作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，能夠在使排放氣體后處理裝置正常地發(fā)揮作用的基礎上，準確地測定有害的排放氣體中的硫含量，從而降低排放氣體后處理裝置的催化劑硫中毒。每當鑰匙開關（46）為開啟的發(fā)動機起動時，對在前次的發(fā)動機停止時所存儲的燃料剩余量、和在本次的發(fā)動機起動時檢測到的燃料剩余量進行比較，并僅在燃料剩余量增加了的情況下進行硫含量濃度測定處理。在該處理中，將發(fā)動機（1）的轉速強制地固定控制成適于硫含量濃度測定的規(guī)定的目標轉速（Na），若排放氣體的溫度成為適于硫含量濃度測定的規(guī)定范圍（Texa～Texb），并經(jīng)過了目標時間（Ta）之后，判斷硫含量濃度是否處于閾值以上，在硫含量濃度處于閾值以上的情況下，使警報顯示裝置（42）工作。
【專利說明】作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓挖掘機等作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，尤其涉及具有排放氣體后處理裝置(以下稱為DPF)的作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，該排放氣體后處理裝置捕集在發(fā)動機的排放氣體中所包含的顆粒狀物質(zhì)。
【背景技術】
[0002]作為工程機械的代表例的液壓挖掘機等作業(yè)機械，使用柴油發(fā)動機來作為驅動源。針對該柴油發(fā)動機的使用，排放氣體限制逐年變得嚴格，現(xiàn)狀是安裝DPF (DieselParticulate Filter ;柴油發(fā)動機顆粒物捕集器)等排放氣體后處理裝置來進行應對。DPF是指，安裝在柴油發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中且內(nèi)置有對排放氣體中所包含的顆粒狀物質(zhì)(PM:particulate matter,顆粒物；以下適當?shù)胤Q為PM)進行捕集去除的過濾器的裝置,在安裝有該DPF的情況下，必須設置將由DPF所捕集的PM燃燒去除以使DPF再生的機構(再生裝置-例如鉬金等金屬氧化物催化劑)。
[0003]在專利文獻I中記載了如下情況:在具有這種DPF的作業(yè)機械中，在排氣系統(tǒng)中設置排放氣體分析裝置，由排放氣體分析裝置測定排放氣體中的二氧化硫等物質(zhì)的濃度，并通過燃料識別機構來特定使用燃料。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2010-65425號公報
[0006]在使用柴油發(fā)動機作業(yè)機械中，隨著排放氣體限制的加強，對于使用者能夠使用的燃料也有輕油中硫含量濃度的使用規(guī)定，對燃料性狀的限制也變得嚴格。但是，實際中使用的燃料因燃料保管中的管理狀態(tài)等問題而多有使用了硫含量超出使用規(guī)定值的燃料的情況。
[0007]若使用硫含量濃度高的燃料，則從發(fā)動機排出的PM量會大幅增加，導致排放氣體后處理裝置的再生頻率增加。另外，由于催化劑硫中毒，即:排放氣體中所包含的二氧化硫等催化劑中毒物質(zhì)附著于氧化物催化劑的貴金屬表面上，還存在引起排放氣體后處理裝置的再生能力降低、催化劑硫中毒所導致的排放氣體后處理裝置的不良情況這些問題點。
[0008]在專利文獻I所述的技術中，針對這種課題，在排氣系統(tǒng)中設置排放氣體分析裝置，通過排放氣體分析裝置來測定二氧化硫等物質(zhì)的濃度，并通過燃料識別機構來特定使用燃料。
[0009]但是，二氧化硫物質(zhì)的濃度通常使用SOx傳感器等檢測機構來測定，但在作業(yè)機械處于作業(yè)中、或是發(fā)動機轉速較高的狀態(tài)等高排氣溫度下，則無法準確地測定二氧化硫物質(zhì)的濃度。在專利文獻I所述的技術中，無法準確地測定二氧化硫等的濃度，因此，存在誤檢測二氧化硫等的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠在使排放氣體后處理裝置正常地發(fā)揮作用的基礎上，準確地測定有害的排放氣體中的硫含量，從而能夠降低排放氣體后處理裝置的催化劑硫中毒。
[0011 ] ( I)為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，該作業(yè)機械為液壓作業(yè)機械，其具有:柴油發(fā)動機；設在該發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中的排放氣體后處理裝置；和包含由所述發(fā)動機驅動的液壓泵、以及由從該液壓泵排出的液壓油驅動的至少一個液壓執(zhí)行機構在內(nèi)的液壓系統(tǒng)，在該液壓作業(yè)機械的排放氣體凈化系統(tǒng)中，所述發(fā)動機控制系統(tǒng)具有:檢測所述發(fā)動機的排放氣體的溫度的排氣溫度檢測裝置；檢測所述發(fā)動機的排放氣體中的硫含量濃度的硫含量濃度檢測裝置；警報裝置；和基于所述排氣溫度檢測裝置的檢測值和所述硫含量濃度檢測裝置的檢測值來進行硫含量濃度測定處理的控制裝置，在所述硫含量濃度測定處理中，在由所述排氣溫度檢測裝置檢測到的排放氣體溫度處于適于排放氣體中的硫含量濃度的測定的規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的情況下，所述控制裝置使用所述硫含量濃度檢測裝置來測定所述發(fā)動機的排放氣體中的硫含量濃度，并在該硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，使所述警報裝置動作。
[0012]這樣，在硫含量濃度測定處理中，在排放氣體溫度處于適于排放氣體中的硫含量濃度的測定的規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的情況下，測定發(fā)動機的排放氣體中的硫含量濃度，由此，能夠準確地測定排放氣體中的硫含量濃度，并在該準確地測定的硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，使警報裝置動作，由此，能夠使排放氣體后處理裝置的催化劑硫中毒停留在最小限度，從而將排放氣體后處理裝置的不良情況防止于未然。
[0013](2)在上述(I)中，優(yōu)選為，作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)還具有:使所述發(fā)動機起動的鑰匙開關；和檢測向所述發(fā)動機供給的燃料的剩余量的燃料油量檢測裝置，所述控制裝置每當所述鑰匙開關開啟的發(fā)動機起動時，對在前次的發(fā)動機停止時存儲在所述存儲裝置中的燃料剩余量、和在本次的發(fā)動機起動時所述燃料油量檢測裝置檢測到的燃料剩余量進行比較，并僅在燃料剩余量增加了的情況下，進行所述硫含量濃度測定處理。
[0014]這樣，每當鑰匙開關開啟的發(fā)動機起動時,對前次的發(fā)動機停止時的燃料剩余量和本次的發(fā)動機起動時的燃料剩余量進行比較，并僅在燃料剩余量增加了的情況下，進行硫含量濃度測定處理，由此，燃料的供給通常是必須使發(fā)動機停止后進行，其結果是能夠每當燃料供給后的發(fā)動機起動時進行硫含量濃度測定處理，由此，能夠自動地判斷是否需要硫含量濃度測定處理，并僅在需要時進行硫含量濃度測定處理。由此，能夠降低硫含量濃度測定處理的頻率，從而極力抑制因硫含量濃度測定處理而導致的作業(yè)機械的運轉效率降低。
[0015](3)在上述(I)中，優(yōu)選為，作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)還具有指示所述發(fā)動機的目標轉速的發(fā)動機轉速指示裝置，所述控制裝置在不進行所述硫含量濃度測定處理時，進行基于所述發(fā)動機轉速指示裝置所指示的目標轉速來控制所述發(fā)動機的轉速這一通常發(fā)動機轉速控制，并在進行所述硫含量濃度測定處理時，與所述發(fā)動機轉速指示裝置的目標轉速的指示無關地，將所述發(fā)動機的轉速強制地固定控制成適于所述排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的目標轉速。
[0016]這樣，在進行硫含量濃度測定處理時，與發(fā)動機轉速指示裝置的目標轉速的指示無關地，將發(fā)動機的轉速強制地固定控制成適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的目標轉速，由此，能夠將排放氣體溫度確實地控制在適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍，從而能夠提高硫含量濃度測定處理的效率和測定精度。
[0017](4 )在上述(I)?(3 )的任一項中，還優(yōu)選為，所述控制裝置在所述硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，在經(jīng)過預先設定的規(guī)定的時間之后，使所述發(fā)動機自動停止。
[0018]這樣，通過使發(fā)動機自動停止，能夠在燃料的硫含量濃度高的情況下，強力地催出操作員更換燃料，根據(jù)這一點也能夠使排放氣體后處理裝置的催化劑硫中毒停留在最小限度。
[0019]發(fā)明的效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠在使排放氣體后處理裝置正常地發(fā)揮作用的基礎上，準確地測定有害的排放氣體中的硫含量，從而將排放氣體后處理裝置的催化劑硫中毒抑制在最小限度，從而將排放氣體后處理裝置的不良情況防止于未然。
[0021]另外，根據(jù)本發(fā)明，燃料的供給通常必須在使發(fā)動機停止后進行，其結果是能夠每當燃料供給后的發(fā)動機起動時進行硫含量濃度測定處理，由此，能夠自動地判斷是否需要硫含量濃度測定處理，并僅在需要時進行硫含量濃度測定處理。由此，能夠降低硫含量濃度測定處理的頻率，從而極力抑制因硫含量濃度測定處理而導致的作業(yè)機械的運轉效率的降低。
[0022]另外，根據(jù)本發(fā)明，在進行硫含量濃度測定處理時，與發(fā)動機轉速指示裝置的目標轉速的指示無關地，將發(fā)動機的轉速強制地固定控制成適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的目標轉速，由此，能夠將排放氣體溫度確實地控制在適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍，從而能夠提高硫含量濃度測定處理的效率和測定精度。
[0023]而且，根據(jù)本發(fā)明，通過使發(fā)動機自動停止，能夠在燃料的硫含量濃度高的情況下，強力地催促操作員更換燃料，根據(jù)這一點也能夠使排放氣體后處理裝置的催化劑硫中毒停留在最小限度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是表示包含本發(fā)明的第一實施方式的作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)在內(nèi)的驅動系統(tǒng)整體的圖。
[0025]圖2是表示具有圖1所示的驅動系統(tǒng)的液壓挖掘機的外觀的圖。
[0026]圖3是表示車身控制裝置的硫含量濃度檢測控制以及發(fā)動機控制的處理內(nèi)容的流程圖。
[0027]圖4是表示車身控制裝置的硫含量濃度檢測控制以及發(fā)動機控制的處理內(nèi)容的、圖3的流程圖后續(xù)的流程圖。
[0028]圖5是表示發(fā)動機轉速和排放氣體溫度之間關系的圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，使用【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。在以下的實施方式中，將本發(fā)明適用于作為作業(yè)機械(工程機械)的代表例的液壓挖掘機中。
[0030]〈第一實施方式〉
[0031]?構成?[0032]圖1是表示包含本發(fā)明的第一實施方式的作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)在內(nèi)的驅動系統(tǒng)整體的圖。
[0033]在圖1中，本實施方式的液壓挖掘機的驅動系統(tǒng)具有發(fā)動機1、液壓系統(tǒng)2、排放氣體后處理裝置3、和發(fā)動機控制系統(tǒng)4。
[0034]發(fā)動機I為柴油發(fā)動機，在發(fā)動機I上，設有作為發(fā)動機控制系統(tǒng)4的一部分的、檢測發(fā)動機I的實際轉速的轉速檢測裝置43和對供給至發(fā)動機I的燃料進行控制的電子調(diào)速器45 (電子控制式燃料噴射裝置)。
[0035]液壓系統(tǒng)2是以發(fā)動機I為動力源來驅動液壓挖掘機的被驅動部件的系統(tǒng)，具有:由發(fā)動機I驅動的可變?nèi)萘啃偷闹饕簤罕?1以及固定容量型的先導泵22 ;由從液壓泵21排出的液壓油驅動以驅動液壓挖掘機的被驅動部件的執(zhí)行機構組23 ;包含對從液壓泵21供給至執(zhí)行機構組23的液壓油的流動(流量和方向)進行控制的主滑閥組(流量控制閥組)在內(nèi)的控制閥裝置24 ;和具有生成控制先導壓力的遙控閥組的輸入操作桿裝置25，該控制先導壓力用于以來自先導泵22的液壓油為液壓源來操作控制閥裝置24的主滑閥組。
[0036]排放氣體后處理裝置3安裝在供發(fā)動機I的排放氣體流動的作為排氣系統(tǒng)的一部分的排氣管31中，并內(nèi)置有捕集排放氣體中所包含的顆粒狀物質(zhì)(PM)的過濾器32a、以及位于過濾器32a的上游側的氧化物催化劑32b。另外，在排放氣體后處理裝置3中，作為發(fā)動機控制系統(tǒng)4的一部分而設有檢測過濾器32a的上游側的排放氣體的溫度的排氣溫度檢測裝置33、和分別檢測過濾器32a的上游側的壓力和下游側的壓力的排氣壓力檢測裝置34a、34b。排氣壓力檢測裝置34a、34b構成檢測過濾器32a的上游側和下游側的前后壓差(過濾器32a的壓力損失)的壓差檢測裝置。
[0037]發(fā)動機控制系統(tǒng)4具有設在發(fā)動機I的排氣管31中以檢測發(fā)動機I的排放氣體中的硫含量濃度的硫含量濃度檢測裝置36、檢測燃料油量的燃料油量檢測裝置40、指示發(fā)動機I的目標轉速的發(fā)動機控制撥盤41 (轉速指示裝置)、警報顯示裝置42、上述的排氣溫度檢測裝置33、排氣壓力檢測裝置34a、34b、轉速檢測裝置43、電子調(diào)速器45、鑰匙開關46、車身控制裝置51、以及發(fā)動機控制裝置52。
[0038]車身控制裝置51輸入來自排氣溫度檢測裝置33的檢測信號、來自硫含量濃度檢測裝置36的檢測信號、來自燃料油量檢測裝置40的檢測信號、來自發(fā)動機控制撥盤41的指令信號、來自轉速檢測裝置43的檢測信號、和來自鑰匙開關46的指令信號，進行規(guī)定的運算處理，并對發(fā)動機控制裝置52輸出發(fā)動機控制撥盤41所指示的目標轉速和用于硫含量濃度測定處理的目標轉速中的任意一個指令信號，并且，在判斷為正在使用硫含量濃度高的燃料的情況下，向警報顯示裝置42輸入動作信號。車身控制裝置51經(jīng)由發(fā)動機控制裝置52而輸入來自排氣溫度檢測裝置33的檢測信號、來自硫含量濃度檢測裝置36的檢測信號、和來自轉速檢測裝置43的檢測信號。
[0039]發(fā)動機控制裝置52輸入來自車身控制裝置51的目標轉速的指示信號、和來自轉速檢測裝置43的發(fā)動機轉速的檢測信號，進行規(guī)定的運算處理，并向電子調(diào)速器45輸出目標燃料噴射量的控制信號。電子調(diào)速器45基于該控制信號來控制向發(fā)動機I供給的燃料噴射量，從而進行控制使得發(fā)動機I的轉速被維持在來自車身控制裝置51的指令信號的目標轉速。
[0040]另外，發(fā)動機控制裝置52輸入來自壓差檢測裝置34a、34b的檢測信號，如下進行使過濾器32a再生(過濾器32a所捕集的顆粒狀物質(zhì)的燃燒去除)的控制。
[0041]發(fā)動機控制裝置52判斷來自壓差檢測裝置34a、34b的檢測信號所表示的過濾器32a的前后壓差是否超過了再生開始判斷閾值，若超過再生開始判斷閾值，則判斷為需要進行過濾器32a的再生并開始再生控制。該再生控制例如通過在排氣管31內(nèi)進行再生用的燃料噴射而進行。若在排氣管31內(nèi)噴射燃料，則該噴射燃料的一部分燃燒而使排放氣體的溫度上升，并且，未燃燒燃料被供給至氧化物催化劑32b而由氧化物催化劑32b氧化，通過此時所得到的反應熱而使排放氣體溫度進一步上升，通過該高溫的排放氣體而燃燒去除堆積在過濾器32a中的PM。再生用燃料噴射可以例如利用基于電子調(diào)速器45控制的發(fā)動機I的筒內(nèi)(缸內(nèi))噴射系統(tǒng)，通過在多級噴射的主噴射后的膨脹行程中執(zhí)行噴射燃料的副噴射(后噴射)來進行。另外，也可以在排氣管31中設置再生用的燃料噴射裝置，使該燃料噴射裝置動作來進行再生用的燃料噴射。該再生控制一直進行到來自壓差檢測裝置34a、34b的檢測信號所示的過濾器32a的前后壓差低于再生結束判斷閾值，若過濾器32a的前后壓差低于再生結束判斷閾值，則停止向排氣管31內(nèi)噴射再生用的燃料，結束再生控制。
[0042]圖2是表不具有圖1所不的驅動系統(tǒng)的液壓挖掘機的外觀的圖。液壓挖掘機具有下部行駛體100、上部旋轉體101、和前作業(yè)機102。下部行駛體100具有左右的履帶式行駛裝置103a、103b，并由左右的行駛電機104a、104b驅動。上部旋轉體101能夠通過旋轉電機105旋轉地搭載在下部行駛體100上，前作業(yè)機102能夠俯仰地安裝在上部旋轉體101的前部。在上部旋轉體101上具有發(fā)動機室106、駕駛室107，在發(fā)動機室106中配置有發(fā)動機
1、液壓泵21、先導泵22、排放氣體后處理裝置3等，在駕駛室107內(nèi)的駕駛席的左右配置有輸入操作桿25。車身控制裝置51以及發(fā)動機控制裝置52例如配置在駕駛室107內(nèi)的駕駛席的下側。
[0043]前作業(yè)機102為具有動臂111、斗桿112、鏟斗113的多關節(jié)構造，動臂111通過動臂液壓缸114的伸縮而沿上下方向轉動，斗桿112通過斗桿液壓缸115的伸縮而沿上下、前后方向轉動，鏟斗113通過鏟斗液壓缸116的伸縮而沿上下、前后方向轉動。左右的行駛電機104a、104b、旋轉電機105、動臂液壓缸114、斗桿液壓缸115、和鏟斗液壓缸116構成圖1所示的執(zhí)行機構組23。
[0044]?控制內(nèi)容?
[0045]圖3以及圖4是表示車身控制裝置51的硫含量濃度檢測控制以及發(fā)動機控制的處理內(nèi)容的流程圖。
[0046]〈步驟SlOO (圖 3)〉
[0047]車身控制裝置51輸入鑰匙開關46的指令信號，當鑰匙開關46成為開啟時程序起動，開始圖3以及圖4的流程圖所示的處理。
[0048]〈步驟SllO (圖 3)〉
[0049]首先，車身控制裝置51為了判斷是否需要硫含量濃度測定處理，而在每當鑰匙開關46開啟的發(fā)動機起動時，輸入來自燃料油量檢測裝置40的檢測信號，對前次的發(fā)動機停止時存儲在車身控制裝置51的存儲裝置51a中的燃料剩余量(參照圖4的步驟S330)和本次的發(fā)動機起動時的燃料剩余量進行比較，判斷燃料剩余量是否增加。
[0050]〈步驟S120(圖 3)〉
[0051]若在步驟SllO中，判斷為本次的發(fā)動機起動時的燃料剩余量增加，則車身控制裝置51判斷為處于需要進行硫含量濃度測定處理的情況，并將燃料異常標識F復位為關閉。
[0052]〈步驟S130(圖 3)〉
[0053]接著，車身控制裝置51進行硫含量濃度測定處理。在該硫含量濃度測定處理中，首先，車身控制裝置51向發(fā)動機控制裝置52輸出規(guī)定的目標轉速Na的指令信號，該規(guī)定的目標轉速Na是為了硫含量濃度測定處理而預先設定的，且適合于排放氣體中的硫含量濃度的測定。該目標轉速Na的指令信號的輸出優(yōu)先于來自發(fā)動機控制撥盤41的目標轉速的指令信號來進行。目標轉速Na例如為中速轉速程度的轉速。
[0054]發(fā)動機控制裝置52若輸入目標轉速Na的指令信號，則基于該目標轉速Na和由轉速檢測裝置43檢測到的實際轉速向電子調(diào)速器45輸出目標燃料噴射量的控制信號，電子調(diào)速器45基于該控制信號進行控制以使得發(fā)動機I的轉速成為目標轉速Na。由此，在硫含量濃度測定處理中，與基于發(fā)動機控制撥盤41的目標轉速指示無關地(忽略該目標轉速的指令信號)，將發(fā)動機I的轉速強制地固定控制成適于排放氣體中的硫含量濃度測定的目標轉速Na。
[0055]〈步驟S140(圖 3)〉
[0056]接下來，車身控制裝置51輸入來自轉速檢測裝置43的檢測信號，并對來自車身控制裝置51的指令信號的目標轉速Na和由轉速檢測裝置43檢測到的發(fā)動機I的實際轉速N進行比較，來判斷發(fā)動機I的實際轉速N是否處于目標轉速Na以下。在判斷為發(fā)動機I的實際轉速沒有處于目標轉速范圍Na以下的情況下，重復進行步驟S140的過程。
[0057]〈步驟S150(圖 3)〉
[0058]另外，車身控制裝置51輸入來自排氣溫度檢測裝置33的檢測信號，并對預先設定的適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍Texa?Texb、和由排氣溫度檢測裝置33檢測到的排放氣體的溫度Tex進行比較，來判斷排放氣體的溫度Tex是否處于適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍Texa?Texb內(nèi)。在判斷為排放氣體的溫度Tex沒有處于適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍Texa?Texb內(nèi)的情況下，重復進行步驟S140以及S150的過程。
[0059]圖5是表示發(fā)動機轉速和排放氣體溫度之間的關系的圖。在發(fā)動機轉速和排放氣體溫度中具有正相關關系，如圖所示，具有隨著發(fā)動機轉速上升而排放氣體溫度也上升的關系。另外，即使發(fā)動機轉速為恒定，排放氣體溫度根據(jù)當時的環(huán)境條件(氣溫等)和車身條件(有無使用空調(diào)等發(fā)動機負載荷載的大小等)，也會在規(guī)定的幅度內(nèi)變化。如圖5所示，作為目標轉速Na而設定恰當?shù)闹担纱耍軌虻玫竭m于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍Texa?Texb內(nèi)的排放氣體溫度。
[0060]〈步驟S160(圖 3)〉
[0061]若在步驟S140中，判斷為發(fā)動機I的實際轉速處于目標轉速范圍Na以下，且在步驟S150中，判斷為排放氣體的溫度Texa處于規(guī)定的溫度范圍Texa?Texb內(nèi)，則車身控制裝置51對之后的經(jīng)過時間T和預先設定的目標時間Ta進行比較，來判斷經(jīng)過時間T是否達到目標時間Ta。在判斷為經(jīng)過時間T沒有達到目標時間Ta的情況下，重復進行步驟S140、S150以及S160的過程。
[0062]〈步驟S170(圖 3)〉
[0063]若在步驟S160中，判斷為經(jīng)過時間T達到了目標時間Ta，則車身控制裝置51輸入來自硫含量濃度檢測裝置36的檢測信號，對預先設定的排放氣體中的目標硫含量濃度(閾值)、和由硫含量濃度檢測裝置36檢測到的排放氣體中的硫含量濃度進行比較，來判斷排放氣體中的硫含量濃度是否處于目標硫含量濃度(閾值)以上。
[0064]〈步驟S180(圖 3)〉
[0065]若在步驟S170中，判斷為排放氣體中的硫含量濃度處于目標硫含量濃度(閾值)以上，則車身控制裝置51將燃料異常標識F設置為開啟。
[0066]〈步驟S190(圖 3)〉
[0067]接著，車身控制裝置51向警報顯示裝置42輸出動作信號，在警報顯示裝置42中顯示當前正在使用的燃料是硫含量濃度高的燃料這一情況、和需要立即更換燃料這一情況。
[0068]〈步驟S200 (圖 3)〉
[0069]接著，車身控制裝置51作為使發(fā)動機I停止的準備，向發(fā)動機控制裝置52輸出適于發(fā)動機停止的目標轉速Nb的指令信號，該目標轉速Nb比上述的適于排放氣體中的硫含量濃度測定的目標轉速Na低。該目標轉速Nb的指令信號的輸出也優(yōu)先于發(fā)動機控制撥盤41的目標轉速的指示來進行。目標轉速Nb例如是低怠速轉速程度的轉速。
[0070]發(fā)動機控制裝置52基于該目標轉速Nb和由轉速檢測裝置43檢測到的實際轉速，向電子調(diào)速器45輸出目標燃料噴射量的控制信號，電子調(diào)速器45基于該控制信號進行控制使得發(fā)動機I的轉速成為目標轉速Nb。由此，在判斷為當前正在使用的燃料是硫含量濃度高的燃料的情況下，與來自發(fā)動機控制撥盤41的目標轉速的指示無關地，忽略來自發(fā)動機控制撥盤41的目標轉速的指令信號地控制發(fā)動機I的轉速，使其成為適于發(fā)動機停止的目標轉速Nb。
[0071]〈步驟S210(圖 3)〉
[0072]接下來，在步驟S200中，對向發(fā)動機控制裝置52輸出目標轉速Nb的指令信號后的經(jīng)過時間T和目標時間Tb進行比較，來判斷經(jīng)過時間T是否達到目標時間Tb。
[0073]〈步驟S220 (圖 3)〉
[0074]若在步驟S210中，判斷為經(jīng)過時間T達到了目標時間Tb，則向發(fā)動機控制裝置52輸出發(fā)動機I的停止信號，使發(fā)動機I自動停止。
[0075]〈步驟S230 (圖 3)〉
[0076]若在步驟SllO中，判斷為本次的發(fā)動機起動時的燃料剩余量沒有增加，則車身控制裝置51判斷為不需要硫含量濃度測定處理。接下來，車身控制裝置51判斷燃料異常標識F是否為關閉，在燃料異常標識F不為關閉的情況(為開啟的情況)，由于是曾經(jīng)在步驟S170中判斷為排放氣體中的硫含量濃度為目標硫含量濃度(閾值)以上之后，使鑰匙開關46開啟而進行了發(fā)動機I的起動的情況，所以，前進至步驟S190而立即進行警告顯示，并且，前進至步驟S200?220而向發(fā)動機控制裝置52輸出用于發(fā)動機停止的目標轉速Nb的指令信號，并在經(jīng)過目標時間Tb之后使發(fā)動機I停止。
[0077]〈步驟S310 (圖 4)〉
[0078]若在步驟S170中，判斷為排放氣體中的硫含量濃度沒有處于目標硫含量濃度(閾值)以上，或者在步驟S230中，判斷為燃料異常標識F為關閉，則前進至圖4的步驟S300。在該步驟S300中，進行通常的發(fā)動機轉速控制運算。在該通常的發(fā)動機轉速控制運算中，輸入來自發(fā)動機控制撥盤41的指令信號，運算基于該指令信號的目標轉速，并將該目標轉速的指令信號向發(fā)動機控制裝置52輸出。在該情況下，也可以為，車身控制裝置51具有自動怠速控制等附加的發(fā)動機控制功能，在該情況下，將基于來自發(fā)動機控制撥盤41的指令信號的目標轉速和基于該發(fā)動機控制功能的目標轉速的一方作為指令信號，向發(fā)動機控制裝置52輸出。
[0079]發(fā)動機控制裝置52基于該目標轉速和由轉速檢測裝置43檢測到的實際轉速，向電子調(diào)速器45輸出目標燃料噴射量的控制信號，電子調(diào)速器45基于該控制信號進行控制以使發(fā)動機I的轉速成為目標轉速。
[0080]〈步驟S320 (圖 4)〉
[0081]接下來，車身控制裝置51輸入來自鑰匙開關46的指令信號，判斷是否鑰匙開關46成為關閉而發(fā)動機I被停止。
[0082]〈步驟S330 (圖 4)〉
[0083]若在步驟S320中，判斷為發(fā)動機I停止，則車身控制裝置51輸入來自燃料油量檢測裝置40的檢測信號，將由燃料油量檢測裝置40檢測到的燃料剩余量存儲在存儲裝置51a中。
[0084]以上，車身控制裝置51以及發(fā)動機控制裝置52構成基于排氣溫度檢測裝置33的檢測值和硫含量濃度檢測裝置36的檢測值來進行硫含量濃度測定處理的控制裝置，該控制裝置在硫含量濃度測定處理中，在由排氣溫度檢測裝置33檢測到的排放氣體溫度處于適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的情況下，使用硫含量濃度檢測裝置36來測定發(fā)動機I的排放氣體中的硫含量濃度，并在該硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，使警報裝置(警報顯示裝置42)動作。
[0085]另外，上述控制裝置每當鑰匙開關46開啟的發(fā)動機起動時，對前次的發(fā)動機停止時存儲在存儲裝置51a中的燃料剩余量和本次的發(fā)動機起動時的由燃料油量檢測裝置40檢測到的燃料剩余量進行比較，僅在燃料剩余量增加了的情況下，進行硫含量濃度測定處理。
[0086]而且，上述控制裝置在不進行硫含量濃度測定處理時，進行基于發(fā)動機轉速指示裝置(發(fā)動機控制撥盤41)所指示的目標轉速來控制發(fā)動機I的轉速這一通常發(fā)動機轉速控制，并在進行硫含量濃度測定處理時，與基于發(fā)動機轉速指示裝置(發(fā)動機控制撥盤41)的目標轉速的指示無關地，將發(fā)動機I的轉速強制地固定控制為適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的目標轉速Na。
[0087]另外，上述控制裝置在硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，在經(jīng)過預先設定的規(guī)定的時間Tb之后，使發(fā)動機I自動停止。
[0088]?動作?
[0089]接下來，說明上述構成的本實施方式的動作。
[0090]〈供給了硫含量濃度低的通常燃料的情況〉
[0091]首先說明供給了硫含量濃度低的通常燃料的情況。
[0092]在燃料供給后，當最初使鑰匙開關46為開啟而起動發(fā)動機I時，由于在加油后燃料剩余量增加，所以，車身控制裝置51將燃料異常標識F復位至關閉而開始硫含量濃度測定處理(步驟SlOO —步驟SllO —步驟S120)。在該硫含量濃度測定處理中，發(fā)動機I的目標轉速被強制地固定控制成適于排放氣體中的硫含量濃度測定的目標轉速Na，若發(fā)動機I的實際轉速成為目標轉速Na以下，且排放氣體的溫度Tex成為適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍Texa?Texb，且經(jīng)過了目標時間Ta，則進行排放氣體中的硫含量濃度是否處于目標硫含量濃度(閾值)以上的判斷(步驟S130 — S140 — S150 — S160 — S170)。在該情況下，由于使用了硫含量濃度低的通常燃料，所以車身控制裝置51判斷為排放氣體中的硫含量濃度不處于目標硫含量濃度(閾值)以上，從而進行通常的發(fā)動機轉速控制運算(步驟S310)。由此，操作員能夠與往常一樣地操作液壓挖掘機來進行作業(yè)。
[0093]在午休等作業(yè)中斷時或一天的作業(yè)結束時，若操作員將用于發(fā)動機停止的鑰匙開關46設為關閉，則車身控制裝置51將由燃料油量檢測裝置40檢測到的當時的燃料剩余量存儲在存儲裝置51a中(步驟S320 — S330)。
[0094]在午休等作業(yè)中斷后或次日的作業(yè)開始時，當操作員再次使鑰匙開關46為開啟而起動發(fā)動機I時，由于并非加油后，燃料剩余量未增加，且燃料異常標識F為關閉，所以車身控制裝置51立即進行通常的發(fā)動機轉速控制運算(步驟SlOO — SllO — S230 — S310)。由此，操作員能夠與往常一樣地操作液壓挖掘機來進行作業(yè)。
[0095]然后，在使鑰匙開關46為關閉而使發(fā)動機停止的情況也是同樣的。
[0096]〈供給了硫含量濃度高的燃料的情況〉
[0097]接下來，說明供給了硫含量濃度較高的燃料的情況。
[0098]在燃料供給后，當最初使鑰匙開關46為開啟而起動發(fā)動機I時，由于是加油后燃料剩余量增加，所以，車身控制裝置51將燃料異常標識F復位至關閉而開始硫含量濃度測定處理(步驟SlOO — SllO — S120)。在該硫含量濃度測定處理中，同樣地將發(fā)動機I的目標轉速強制地固定控制成目標轉速Na，若發(fā)動機I的實際轉速成為目標轉速Na以下，且排放氣體的溫度Tex成為適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍Texa?Texb,且經(jīng)過目標時間Ta后，則進行排放氣體中的硫含量濃度是否處于目標硫含量濃度(閾值)以上的判斷(步驟S130 — S140 — S150 — S160 — S170)。在該情況下，由于使用了硫含量濃度高的燃料，所以車身控制裝置51判斷為排放氣體中的硫含量濃度處于目標硫含量濃度(閾值)以上，從而將燃料異常標識F設置為開啟，且在警報顯示裝置42中顯示當前正在使用的燃料是硫含量濃度高的燃料這一情況、和需要立即更換燃料這一情況。(步驟S180 — S190)。另外，將發(fā)動機I強制地控制為適合于發(fā)動機停止的目標轉速Nb來使發(fā)動機I的轉速降低，該狀態(tài)經(jīng)過目標時間Tb之后，使發(fā)動機停止(步驟S200 — S210 — S220)。
[0099]然后，在操作員萬一欲再次起動發(fā)動機I而使鑰匙開關46為開啟的情況下，由于不是加油后的情況，燃料剩余量未增加，且燃料異常標識F為開啟，所以車身控制裝置51立即使警報顯示裝置42動作，來顯示當前正在使用的燃料是硫含量濃度高的燃料這一情況、和需要立即更換燃料這一情況，且將發(fā)動機I強制地控制為目標轉速Nb來使發(fā)動機I的轉速降低，并在經(jīng)過目標時間Tb之后，使發(fā)動機停止(步驟SlOO — SllO — S230 — S190 — S200—S210 — S220)。由此可知，只要不更換為硫含量濃度低的燃料，就無法進行發(fā)動機I的再次起動，從而操作員不得不更換燃料。
[0100]?效果?
[0101]根據(jù)以上構成的本實施方式，能夠得到如下的效果。
[0102]在本實施方式中，由于在排放氣體溫度處于適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的情況下，測定發(fā)動機I的排放氣體中的硫含量濃度，所以，能夠在使排放氣體后處理裝置3正常發(fā)揮作用的基礎上，準確地測定有害的排放氣體中的硫含量濃度，并在該準確地測定的硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，使警報顯示裝置42動作，由此，能夠將排放氣體后處理裝置3的催化劑硫中毒抑制在最小限度，從而將排放氣體后處理裝置3的不良情況防止于未然。
[0103]另外，每當鑰匙開關46開啟的發(fā)動機起動時，對前次的發(fā)動機停止時的燃料剩余量和本次的發(fā)動機起動時的燃料剩余量進行比較，并僅在燃料剩余量增加的情況下，開始硫含量濃度測定處理，由此，通常燃料的供給在使發(fā)動機停止后進行，其結果是能夠每當燃料供給后的發(fā)動機起動時進行硫含量濃度測定處理，由此，能夠自動地判斷是否需要硫含量濃度測定處理，并僅在需要時進行硫含量濃度測定處理。由此，能夠降低硫含量濃度測定處理的頻率，而極力抑制因硫含量濃度測定處理而導致的作業(yè)機械的運轉效率降低。
[0104]另外，在進行硫含量濃度測定處理時，與來自發(fā)動機控制撥盤41(發(fā)動機轉速指示裝置)的目標轉速的指示無關地，將發(fā)動機I的轉速強制地固定控制成適于排放氣體中的硫含量濃度的測定的規(guī)定的目標轉速，因此能夠將排放氣體溫度確實地控制在適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍，從而能夠提高硫含量濃度測定處理的效率和測定精度。
[0105]而且，在硫含量濃度高的情況下，通過使發(fā)動機I自動停止，而能夠強力催促操作員更換燃料，通過這一點也能夠使排放氣體后處理裝置3的催化劑硫中毒停留在最小限度。
[0106]?變形例?
[0107]以上的實施方式能夠在本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)進行各種變更。
[0108]例如，在上述實施方式中，每當鑰匙開關46開啟的發(fā)動機起動時，對前次的發(fā)動機停止時的燃料剩余量和本次的發(fā)動機起動時的燃料剩余量進行比較，并僅在燃料剩余量增加的情況下，進行硫含量濃度測定處理，但是，也可以為，在通常的駕駛中(作業(yè)中)始終檢測排放氣體溫度，并僅在排放氣體溫度處于適于硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍內(nèi)時，測定硫含量濃度。在該情況下，也在硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，使警報顯示裝置42動作，由此，能夠準確地測定排放氣體中的硫含量濃度，使排放氣體后處理裝置3的催化劑硫中毒抑制在最小限度，從而將排放氣體后處理裝置3的不良情況防止于未然。
[0109]另外，也可以取代每當鑰匙開關46開啟的發(fā)動機起動時，對前次的發(fā)動機停止時的燃料剩余量和本次的發(fā)動機起動時的燃料剩余量進行比較，并僅在燃料剩余量增加的情況下，進行硫含量濃度測定處理這一過程，而是設置對硫含量濃度測定處理進行指示的開關，在發(fā)動機起動后通過操作員的開關操作來指示開始硫含量濃度測定處理，從而進行硫含量濃度測定處理。
[0110]而且，在上述實施方式中，作為警報裝置而設置警報顯示裝置42，并在警報顯示裝置42中顯示警報的內(nèi)容(當前正在使用的燃料是硫含量濃度高的燃料這一情況、和需要立即更換燃料這一情況)，但是，作為警報裝置，也可以使用揚聲器，以聲音來通知警報的內(nèi)容。
[0111]附圖標記說明[0112]I發(fā)動機
[0113]2液壓系統(tǒng)
[0114]3排放氣體后處理裝置
[0115]4發(fā)動機控制系統(tǒng)
[0116]21液壓泵
[0117]22先導泵
[0118]23執(zhí)行機構組
[0119]24控制閥裝置
[0120]25輸入操作桿裝置
[0121]31排氣管(排氣系統(tǒng))
[0122]32a過濾器
[0123]32b氧化物催化劑
[0124]33排氣溫度檢測裝置
[0125]34a, 34b排氣壓力檢測裝置
[0126]36硫含量濃度檢測裝置
[0127]40燃料油量檢測裝置
[0128]41發(fā)動機控制撥盤
[0129]42警報顯示裝置
[0130]43轉速檢測裝置
[0131]45電子調(diào)速器
[0132]46鑰匙開關
[0133]51車身控制裝置
[0134]51a存儲裝置
[0135]52發(fā)動機控制裝置
[0136]100下部行駛體
[0137]101上部旋轉體
[0138]102前作業(yè)機
[0139]103a、103b履帶式行駛裝置
[0140]104a、104b左右的行駛電機
[0141]105旋轉電機
[0142]106發(fā)動機室
[0143]107駕駛室
[0144]111 動臂
[0145]112 斗桿
[0146]113 鏟斗
[0147]114動臂液壓缸
[0148]115斗桿液壓缸
[0149]116鏟斗液壓缸
【權利要求】
1.一種作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，該作業(yè)機械為液壓作業(yè)機械，其具有:柴油發(fā)動機(I);設在該發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中的排放氣體后處理裝置(3);和包含由所述發(fā)動機驅動的液壓泵(21)、以及由從該液壓泵排出的液壓油驅動的至少一個液壓執(zhí)行機構(23)在內(nèi)的液壓系統(tǒng)(2)，在該液壓作業(yè)機械的排放氣體凈化系統(tǒng)中，所述發(fā)動機控制系統(tǒng)的特征在于，具有: 檢測所述發(fā)動機的排放氣體的溫度的排氣溫度檢測裝置(33)； 檢測所述發(fā)動機的排放氣體中的硫含量濃度的硫含量濃度檢測裝置(36)； 警報裝置(42);和 基于所述排氣溫度檢測裝置的檢測值和所述硫含量濃度檢測裝置的檢測值來進行硫含量濃度測定處理的控制裝置(51、52 )， 在所述硫含量濃度測定處理中，在由所述排氣溫度檢測裝置檢測到的排放氣體溫度處于適于排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的情況下，所述控制裝置使用所述硫含量濃度檢測裝置來測定所述發(fā)動機的排放氣體中的硫含量濃度，并在該硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，使所述警報裝置動作。
2.根據(jù)權利要求1所述的作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，還具有: 使所述發(fā)動機(I)起動的鑰匙開關(46);和 檢測向所述發(fā)動機供給的燃料的剩余量的燃料油量檢測裝置(40)， 所述控制裝置(51、52)每當所述鑰匙開關開啟的發(fā)動機起動時，對在前次的發(fā)動機停止時存儲在存儲裝置(51a)中的燃料剩余量、和在本次的發(fā)動機起動時所述燃料油量檢測裝置檢測到的燃料剩余量進行比較，并僅在燃料剩余量增加了的情況下，進行所述硫含量濃度測定處理。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于， 還具有指示所述發(fā)動機(I)的目標轉速的發(fā)動機轉速指示裝置(41), 所述控制裝置(51、52)在不進行所述硫含量濃度測定處理時，進行基于所述發(fā)動機轉速指示裝置所指示的目標轉速來控制所述發(fā)動機的轉速這一通常發(fā)動機轉速控制，并在進行所述硫含量濃度測定處理時，與所述發(fā)動機轉速指示裝置的目標轉速的指示無關地，將所述發(fā)動機的轉速強制地固定控制成適于所述排放氣體中的硫含量濃度測定的規(guī)定的目標轉速。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的作業(yè)機械的發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制裝置(51、52)在所述硫含量濃度處于預先規(guī)定的閾值以上的情況下，在經(jīng)過預先設定的規(guī)定的時間之后，使所述發(fā)動機(I)自動停止。
【文檔編號】F02D29/02GK103703232SQ201280034100
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年5月15日 優(yōu)先權日:2011年8月8日
【發(fā)明者】吉田肇, 石井元 申請人:日立建機株式會社