stop control, the workability is reduced while maintaining the function of the exhaust gas purification device. It is an object of the present invention to provide an engine control device for a construction machine that can perform auto-stop control without causing it.
上記目的を達成するために、第1の発明は、建設機械のエンジン制御装置であって、エンジンと、このエンジンの排気ガスを外部に導く排気ガス通路と、この排気ガス通路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス通路内の排気ガス温度を検出する温度検出手段と、前記エンジンを自動停止させても支障がない状態であるか否かを判定する建設機械状態判定手段と、この建設機械状態判定手段により前記エンジンを自動停止させても支障がない状態であると判定され、前記温度検出手段により検出された前記排気ガス温度が所定条件を満たしていると判定されたときに前記エンジンを停止させるオートストップ制御を行うオートストップ制御手段とを有する制御部とを備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a first invention is an engine control device for a construction machine, comprising an engine, an exhaust gas passage for guiding the exhaust gas of the engine to the outside, and an exhaust gas disposed in the exhaust gas passage. A gas purification device, temperature detection means for detecting an exhaust gas temperature in the exhaust gas passage, construction machine state determination means for determining whether there is no problem even if the engine is automatically stopped, and When it is determined by the construction machine state determination means that there is no problem even if the engine is automatically stopped, and the exhaust gas temperature detected by the temperature detection means is determined to satisfy a predetermined condition, And a control unit having auto-stop control means for performing auto-stop control for stopping the engine.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記建設機械状態判定手段は、前記建設機械が非作業時であるか否かを判定し、前記建設機械が非作業時であると判定されたときに前記エンジンを自動停止させても支障がない状態であると判定するものである。 In a second aspect based on the first aspect, the construction machine state determining means determines whether or not the construction machine is not working, and it is determined that the construction machine is not working. It is determined that there is no problem even if the engine is automatically stopped.
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、前記排気ガス浄化装置は、前記排気ガス通路の上流側から順に設けられた酸化触媒、DPFからなり、前記温度検出手段は、前記酸化触媒の上流における排気ガス温度を検出するものであり、前記オートストップ制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記酸化触媒の上流における排気ガス温度が所定値以上であるときに前記排ガス温度が前記所定条件を満たしていると判定するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the exhaust gas purification device includes an oxidation catalyst and a DPF that are sequentially provided from the upstream side of the exhaust gas passage. The exhaust gas temperature upstream of the oxidation catalyst is detected, and the auto stop control means detects the exhaust gas temperature when the exhaust gas temperature upstream of the oxidation catalyst detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined value. It is determined that the predetermined condition is satisfied.
また、第4の発明は、第1または第2の発明において、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの運転状態に応じて液体還元剤を噴射弁により断続的に前記排気ガスに対して噴射供給し、還元触媒における還元反応により前記排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化するものからなり、前記温度検出手段は、前記噴射弁の周囲の排気ガス温度を検出するものからなり、前記制御部は、前記噴射弁から前記液体還元剤の噴射供給が所定時間連続して停止しているか否かを判定する噴射停止判定手段を更に備え、前記オートストップ制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記噴射弁の周囲の排気ガス温度が所定範囲以外であるときに前記排気ガス温度が前記所定条件を満たしていると判定し、前記噴射停止判定手段により前記液体還元剤の噴射供給が所定時間連続して停止していると判定されたときに、前記エンジンを自動停止させるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the exhaust gas purification device intermittently injects and supplies the liquid reducing agent to the exhaust gas by an injection valve in accordance with the operating state of the engine. And reducing the nitrogen oxides in the exhaust gas by a reduction reaction in the reduction catalyst, the temperature detecting means detecting the exhaust gas temperature around the injection valve, and the control unit , Further comprising an injection stop determining means for determining whether or not the supply of the liquid reducing agent from the injection valve is continuously stopped for a predetermined time, wherein the auto stop control means is detected by the temperature detecting means. When the exhaust gas temperature around the injection valve is outside a predetermined range, it is determined that the exhaust gas temperature satisfies the predetermined condition, and the liquid stop agent is determined by the injection stop determination means When the injection supply is determined to have stopped continuously for a predetermined time, but automatically stopping the engine.
また、第5の発明は、第1乃至第4の発明のいずれかにおいて、前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、前記建設機械に設けられた油圧システムの作動油の温度を検出する作動油温度検出手段と、前記建設機械に設けられた車載バッテリの端子間電圧を検出する電圧検出手段と、前記建設機械のキャブ内に設けられ、前記油圧システムにて作動するアクチュエータの動作を許容および禁止するゲートロックレバーの、ロック状態およびロック解除状態を検出するゲートロックレバー検出手段と、前記建設機械の操作装置のパイロット圧を検出する圧力検出手段とを備え、前記建設機械状態判定手段は、前記冷却水温度検出手段により検出された冷却水温度が所定温度以上であり、前記作動油温度検出手段により検出された作動油温度が所定温度以上であり、前記電圧検出手段により検出された端子間電圧が所定電圧以上であり、前記ゲートロックレバー開閉検出手段によりゲートロックレバーが開かれている若しくは前記圧力検出手段によりパイロットレバー圧が所定圧以下である、と判定されたときに前記エンジンを自動停止させても支障がない状態であると判定するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the coolant temperature detecting means for detecting the coolant temperature of the engine and the temperature of the hydraulic oil of the hydraulic system provided in the construction machine Of the hydraulic oil temperature detecting means for detecting the voltage, the voltage detecting means for detecting the voltage between the terminals of the in-vehicle battery provided in the construction machine, and the actuator provided in the cab of the construction machine and operating in the hydraulic system. A gate lock lever detecting means for detecting a locked state and an unlocked state of a gate lock lever which permits and prohibits an operation; and a pressure detecting means for detecting a pilot pressure of the operating device of the construction machine, the construction machine state The determination means is such that the coolant temperature detected by the coolant temperature detection means is equal to or higher than a predetermined temperature, and is detected by the hydraulic oil temperature detection means. The hydraulic oil temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the voltage between the terminals detected by the voltage detecting means is equal to or higher than a predetermined voltage, the gate lock lever is opened by the gate lock lever open / close detecting means, or the pressure detecting means When it is determined that the pilot lever pressure is equal to or lower than the predetermined pressure, it is determined that there is no problem even if the engine is automatically stopped.
また、第6の発明は、第1乃至第5の発明のいずれかにおいて、前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、前記オートストップ制御手段は、前記エンジンを自動停止させるオートストップ制御を行う前に、前記回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が所定値以下になるよう制御するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the present invention further comprises a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the engine, wherein the auto stop control means performs auto stop control for automatically stopping the engine. Before performing, control is performed so that the engine rotation speed detected by the rotation speed detection means becomes a predetermined value or less.
本発明によれば、排気ガス浄化装置を備えたオートストップ制御を実施する建設機械のエンジン制御装置において、オートストップ制御によって例えばエンジンの停止を頻繁に行っても排気ガス浄化装置の機能維持のために、作業性を低下させたりすることがない。また、未浄化排気ガスが大気中に排出されることも防止することができ、オートストップ制御による燃料節約と排気ガス浄化の信頼性向上を両立させることができる。 According to the present invention, in an engine control device for a construction machine that performs auto-stop control with an exhaust gas purification device, for example, even if the engine is frequently stopped by auto-stop control, in order to maintain the function of the exhaust gas purification device, Workability is not reduced. Further, it is possible to prevent unpurified exhaust gas from being discharged into the atmosphere, and it is possible to achieve both fuel saving by auto stop control and improved reliability of exhaust gas purification.
以下に本発明の建設機械のエンジン制御装置の実施形態を、図面を用いて説明する。 Embodiments of an engine control device for a construction machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
本発明の建設機械のエンジン制御装置の第1の実施形態を、図1乃至図4を用いて説明する。なお、図1乃至図4においては、建設機械としてクローラ式油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて説明する。
図1は本発明の建設機械のエンジン制御装置を搭載した油圧ショベルの側面図、図2は図1に示す本発明の建設機械のエンジン制御装置を搭載した油圧ショベルのキャブの概略構成を示す斜視図、図3は本発明の建設機械のエンジン制御装置の第1の実施形態の概略構成を示した構成図、図4は本発明の建設機械のエンジン制御装置の第1の実施形態の動作例を示すフローチャート図である。
<First Embodiment>
A first embodiment of an engine control device for a construction machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. In FIGS. 1 to 4, a case where the construction machine is applied to a crawler hydraulic excavator will be described as an example.
1 is a side view of a hydraulic excavator equipped with an engine control device for a construction machine according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a cab of the hydraulic excavator equipped with the engine control device for a construction machine according to the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an engine control device for a construction machine according to the present invention, and FIG. 4 is an operation example of the first embodiment of the engine control device for a construction machine according to the present invention. FIG.
まず、本発明の建設機械のエンジン制御装置を適用した油圧ショベルの構成を図1を用いて説明する。
図1において、油圧ショベルは、走行体101と、この走行体101に旋回可能に設けた旋回体102と、この旋回体102の前部に設けた掘削用アタッチメント103とにより概略構成されている。
走行体101は、左右のクローラフレーム104及びクローラ(いずれも片側のみ図示)105からなり、両側のクローラ105が、左右の走行モータ107により個別に回転駆動されて走行するよう構成されている。
旋回体102は、旋回フレーム108、キャブ109、機械室110等から概略なる。旋回体102の前部には、掘削用アタッチメント103が俯仰自在に装着されている。この掘削用アタッチメント103は、ブーム117と、このブーム117を俯仰させるブームシリンダ118と、アーム119と、このアーム119を回動させるアームシリンダ120と、バケット121と、このバケット121を回動させるバケットシリンダ122を具備している。なお、各シリンダ118,120,122がそれぞれアクチュエータに相当する。
旋回体102上のキャブ109は、外部の騒音や塵埃等から運転者を保護するために外気と遮断された略密閉構造となっており、その居住性を確保するために空気調和装置(エアコン)などが備えられている。また、図2に示すように、キャブ109内には、運転席10が設けられている。この運転席10の側部には操作レバー11,12およびゲートロックレバー13が配置されている。このうち、ゲートロックレバー13は、キャブ109の入口を制限する位置(入口制限位置)であり、各シリンダ118,120,122等のアクチュエータの動作を許容し、通常の作業時に用いられるロック解除位置と、キャブ109の入口を開放する位置(入口開放位置)であり、上記の各アクチュエータの動作を禁止し、非作業時に用いられるロック位置の2通りの位置に切り換えられる。
First, the construction of a hydraulic excavator to which the engine control device for a construction machine according to the present invention is applied will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, the hydraulic excavator is roughly constituted by a traveling
The traveling
The
The
次に、本発明のエンジン制御装置の構成を、図3を用いて説明する。
図3に示すように、エンジン制御装置は、エンジン20、排気管21、酸化触媒30、DPF31、エンジンコントロールユニット(以下、ECU(Engine control unit)と記載)60、油圧システムの制御ユニット(制御部)(以下、MCU(Main control unit)と記載)80等を備えている。
Next, the configuration of the engine control apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the engine control apparatus includes an
ディーゼルエンジン(以下、エンジンと記載)20は、旋回体102の機械室110内に設置されている。エンジン20の排気マニフォールドには、排気管(排気ガス通路)21が接続されている。
この排気管21には、排気ガスの通過方向に沿って、上流側から、一酸化窒素(NO)を二酸化窒素(NO2)へと酸化させる酸化触媒30と、排気ガスのPMを捕集するDPF31と、サイレンサ32とが夫々配設されている。
A diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 20 is installed in a
The
オートストップ制御部(以下「ICU」)81は、油圧ショベルの非作業時に所定条件が成立すると、エンジン20を自動停止させて燃費低減と環境保全を図るための制御部である。このオートストップ制御部81は、MCU80の中に組み込まれている。
MCU80には、作動油の温度を検出する温度センサ26、油圧ショベルのブームシリンダ118、アームシリンダ120、バケットシリンダ122を駆動させるための操作レバー11,12における操作量をパイロット圧によって検出するパイロット圧センサ27、ゲートロックレバー13の上げ下げを検出するスイッチ(ゲートロックレバー開閉検出手段)28からの各種信号が入力される。MCU80は、更に、この入力された各種信号から、油圧ショベルのエンジン20を自動停止させても支障がないか否かを判定する第1判定部(建設機械状態判定手段)82を有する。
更に、MCU80は、CAN(Controller Area Network)を介して相互接続されるECU60と協働し、エンジン20に取り付けられた燃料噴射弁22、吸入空気量、EGR量などを夫々制御する。
ここで、ECU60には、エンジン20の回転速度Neを検出する回転速度センサ23、エンジン20を冷却するための冷却水温度Twを検出する水温センサ24、旋回体2に搭載されたバッテリの端子間電圧Vaを検出する電圧センサ25、酸化触媒30上流の排気ガス温度Tgcを検出する排気ガス温度センサ40、DPF31上流の排気ガス温度Tgdを検出する排気ガス温度センサ(温度検出手段)41、DPF31前後の差圧を検出する差圧センサ42からの各信号が入力され、CANを介して接続されるMCU80においても利用できるようになっている。
An auto stop control unit (hereinafter referred to as “ICU”) 81 is a control unit for automatically stopping the
The
Further, the
Here, the
次に、上述した本発明の建設機械のエンジン制御装置の第1の実施形態の動作について、図4を用いて説明する。 Next, operation | movement of 1st Embodiment of the engine control apparatus of the construction machine of this invention mentioned above is demonstrated using FIG.
油圧ショベルが工事現場等の稼働現場において作業している間、本実施形態の建設機械のエンジン制御装置は、図4に示すような制御処理を繰り返し実行する。 While the excavator is working at an operation site such as a construction site, the engine control device for the construction machine according to the present embodiment repeatedly executes a control process as shown in FIG.
図4において、まず、運転者がキースイッチをスタート位置に回転させると、建設機械のエンジン制御装置におけるECU60はスタート信号を発して、エンジン20を始動させる(ステップS41)。
その後、キースイッチはON位置に自動的に戻り、その位置で運転者がエンジンコントロールダイヤルをLoからHiに回転させると、ECU60はアクセル信号を発し、ガバナの設定値を変化させることによりエンジン回転数の制御を開始する。
In FIG. 4, first, when the driver rotates the key switch to the start position, the
Thereafter, the key switch automatically returns to the ON position, and when the driver rotates the engine control dial from Lo to Hi at that position, the
エンジン20の始動後、水温センサ24によりエンジン冷却水温度が、電圧センサ25によりバッテリ電圧が、回転速度センサ23によってエンジン20の回転速度Neが、温度センサ26により作動油温度が、パイロット圧センサ27によってパイロット圧が、スイッチ28によってゲ−トロックレバー13の位置が、排気ガス温度センサ40によって酸化触媒30前の排気ガス温度がそれぞれ検出されてECU60に入力され、CANを介してMCU80のオートストップ制御部81,第1判定部82に入力される。
After the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるMCU80の第1判定部82は、ステップS41の後に入力された信号から、運転者が操作レバー11,12を操作しているか否かを判定する(ステップS42)。
運転者が操作レバー11,12を操作していると、パイロット圧センサ27によりパイロット圧が検出されるため、パイロット圧が所定圧力以上では油圧ショベルが現在作業状態にあると判定し、次のステップS43に進まずに処理をステップS41に処理を戻す。すなわち、運転者が操作レバー11,12を操作してブームシリンダ118、アームシリンダ120、バケットシリンダ122を伸縮動作させてなんらかの作業を行っている限り、作業状態と判定され、次のステップS43に処理が進まないようにする。これに対し、パイロット圧が所定圧力未満のときは運転者が操作レバー11,12を操作しておらず、作業状態にないと判定して次のステップS43に処理を進める。
Next, the
When the driver operates the control levers 11 and 12, since the pilot pressure is detected by the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるMCU80の第1判定部82は、ステップS41の後に入力された信号から、エンジン20の動力がいま必要かどうかを判定する(ステップS43)。電圧センサ25によるバッテリの端子間電圧Vaから、例えば、夜間作業中でライトを使用しているか否かによってバッテリへの電圧が低下し充電が必要であれば、オルタネータを駆動するためにエンジンの動力が必要であり、水温センサ24によってエンジン20の冷却水温度が高いか否かによって冷却水温度が低ければ暖機のためにエンジン動力が必要であり、温度センサ26によってブームシリンダ118、アームシリンダ120、バケットシリンダ122等を動作させるための作動油温度が高いか否かによって作動油温が低ければ同様に暖機のためにエンジン動力が必要であり、それらの条件によってエンジン20の動力が必要か否かを判定する。
エンジン20の動力が必要であると判定した場合にはステップS41に処理を戻し、エンジン20の動力が不要であると判定した場合にはステップS44に処理を進める。
Next, the
If it is determined that the power of the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるMCU80の第1判定部82は、スイッチ28のオン・オフ信号により、ゲートロックレバー13が上がった状態、すなわち油圧ショベルが非作動状態にあるか否か(作動状態にないか否か)を判定する(ステップS44)。スイッチ28からのオン信号を受けてゲートロックレバーが上がった状態ではないと判定されると上記ステップS41に処理を戻し、ゲートロックレバーが上がった状態であると判定されるとステップS45に処理を進める。
Next, the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるオートストップ制御部81は、温度センサ40により検出された排気ガス温度Tgcが所定値T1以上、即ち、酸化触媒の床温度が活性点以上にあるか否か(所定条件を満たすか否か)を判定する(ステップS45)。
排気ガス温度Tgcが所定値以上にあれば、エンジン20をオートストップさせても酸化触媒30によってPM中のSOF分が燃焼してDPF中のSOOTにSOF分が堆積されることを防止できるため、ステップS46へと処理を進める。一方、排気ガス温度Tgcが所定値未満であれば、酸化触媒30によるSOF分の燃焼ができない恐れがあるため、エンジン20をオートストップさせないほうがよく、ステップS41へと処理を戻す。そのため、基準となる所定値T1は、酸化触媒30の活性温度(例えば、250℃)以上に設定することが望ましい。
Next, the auto
If the exhaust gas temperature Tgc is equal to or higher than a predetermined value, the SOF content in the PM can be prevented from being burned by the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるオートストップ制御部81は、回転速度センサ23により検出されたエンジン20の回転速度Neが所定範囲内、即ち、エンジン20がアイドル状態であるN1〜N2の範囲内にあるか否かを判定する(ステップS46)。そして、エンジン回転速度Neが所定範囲内にあればステップS47へと処理を進める一方、エンジン回転速度Neが所定範囲内になければステップS41へと処理を戻す。
Next, the auto
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるオートストップ制御部81は、エンジン20を停止させる(ステップS47)。即ち、エンジン20を停止させるべく、CANを介してECU60に対して燃料噴射停止指令を送信し、燃料噴射弁22による燃料供給を遮断してエンジン20を停止させる。
Next, the auto
上述した本発明の建設機械のエンジン制御装置の第1の実施形態では、エンジン20の排気管21に配置され、上流から順に酸化触媒30、DPF31を配設された排気ガス浄化装置を備えたエンジン制御装置において、エンジン20を自動停止させても支障がない車体状態であり、かつ酸化触媒30上流の排気ガス温度が所定値以上であるときに、エンジン20を自動停止させる。
In the first embodiment of the engine control device for a construction machine according to the present invention described above, an engine including an exhaust gas purification device that is disposed in the
酸化触媒30の温度が活性点以上であると、エンジン20をオートストップにて停止させても排気管21中に残存する排気ガス中のSOF分の燃焼をある程度継続させることができ、また、酸化触媒30は温度変化が小さく温度低下が少ないため、エンジン20の再稼働後にSOF分の燃焼を速やかに再開することができる。これによりDPFに堆積しているSOOTにSOF分が含まれることを抑制することができる。
これらの効果によって、オートストップ制御によってエンジン20が自動停止されても、SOF分がDPFに堆積されることがなく、エンジン20から排出されたPMの組成割合の変化による差圧のばらつきを防止することができる。これにより再生処理の開始タイミングの判定を正確に行い、排気ガス浄化装置の機能を損なうことを防止することができる。また、再生処理の最適化を実現でき、燃費悪化を防止することもできる。
よって、油圧ショベルやクレーン等の建設機械において、エンジンの排気ガス浄化システムの正常運転を維持しつつ、オートストップ制御を実現でき、製品信頼性向上と、燃料節約を図ることができる。
If the temperature of the
By these effects, even if the
Therefore, in a construction machine such as a hydraulic excavator or a crane, it is possible to realize auto stop control while maintaining normal operation of the engine exhaust gas purification system, thereby improving product reliability and saving fuel.
なお、酸化触媒30の上流における排気ガス温度は、排気ガス温度センサ40によって測定すること以外に、酸化触媒30の下流側の排気ガス温度センサ41や、その他の箇所に設けた温度センサでの測定値から演算・推定することによって求めることもできる。
The exhaust gas temperature upstream of the
また、ステップS47では、ステップS46によって判定されたエンジン20のアイドル回転数(N1〜N2の範囲内)の状態が一定時間が経過した後にエンジン20を停止するようにオートストップ制御部81が制御するよう構成することができる。
これによって、エンジン20オートストップ制御によって急に停止すること防止し、エンジン20等の搭載機器に悪影響を与えることがなく、製品の信頼性の更なる向上を図ることが可能となる。
In step S47, the automatic
As a result, it is possible to prevent sudden stop by the
更に、酸化触媒30の上流における排気ガス温度を求めて酸化触媒30の床温度が活性点以上にあるか否かを判定する方法に限られず、例えば温度センサによって直接酸化触媒30の温度を測定することも可能である。
Further, the method is not limited to the method of determining the exhaust gas temperature upstream of the
<第2の実施形態>
本発明の建設機械のエンジン制御装置の第2の実施形態を図5および図6を用いて説明する。なお、図5および図6においても、建設機械として油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて説明する。
図5は本発明の建設機械のエンジン制御装置の第2の実施形態の概略構成を示した構成図、図6は本発明の建設機械のエンジン制御装置の第2の実施形態の動作例を示すフローチャート図である。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the engine control device for a construction machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. In FIGS. 5 and 6, a case where the construction machine is applied to a hydraulic excavator will be described as an example.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the engine control device for a construction machine according to the present invention, and FIG. 6 shows an operation example of the second embodiment of the engine control device for the construction machine according to the present invention. It is a flowchart figure.
建設機械のエンジン制御装置の第2の実施形態は、油圧ショベルに搭載され、エンジン20の制御を行う点は建設機械のエンジン制御装置の第1の実施形態と略同じであり、同じ構成には同じ符号を付して、その説明は省略する。
The construction machine engine control apparatus according to the second embodiment is mounted on a hydraulic excavator, and is substantially the same as the construction machine engine control apparatus according to the first embodiment in that the
本発明の建設機械のエンジン制御装置の第2の実施形態は、尿素水溶液を液体還元剤として使用し、エンジン排気中に含まれるNOxを触媒還元反応により浄化する排気ガス浄化装置を備えたオートストップ制御を行う建設機械のエンジン制御装置である。
図5に示すように、エンジン制御装置は、エンジン20、排気管21、酸化触媒30、DPF31、SCR触媒33、アンモニア酸化触媒34、還元剤タンク50、噴射ノズル52、還元剤供給弁51、ECU60、MCU80、DCU70等を備えている。
Second embodiment of the construction machine of the engine control device of the present invention uses a urea aqueous solution as a liquid reducing agent, the NO x contained in the engine exhaust with an exhaust gas purification device for purifying by catalytic reduction reaction auto-stop An engine control device for a construction machine that performs control.
As shown in FIG. 5, the engine control device includes an
排気管21には、排気ガスの通過方向に沿って、上流側から、酸化触媒30と、DPF31と、尿素水溶液を噴射供給する噴射ノズル52と、SCR触媒33と、このSCR触媒33を通過したアンモニアを酸化させるためのアンモニア酸化触媒34とが夫々配設される。
The
SCR触媒33は、尿素水溶液を加水分解して得られるアンモニアによりNOxを還元浄化するための触媒であり、通常脱硝に用いられている触媒であればどのような物質でも良い。例えば酸化チタンにバナジウム、タングステン等の脱硝活性成分を担時した触媒や銅、鉄、セリウムなどの遷移金属をイオン交換したゼオライトを、コージェライトハニカム構造体などに担時した触媒などが好適である。
The
還元剤タンク50は尿素水溶液を貯蔵しており、還元剤供給弁51を介して噴射ノズル52へと尿素水溶液を供給する。還元剤供給弁51は、DCU70により制御され、エンジン運転状態に対応した尿素水溶液を噴射ノズル52へと断続的に供給する。
The reducing
噴射ノズル52から噴射供給された尿素水溶液は、排気熱及び排気中の水蒸気により加水分解され、アンモニアを発生する。発生したアンモニアは、SCR触媒33において排気中のNOxと反応し、水及び無害なガスに分解される。また、SCR触媒33を通過したアンモニアは、その排気下流に配設されたアンモニア酸化触媒34により酸化されるので、異臭を放つアンモニアが大気中に放出されることを防止できるようになっている。
The aqueous urea solution injected and supplied from the
ECU60には、エンジン20の回転速度Neを検出する回転速度センサ23、エンジン20を冷却するための冷却水温度Twを検出する水温センサ24、バッテリの端子間電圧Vaを検出する電圧センサ25、酸化触媒30上流の排気ガス温度Tgcを検出する排気ガス温度センサ40、DPF31上流の排気ガス温度Tgdを検出する排気ガス温度センサ41、DPF31前後の差圧を検出する差圧センサ42、更には、還元剤噴射ノズル52周囲の排気ガス温度Tgを検出する排気ガス温度センサ43からの各信号が入力され、CANを介して接続されるMCU80においても利用できるようになっている。
The
また、MCU80は、オートストップ制御部81、油圧ショベルのエンジン20を自動停止させても支障がないか否かを判定する第1判定部82に加え、更に、入力された各種信号から噴射ノズル52から還元剤の噴射供給が所定時間連続して停止しているか否かを判定する第2判定部(噴射停止判定手段)83を有している。
In addition to the auto-
次に、上述した本発明の建設機械のエンジン制御装置の第2の実施形態の動作について、図6を用いて説明する。 Next, operation | movement of 2nd Embodiment of the engine control apparatus of the construction machine of this invention mentioned above is demonstrated using FIG.
油圧ショベルが工事現場等の稼働現場において作業している間、本実施形態の建設機械のエンジン制御装置は、図6に示すような制御処理を繰り返し実行する。 While the excavator is working at an operation site such as a construction site, the engine control device for the construction machine according to the present embodiment repeatedly executes a control process as shown in FIG.
図6において、まず、運転者がキースイッチをスタート位置に回転させると、建設機械のエンジン制御装置におけるECU60はスタート信号を発して、エンジン20を始動させる(ステップS61)。
その後、キースイッチはON位置に自動的に戻り、その位置で運転者がエンジンコントロールダイヤルをLoからHiに回転させると、ECU60はアクセル信号を発し、ガバナの設定値を変化させることによりエンジン回転数の制御を開始する。
In FIG. 6, first, when the driver rotates the key switch to the start position, the
Thereafter, the key switch automatically returns to the ON position, and when the driver rotates the engine control dial from Lo to Hi at that position, the
エンジン20の始動後、水温センサ24によりエンジン冷却水温度が、電圧センサ25によりバッテリ電圧が、回転速度センサ23によってエンジン20の回転速度Neが、温度センサ26により作動油温度が、パイロット圧センサ27によってパイロット圧が、スイッチ28によってゲートロックレバー13の位置が、排気ガス温度センサ43によって還元剤噴射ノズル52周囲の排気ガス温度Tgがそれぞれ検出されてECU60に入力され、CANを介してMCU80のオートストップ制御部81,第1判定部82,第2判定部83に入力される。
After the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるMCU80の第1判定部82は、ステップS61の後に入力された信号から、運転者が操作レバー11,12を操作しているか否かを判定する(ステップS62)。パイロット圧が所定圧力以上では油圧ショベルが現在作業状態にあると判定し、次のステップS63に進まずに処理をステップS61に戻す。これに対し、パイロット圧が所定圧力未満のときは運転者が操作レバー11,12を操作しておらず、エンジン20が作業状態にないと判定して次のステップS63に処理を進める。
Next, the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるMCU80の第1判定部82は、ステップS61の後に入力された信号から、エンジン20の動力が必要かどうかを判定する(ステップS63)。エンジン20の動力が必要であると判定した場合にはステップS61に処理を戻し、エンジン20の動力が不要であると判定した場合にはステップS64に処理を進める。
Next, the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるMCU80の第1判定部82は、スイッチ28のオン・オフ信号により、ゲートロックレバー13が上がった状態にあるか否かを判定する(ステップS64)。スイッチ28からのオン信号を受けてゲートロックレバーが上がった状態ではないと判定されると上記ステップS61に処理を戻し、ゲートロックレバーが上がった状態であると判定されるとステップS65に処理を進める。
Next, the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるオートストップ制御部81は、温度センサ43により検出された還元剤噴射ノズル52周囲の排気ガス温度Tgが所定範囲(T1以上T2以下)内にあるか否か(所定条件を満たしているか否か)を判定する(ステップS65)。排気ガス温度Tgが所定範囲になければ、尿素水中の尿素が噴射ノズル52付近において結晶化して噴射ノズル52の噴射穴に詰まりが生じることない状態でとして、ステップS66へと処理を進める。一方、排気ガス温度Tgが所定範囲内にあれば、尿素水中の尿素が結晶化して噴射ノズル52が詰まる恐れがある状態として、エンジン20をオートストップすることなくステップS61へと処理を戻す。そのため、所定値T1は尿素の融点温度(132.7℃)以上に設定し、所定値T2をシアヌル酸の分解温度(360℃)以上に設定することが望ましい。
Next, the auto
次いで、建設機械のエンジン制御装置における第2判定部83は、噴射ノズル52からの尿素水溶液の噴射供給が停止しているか否かを判定する(ステップS66)。停止していると判定されるときはステップS67に処理を進め、停止していないと判定されるときはステップS61に処理を戻す。
更に、建設機械のエンジン制御装置における第2判定部83は、噴射ノズル52からの尿素水溶液の噴射供給が停止してから所定時間経過したか否かを判定する(ステップS67)。ここで、所定時間は、排気管21に尿素が析出されることを抑制すべく、尿素水溶液が加水分解する時間を考慮して定められる時間であって、例えば、10秒に設定される。尿素水溶液の噴射供給が停止してから所定時間経過したならばステップS68へと処理を進める。一方、尿素水溶液の噴射供給が停止してから所定時間経過していなければステップS61へと処理を戻す。
Next, the
Further, the
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるオートストップ制御部81は、回転速度センサ23により検出されたエンジン20の回転速度Neが所定範囲内、即ち、エンジン20がアイドル状態であるN1〜N2の範囲内にあるか否かを判定する(ステップS68)。そして、エンジン回転速度Neが所定範囲内にあればステップS69へと処理を進める。一方、エンジン回転速度Neが所定範囲内になければステップS61へと処理を戻す。
Next, the auto
次いで、建設機械のエンジン制御装置におけるオートストップ制御部81は、エンジン20を停止させる(ステップS69)。即ち、エンジン20を停止させるべく、CANを介してECU60に対して燃料噴射停止指令を送信し、エンジン20を停止させる。
Next, the auto
本発明の建設機械のエンジン制御装置の第2の実施形態では、エンジン20の排気管21に配設されたSCR触媒33の排気上流に、エンジン運転状態に対応した液体還元剤を噴射ノズル52により断続的に噴射供給し、SCR触媒33における還元反応により排気ガス中のNOxを還元浄化する排気ガス浄化装置を備えたエンジン制御装置において、エンジン20を自動停止させても支障がない車体状態、建設機械が非作業時であり、還元剤噴射ノズル52の周囲の排気ガス温度が所定範囲内にない、かつ液体還元剤の噴射供給が所定時間連続して停止しているときに、燃料噴射弁22による燃料供給を遮断して、エンジン20を自動停止させる。
In the second embodiment of the engine control device for a construction machine according to the present invention, a liquid reducing agent corresponding to the engine operating state is injected by the
噴射ノズル52の周囲の排気ガス温度が所定範囲内にない、例えば尿素の融点温度以下またはシアヌル酸の分解温度以上であれば、エンジン20をオートストップさせた際に尿素水中の尿素が噴射ノズル52付近において結晶化して噴射ノズル52の噴射穴に詰まりが生じることを防止できるため、オートストップ制御によってエンジン20が自動停止した後の、再始動直後にもSCR触媒33に還元剤を供給することができる。よって、エンジン20から排出された排気ガス中のNOxが浄化されずに排気されることを防ぐことができる。また、エンジン20が停止する毎に頻繁にパージ処理が行われることもなく、再始動時に還元剤が供給可能な状態に復帰させてからエンジン20を始動することもなくなるため、作業性を低下させることがない。
よって、油圧ショベルやクレーン等の建設機械において、エンジンの排気ガス浄化システムの正常運転を維持しつつ、オートストップ制御を実現でき、作業性、信頼性の向上を図った建設機械のエンジン制御装置を提供することが可能となる。
If the exhaust gas temperature around the
Therefore, in construction machines such as hydraulic excavators and cranes, the engine exhaust control system can be realized while maintaining the normal operation of the engine exhaust gas purification system while improving the workability and reliability. It becomes possible to do.
なお、噴射弁52周囲の排気ガス温度を求める方法は上述の実施形態で説明した温度センサ43によって直接噴射弁52周囲の温度を測定する方法に限られず、例えば、酸化触媒30の上流に配置された排気ガス温度センサ40や酸化触媒30の下流側に配置された排気ガス温度センサ41、更には他の箇所に配置された温度センサによって検出された排気ガス温度から演算・推定することによって求めることができる。
Note that the method of obtaining the exhaust gas temperature around the
また、ステップS69では、ステップS68の判定の後、所定時間経過した後にエンジン2を停止させることができる。
これによって、エンジン20がオートストップ制御によって急に停止することを防止し、エンジン20等の搭載機器に悪影響を与えることがなく、製品の信頼性の更なる向上を図ることが可能となる。
In step S69, the engine 2 can be stopped after a predetermined time has elapsed after the determination in step S68.
As a result, the
<その他>
なお、本発明は上記の実施形態に限られず、種々の変形、応用が可能なものであり、例えば、第1及び第2の実施の形態において、エンジン回転数Neがアイドル回転数N1〜N2の範囲にあることを条件にエンジンを停止することにしたが、エンジン回転数Neを自動的に所定のアイドル回転数に落とした上で停止させるようにしても良い。また、エンジンの再始動は、キースイッチによる再始動の他、ゲートロックレバーの下がった状態(ロック解除位置)への切り替え、操作レバーの操作等、作業を開始するために行われる各種操作にて行うことができる。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible. For example, in the first and second embodiments, the engine speed Ne is an idle speed N1 to N2. Although the engine is stopped on condition that it is within the range, the engine speed Ne may be automatically reduced to a predetermined idle speed and then stopped. In addition to restarting with a key switch, the engine can be restarted by various operations to start work, such as switching to a state where the gate lock lever is lowered (lock release position), operating the operation lever, etc. It can be carried out.
また、建設機械の例として油圧ショベルを用いて説明したが、本発明における建設機械は油圧ショベルに限られない。 Moreover, although demonstrated using the hydraulic shovel as an example of a construction machine, the construction machine in this invention is not restricted to a hydraulic shovel.
20…ディーゼルエンジン、
21…排気管、
22…燃料噴射弁、
23…回転速度センサ、
24…エンジン水温センサ、
25…バッテリ電圧センサ、
26…作動油温度センサ、
27…パイロット圧センサ、
28…(ゲートロックレバーの)スイッチ、
30…酸化触媒、
31…DPF、
32…サイレンサ、
33…SCR触媒、
34…NH3酸化触媒、
40…排気ガス温度センサ(酸化触媒前)、
41…排気ガス温度センサ(DPF前)、
42…差圧センサ、
43…排気ガス温度センサ(ノズル周囲)、
50…還元剤タンク、
51…還元剤供給弁、
52…還元剤噴射ノズル、
60…コントロールユニット(ECU)、
70…還元剤噴射制御ユニット(DCU)、
80…メインコントロールユニット(MCU)、
81…オートストップ制御ユニット(ICU)、
82…第1判定部、
83…第2判定部。
20 ... diesel engine,
21 ... exhaust pipe,
22 ... Fuel injection valve,
23 ... rotational speed sensor,
24. Engine water temperature sensor,
25 ... Battery voltage sensor,
26 ... hydraulic oil temperature sensor,
27 ... Pilot pressure sensor,
28 ... (gate lock lever) switch,
30 ... oxidation catalyst,
31 ... DPF,
32 ... Silencer,
33 ... SCR catalyst,
34 ... NH 3 oxidation catalyst,
40 ... exhaust gas temperature sensor (before oxidation catalyst),
41 ... exhaust gas temperature sensor (before DPF),
42 ... differential pressure sensor,
43 ... exhaust gas temperature sensor (nozzle circumference),
50 ... reducing agent tank,
51 ... Reducing agent supply valve,
52 ... Reducing agent injection nozzle,
60 ... Control unit (ECU),
70 ... Reducing agent injection control unit (DCU),
80 ... Main control unit (MCU),
81 ... Auto stop control unit (ICU),
82 ... the first determination unit,
83: Second determination unit.
Claims (6)
エンジンと、
このエンジンの排気ガスを外部に導く排気ガス通路と、
この排気ガス通路に配置された排気ガス浄化装置と、
前記排気ガス通路内の排気ガス温度を検出する温度検出手段と、
前記エンジンを自動停止させても支障がない状態であるか否かを判定する建設機械状態判定手段と、この建設機械状態判定手段により前記エンジンを自動停止させても支障がない状態であると判定され、前記温度検出手段により検出された前記排気ガス温度が所定条件を満たしていると判定されたときに前記エンジンを停止させるオートストップ制御を行うオートストップ制御手段とを有する制御部とを備えた
ことを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。 An engine control device for a construction machine,
An engine,
An exhaust gas passage for guiding the exhaust gas of the engine to the outside,
An exhaust gas purification device disposed in the exhaust gas passage;
Temperature detecting means for detecting an exhaust gas temperature in the exhaust gas passage;
A construction machine state determination unit that determines whether or not there is no problem even if the engine is automatically stopped, and a determination that there is no problem even if the engine is automatically stopped by the construction machine state determination unit. And an auto stop control means for performing auto stop control for stopping the engine when it is determined that the exhaust gas temperature detected by the temperature detection means satisfies a predetermined condition. An engine control device for a construction machine.
前記建設機械状態判定手段は、前記建設機械が非作業時であるか否かを判定し、前記建設機械が非作業時であると判定されたときに前記エンジンを自動停止させても支障がない状態であると判定することを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。 The engine control device for a construction machine according to claim 1,
The construction machine state determination means determines whether or not the construction machine is not working, and there is no problem even if the engine is automatically stopped when it is determined that the construction machine is not working. An engine control device for a construction machine, characterized in that it is determined to be in a state.
前記排気ガス浄化装置は、前記排気ガス通路の上流側から順に設けられた酸化触媒、DPFからなり、
前記温度検出手段は、前記酸化触媒の上流における排気ガス温度を検出するものであり、
前記オートストップ制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記酸化触媒の上流における排気ガス温度が所定値以上であるときに前記排ガス温度が前記所定条件を満たしていると判定することを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。 The engine control device for a construction machine according to claim 1 or 2,
The exhaust gas purification device comprises an oxidation catalyst and a DPF provided in order from the upstream side of the exhaust gas passage,
The temperature detection means detects exhaust gas temperature upstream of the oxidation catalyst,
The auto stop control means determines that the exhaust gas temperature satisfies the predetermined condition when the exhaust gas temperature upstream of the oxidation catalyst detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined value. Engine control device for construction machinery.
前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの運転状態に応じて液体還元剤を噴射弁により断続的に前記排気ガスに対して噴射供給し、還元触媒における還元反応により前記排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化するものからなり、
前記温度検出手段は、前記噴射弁の周囲の排気ガス温度を検出するものからなり、
前記制御部は、前記噴射弁から前記液体還元剤の噴射供給が所定時間連続して停止しているか否かを判定する噴射停止判定手段を更に備え、
前記オートストップ制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記噴射弁の周囲の排気ガス温度が所定範囲以外であるときに前記排気ガス温度が前記所定条件を満たしていると判定し、前記噴射停止判定手段により前記液体還元剤の噴射供給が所定時間連続して停止していると判定されたときに、前記エンジンを自動停止させることを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。 The engine control device for a construction machine according to claim 1 or 2,
The exhaust gas purification device intermittently injects and supplies a liquid reducing agent to the exhaust gas by an injection valve according to the operating state of the engine, and reduces nitrogen oxides in the exhaust gas by a reduction reaction in a reduction catalyst. It consists of what is reduced and purified,
The temperature detection means is configured to detect an exhaust gas temperature around the injection valve,
The control unit further includes an injection stop determination unit that determines whether or not the supply of the liquid reducing agent from the injection valve is continuously stopped for a predetermined time,
The auto stop control means determines that the exhaust gas temperature satisfies the predetermined condition when the exhaust gas temperature around the injection valve detected by the temperature detection means is outside a predetermined range, and stops the injection. An engine control device for a construction machine, wherein the engine is automatically stopped when it is determined by the determination means that the supply of the liquid reducing agent is continuously stopped for a predetermined time.
前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、
前記建設機械に設けられた油圧システムの作動油の温度を検出する作動油温度検出手段と、
前記建設機械に設けられた車載バッテリの端子間電圧を検出する電圧検出手段と、
前記建設機械のキャブ内に設けられ、前記油圧システムにて作動するアクチュエータの動作を許容および禁止するゲートロックレバーの、ロック状態およびロック解除状態を検出するゲートロックレバー検出手段と、
前記建設機械の操作装置のパイロット圧を検出する圧力検出手段とを備え、
前記建設機械状態判定手段は、前記冷却水温度検出手段により検出された冷却水温度が所定温度以上であり、前記作動油温度検出手段により検出された作動油温度が所定温度以上であり、前記電圧検出手段により検出された端子間電圧が所定電圧以上であり、前記ゲートロックレバー開閉検出手段によりゲートロックレバーが開かれている若しくは前記圧力検出手段によりパイロットレバー圧が所定圧以下である、と判定されたときに前記エンジンを自動停止させても支障がない状態であると判定することを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。 The engine control device for a construction machine according to any one of claims 1 to 4,
Cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the engine;
Hydraulic oil temperature detection means for detecting the temperature of the hydraulic oil of the hydraulic system provided in the construction machine;
Voltage detection means for detecting a voltage between terminals of an in-vehicle battery provided in the construction machine;
A gate lock lever detecting means for detecting a locked state and an unlocked state of a gate lock lever provided in the cab of the construction machine and permitting and prohibiting an operation of an actuator operating in the hydraulic system;
Pressure detecting means for detecting a pilot pressure of the operating device of the construction machine,
The construction machine state determination means has a cooling water temperature detected by the cooling water temperature detection means that is a predetermined temperature or higher, a hydraulic oil temperature detected by the hydraulic oil temperature detection means is a predetermined temperature or higher, and the voltage It is determined that the voltage between the terminals detected by the detecting means is equal to or higher than a predetermined voltage and the gate lock lever is opened by the gate lock lever opening / closing detecting means or the pilot lever pressure is lower than the predetermined pressure by the pressure detecting means. An engine control device for a construction machine, wherein when the engine is stopped, it is determined that there is no problem even if the engine is automatically stopped.
前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
前記オートストップ制御手段は、
前記エンジンを自動停止させるオートストップ制御を行う前に、前記回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が所定値以下になるよう制御することを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。 The engine control device for a construction machine according to any one of claims 1 to 5,
A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the engine;
The auto stop control means includes
An engine control device for a construction machine, wherein an engine rotation speed detected by the rotation speed detection means is controlled to be a predetermined value or less before performing an automatic stop control for automatically stopping the engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013082433A JP2014206053A (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | Engine control device of construction machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013082433A JP2014206053A (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | Engine control device of construction machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014206053A true JP2014206053A (en) | 2014-10-30 |
Family
ID=52119815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013082433A Pending JP2014206053A (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | Engine control device of construction machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014206053A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016098383A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | 株式会社タダノ | Rough terrain crane |
JP2017089198A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 日立建機株式会社 | Work machine |
CN108001442A (en) * | 2017-11-14 | 2018-05-08 | 潍柴动力股份有限公司 | The control method and control system of the tail-off of motor vehicle driven by mixed power |
WO2023054245A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 株式会社小松製作所 | Display system for work machine and display method for work machine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004239082A (en) * | 2003-02-03 | 2004-08-26 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | Engine control system of construction machine |
JP2004251278A (en) * | 2003-01-31 | 2004-09-09 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | Engine controller for construction machinery and management system |
JP2006118413A (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Idling stop device for vehicle |
JP2010265864A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic working machine |
JP2011074889A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Exhaust emission control device |
WO2011070664A1 (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | トヨタ自動車 株式会社 | Control device for internal combustion engine |
-
2013
- 2013-04-10 JP JP2013082433A patent/JP2014206053A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004251278A (en) * | 2003-01-31 | 2004-09-09 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | Engine controller for construction machinery and management system |
JP2004239082A (en) * | 2003-02-03 | 2004-08-26 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | Engine control system of construction machine |
JP2006118413A (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Idling stop device for vehicle |
JP2010265864A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic working machine |
JP2011074889A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Exhaust emission control device |
WO2011070664A1 (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | トヨタ自動車 株式会社 | Control device for internal combustion engine |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016098383A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | 株式会社タダノ | Rough terrain crane |
JP2016117543A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 株式会社タダノ | Rough Terrain Crane |
CN107001010A (en) * | 2014-12-19 | 2017-08-01 | 株式会社多田野 | Rough-terrain crane |
CN107001010B (en) * | 2014-12-19 | 2018-10-09 | 株式会社多田野 | Rough-terrain crane |
US10155198B2 (en) | 2014-12-19 | 2018-12-18 | Tadano Ltd. | Rough terrain crane |
JP2017089198A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 日立建機株式会社 | Work machine |
CN108001442A (en) * | 2017-11-14 | 2018-05-08 | 潍柴动力股份有限公司 | The control method and control system of the tail-off of motor vehicle driven by mixed power |
WO2023054245A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 株式会社小松製作所 | Display system for work machine and display method for work machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102770635B (en) | Regeneration assist transition period | |
CN102770649B (en) | Regeneration assist delay period | |
EP1959108B1 (en) | Method for controlling exhaust gas purification system | |
EP1998015B1 (en) | Method of controlling exhaust gas purification system and exhaust gas purification system | |
JP2009013931A (en) | Exhaust purification device | |
JP5987133B1 (en) | Exhaust purification device | |
JP3788501B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
KR20130067270A (en) | Exhaust gas purification system for working machine | |
JP2014206053A (en) | Engine control device of construction machine | |
JP2008157188A (en) | Emission purifying device | |
JP2011069324A (en) | Exhaust emission control device for engine | |
WO2007145046A1 (en) | Control method of exhaust gas purification system and exhaust gas purification system | |
JP5963267B2 (en) | Exhaust gas purification system for construction machinery | |
JP5570188B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2016006311A (en) | Diesel engine exhaust emission control system and diesel engine exhaust emission control method | |
JP2015086714A (en) | Exhaust purification device of internal combustion engine | |
JP2011226356A (en) | Exhaust emission control device of diesel engine | |
JP2013113290A (en) | Working machine | |
JP2007002697A (en) | Exhaust emission control device | |
JP6444823B2 (en) | diesel engine | |
JP2013072318A (en) | Working machine | |
JP5470808B2 (en) | Exhaust gas purification system and exhaust gas purification method | |
KR102322296B1 (en) | System for preventing water from flowing into the tale pipe and method therefor | |
JP4650241B2 (en) | Exhaust system for internal combustion engine | |
JP6446182B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150226 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20150226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160202 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160330 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160802 |