JP4897612B2

JP4897612B2 - Work machine

Info

Publication number: JP4897612B2
Application number: JP2007211022A
Authority: JP
Inventors: 中山　　晃; 光夫園田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2027-08-13
Also published as: JP2009046998A

Description

本発明は、排気ガスの浄化装置を備えた作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine including an exhaust gas purification device.

排気ガス中に含まれる粒子状物資をフィルタで捕集する排気ガスの浄化装置が知られている。この浄化装置を搭載した車両では、粒子状物資を捕集するフィルタの前後の圧力差が所定値に達すると、フィルタに捕集された粒子状物資を除去するのに必要な温度まで排気ガス温度が上昇するようにエンジンを制御している（特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art An exhaust gas purification device that collects particulate matter contained in exhaust gas with a filter is known. In vehicles equipped with this purification device, when the pressure difference before and after the filter that collects particulate matter reaches a predetermined value, the exhaust gas temperature reaches the temperature required to remove the particulate matter collected by the filter. The engine is controlled so as to rise (see Patent Document 1).

特開２００３−２６９１３５号公報JP 2003-269135 A

上記文献の車両では、エンジンの回転数を低下させると同時に出力トルクを増加させることで出力（仕事率）一定のまま排気温度を上昇させている。しかし、油圧ショベルのような作業機械の場合には、エンジンは設定された一定の回転数で稼働し、また、掘削負荷などの作業負荷を増加させることができないため、このようなエンジン制御を行えない。 In the vehicle described in the above document, the exhaust temperature is increased while the output (power) is kept constant by decreasing the engine speed and simultaneously increasing the output torque. However, in the case of a work machine such as a hydraulic excavator, the engine operates at a predetermined rotation speed and cannot increase the work load such as excavation load. Absent.

（１）請求項１の発明による作業機械は、エンジンによって駆動されて圧油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、油圧ポンプからの圧油で駆動される油圧アクチュエータと、エンジンの排気ガスの排出経路に設けられて、排気ガスに含まれる捕集対象物を捕集する捕集手段と、排出経路中の捕集手段前後の排気ガスの圧力差を検出する排ガス通過抵抗検出手段と、排気ガスの温度を検出する排ガス温度検出手段と、排ガス通過抵抗検出手段で検出した排気ガスの差圧が所定の差圧以上であり、かつ、排ガス温度検出手段で検出した排気ガスの温度が所定温度以下である場合には、油圧ポンプの容量を増加させるとともに、油圧ポンプの容量を増加させることによって増加する油圧ポンプの駆動負荷の分、エンジン出力を増加させる制御手段と、制御手段により増加させたエンジン出力を油圧ポンプからの圧油のエネルギーとして蓄圧するアキュムレータとを備え、制御手段は、アキュムレータで油圧ポンプからの圧油のエネルギーを蓄圧する際に油圧アクチュエータへ供給される圧油が減らないように油圧ポンプの容量を増加させ、所定の差圧および所定温度は、アキュムレータの容量に応じて設定されていることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の作業機械において、アキュムレータで蓄圧した圧油により油圧ポンプを駆動する油圧回路を有することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１に記載の作業機械において、エンジン制御手段は、エンジンの出力トルクを増加させることで、エンジン出力を増加させることを特徴とする。
(1) A work machine according to a first aspect of the invention includes a variable displacement hydraulic pump driven by an engine to discharge pressure oil, a hydraulic actuator driven by pressure oil from the hydraulic pump, and engine exhaust gas provided in the discharge path, a collecting means for collecting the collection object included in the exhaust gas, and an exhaust gas flow resistance detection means for detecting the pressure difference of the exhaust gas before and after the collecting means in the exhaust passage, the exhaust an exhaust gas temperature detection means for detecting the temperature of the gas, Ri differential pressure predetermined difference pressure or higher der exhaust gas detected by the exhaust gas passing resistance detecting means, and the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust gas temperature detecting means predetermined when the temperature Ru der below, with increasing capacity of the hydraulic pump, minute driving load of the hydraulic pump to be increased by increasing the capacity of the hydraulic pump, the control means for increasing the engine output And an accumulator for accumulating the engine output increased by the control means as energy of the pressure oil from the hydraulic pump , and the control means supplies the hydraulic actuator with the pressure oil energy when accumulating the pressure oil energy from the hydraulic pump. The capacity of the hydraulic pump is increased so as not to reduce the pressure oil to be reduced, and the predetermined differential pressure and the predetermined temperature are set according to the capacity of the accumulator .
(2) The invention according to claim 2, in the working machine according to claim 1, characterized by having a hydraulic circuit for driving the hydraulic pump by pressure oil accumulator in the accumulator.
(3) According to a third aspect of the present invention, in the work machine according to the first aspect, the engine control means increases the engine output by increasing the output torque of the engine .

本発明によれば、捕集手段で捕集された捕集対象物を捕集手段から除去できるように排気温度を上昇できる。 According to the present invention, the exhaust temperature can be raised so that the collection object collected by the collection means can be removed from the collection means.

−−−第１の実施の形態−−−
図１〜４を参照して、本発明による作業機械の第１の実施の形態を説明する。図１は本発明による作業機械の一例としての油圧ショベルの外観を示す図である。この油圧ショベル１００は、無限軌道式の下部走行体１０１上に、旋回輪１１０を介して上部旋回体１０２が旋回自由に装架されている。上部旋回体１０２は、構造体をなす旋回フレーム１０３、旋回フレーム１０３の前部左側には運転室１０４が、旋回フレーム１０３の前部中央にはフロント作業腕１０５が、旋回フレーム１０３の後部側には、フロント作業腕１０５とのバランスをとるためのカウンタウエイト１０６が設置されている。 --- First embodiment ---
A first embodiment of a work machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a view showing an appearance of a hydraulic excavator as an example of a work machine according to the present invention. In this hydraulic excavator 100, an upper swing body 102 is mounted on an endless track-type lower traveling body 101 via a swing wheel 110 so as to freely rotate. The upper swing body 102 includes a swing frame 103 that forms a structure, a cab 104 on the left side of the front portion of the swing frame 103, a front work arm 105 at the front center of the swing frame 103, and a rear side of the swing frame 103. A counterweight 106 for balancing the front work arm 105 is installed.

旋回フレーム１０３上の運転室１０４とカウンタウエイト１０６との間には、機械室を画成した建屋カバー１０７が設置されている。機械室にはエンジン１や、エンジン１によって駆動される油圧ポンプ（メインポンプ）７などが設置されている。 Between the cab 104 and the counterweight 106 on the swivel frame 103, a building cover 107 that defines a machine room is installed. An engine 1 and a hydraulic pump (main pump) 7 driven by the engine 1 are installed in the machine room.

フロント作業腕１０５は、ブームシリンダ１１４により上下方向に揺動自在に上部旋回体１０２に取り付けられたブーム１１３と、ブーム１１３に連結されてアームシリンダ１１６により上下方向に揺動自在に取り付けられたアーム１１５と、アーム１１５の先端部分に連結されてバケットシリンダ１１８により上下方向に回動自在に取り付けられた作業具（バケット）１１７とを有する。 The front work arm 105 includes a boom 113 attached to the upper swing body 102 so as to be swingable up and down by a boom cylinder 114, and an arm connected to the boom 113 and swingably attached up and down by an arm cylinder 116. 115 and a work tool (bucket) 117 that is connected to the tip portion of the arm 115 and is attached to the bucket cylinder 118 so as to be rotatable in the vertical direction.

図２は、作業機械１００の油圧回路を示す図である。なお、図２では、ブームシリンダ１１４以外の各シリンダ１１６，１１８、および、各シリンダ１１６，１１８のコントロール弁や操作レバーの記載を省略している。この油圧回路には、メインポンプ７と、コントロール弁９と、メインリリーフ弁１１と、作動油タンク８と、動力吸収回路２００とが設けられている。また、この油圧回路には、コントロール弁９を制御するための不図示のパイロットポンプ、および、操作レバー３０と、動力吸収回路２００を制御する制御回路１３とが設けられている。 FIG. 2 is a diagram illustrating a hydraulic circuit of the work machine 100. In FIG. 2, the cylinders 116 and 118 other than the boom cylinder 114 and the control valves and operation levers of the cylinders 116 and 118 are not shown. The hydraulic circuit is provided with a main pump 7, a control valve 9, a main relief valve 11, a hydraulic oil tank 8, and a power absorption circuit 200. The hydraulic circuit is provided with a pilot pump (not shown) for controlling the control valve 9, an operation lever 30, and a control circuit 13 for controlling the power absorption circuit 200.

メインポンプ７を駆動するエンジン１に対して、マニホールド２と、排気管３と、Diesel Particulate Filter（以下ＤＰＦ）４とが直列に接続されている。排気管３には排気圧センサ５ａ，５ｂと、排気温度センサ６とが設けられている。 A manifold 2, an exhaust pipe 3, and a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) 4 are connected in series to the engine 1 that drives the main pump 7. Exhaust pressure sensors 5 a and 5 b and an exhaust temperature sensor 6 are provided in the exhaust pipe 3.

メインポンプ７は作業機械１００の各アクチュエータに圧油を供給する可変容量型のポンプであり、エンジン１により駆動されると作動油タンク８の作動油をコントロール弁９を介してブームシリンダ１１４に供給する。メインポンプ７から供給される圧油は、不図示の各コントロール弁を介してアームシリンダ１１６、バケットシリンダ１１８などにも供給される。メインリリーフ弁１１は、この油圧回路の最高圧力を規定する。コントロール弁９は、ブームシリンダ１１４のボトム室またはロッド室への圧油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロール弁であり、操作レバー３０の操作量に応じたパイロット圧油の圧力によってスプールの位置が制御される。操作レバー３０によって制御される、コントロール弁９に供給されるパイロット圧油の圧力は、圧力センサ３１，３２によって検出される。 The main pump 7 is a variable displacement pump that supplies pressure oil to each actuator of the work machine 100. When driven by the engine 1, the main pump 7 supplies the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 8 to the boom cylinder 114 via the control valve 9. To do. The pressure oil supplied from the main pump 7 is also supplied to the arm cylinder 116, the bucket cylinder 118, and the like via control valves (not shown). The main relief valve 11 defines the maximum pressure of this hydraulic circuit. The control valve 9 is a hydraulic pilot type control valve that controls the flow of pressure oil to the bottom chamber or rod chamber of the boom cylinder 114, and the position of the spool is controlled by the pressure of the pilot pressure oil corresponding to the operation amount of the operation lever 30. Is controlled. The pressure of the pilot pressure oil supplied to the control valve 9 controlled by the operation lever 30 is detected by pressure sensors 31 and 32.

動力吸収回路２００には、蓄圧弁１２と、アキュムレータ１４と、油圧モータ１５と、アシスト弁１６と、圧力センサ１７とが設けられている。蓄圧弁１２は、メインポンプ７とコントロール弁９とを接続する油路４１の途中に設けられた比例電磁弁である。蓄圧弁１２は、制御回路１３からの制御信号によってメインポンプ７からの圧油をコントロール弁９およびアキュムレータ１４に適宜供給（分配）する。具体的には、蓄圧弁１２は、操作レバー３０の操作量が大きいときには圧油をコントロール弁９側へ多く供給し、操作レバー３０の操作量が小さい場合には圧油をアキュムレータ１４側へ多く供給するように圧油を分配する。基本的には、蓄圧弁１２は、圧油をコントロール弁９側へ優先して供給するように圧油を分配する。なお、複数の操作レバー３０が操作されたときには、コントロール弁９側での要求流量の合計分の圧油がコントロール弁９側へ供給されるように蓄圧弁１２は圧油を分配する。このとき、コントロール弁９側での要求流量の合計がメインポンプ７の最大流量であれば、アキュムレータ１４側への圧油の供給量はゼロとなる。 The power absorption circuit 200 is provided with a pressure accumulation valve 12, an accumulator 14, a hydraulic motor 15, an assist valve 16, and a pressure sensor 17. The pressure accumulating valve 12 is a proportional electromagnetic valve provided in the middle of an oil passage 41 connecting the main pump 7 and the control valve 9. The pressure accumulating valve 12 appropriately supplies (distributes) the pressure oil from the main pump 7 to the control valve 9 and the accumulator 14 by a control signal from the control circuit 13. Specifically, the pressure accumulation valve 12 supplies a large amount of pressure oil to the control valve 9 side when the operation amount of the operation lever 30 is large, and a large amount of pressure oil to the accumulator 14 side when the operation amount of the operation lever 30 is small. Distribute the pressure oil to supply. Basically, the pressure accumulating valve 12 distributes the pressure oil so that the pressure oil is preferentially supplied to the control valve 9 side. When a plurality of operation levers 30 are operated, the pressure accumulating valve 12 distributes the pressure oil so that the pressure oil corresponding to the total required flow rate on the control valve 9 side is supplied to the control valve 9 side. At this time, if the sum of the required flow rates on the control valve 9 side is the maximum flow rate of the main pump 7, the amount of pressure oil supplied to the accumulator 14 side is zero.

油路４１のうち、蓄圧弁１２の上流の油路を油路４１ａとし、蓄圧弁１２の下流の油路を油路４１ｂとする。アキュムレータ１４は、メインポンプ７からの圧油を蓄圧する蓄圧手段であり、油路４３を介して蓄圧弁１２と接続されている。 Of the oil passage 41, the oil passage upstream of the pressure accumulation valve 12 is referred to as an oil passage 41a, and the oil passage downstream of the pressure accumulation valve 12 is referred to as an oil passage 41b. The accumulator 14 is a pressure accumulating unit that accumulates the pressure oil from the main pump 7, and is connected to the pressure accumulating valve 12 through the oil passage 43.

油圧モータ１５は、可変容量型の油圧モータであり、その出力軸がメインポンプ７の入力軸と直結されている。油圧モータ１５は、後述するように、アキュムレータ１４に蓄圧された圧油によって駆動される。アシスト弁１６は、アキュムレータ１４と油圧モータ１５とを接続する油路４４に設けられた切替弁である。アシスト弁１６は、制御回路１３からの制御信号によってアキュムレータ１４に蓄積された圧油を油圧モータ１５に供給するか否かを切り替える。油路４４のうち、アシスト弁１６の上流の油路を油路４４ａとし、アシスト弁１６の下流の油路を油路４４ｂとする。圧力センサ１７は、油路４３の途中に設けられて、アキュムレータ１４に蓄圧される圧油の圧力を検出する。 The hydraulic motor 15 is a variable displacement hydraulic motor, and its output shaft is directly connected to the input shaft of the main pump 7. The hydraulic motor 15 is driven by the pressure oil accumulated in the accumulator 14 as will be described later. The assist valve 16 is a switching valve provided in an oil passage 44 that connects the accumulator 14 and the hydraulic motor 15. The assist valve 16 switches whether the hydraulic oil accumulated in the accumulator 14 is supplied to the hydraulic motor 15 according to a control signal from the control circuit 13. Of the oil passage 44, an oil passage upstream of the assist valve 16 is referred to as an oil passage 44a, and an oil passage downstream of the assist valve 16 is referred to as an oil passage 44b. The pressure sensor 17 is provided in the middle of the oil passage 43 and detects the pressure of the pressure oil accumulated in the accumulator 14.

制御回路１３は、蓄圧弁１２およびアシスト弁１６を制御する制御装置であり、圧力センサ１７，３１，３２と、排気圧センサ５ａ，５ｂと、排気温度センサ６とが接続されている。また、制御回路１３は、エンジン１を制御するエンジン制御回路１ａと接続されて、エンジン１についての情報を授受する。制御回路１３による蓄圧弁１２およびアシスト弁１６の制御については後に詳述する。 The control circuit 13 is a control device that controls the pressure accumulation valve 12 and the assist valve 16, and is connected to pressure sensors 17, 31, 32, exhaust pressure sensors 5 a, 5 b, and an exhaust temperature sensor 6. The control circuit 13 is connected to an engine control circuit 1 a that controls the engine 1, and exchanges information about the engine 1. Control of the pressure accumulation valve 12 and the assist valve 16 by the control circuit 13 will be described in detail later.

ＤＰＦ４は、エンジン１の排気ガス中に含まれる捕集対象物である、粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタであり、エンジン１の排気ガスの排出経路である排気管３の途中に設けられている。ＤＰＦ４には、排気ガスの温度が上昇すると捕集されたＰＭを燃焼させてＤＰＦ４から除去するように自己再生機能が備えられている。排気圧センサ５ａ，５ｂは、排気管３内の排気ガスの圧力を検出する圧力センサである。排気圧センサ５ａは、ＤＰＦ４の直前位置の排気管３に配設され、排気圧センサ５ｂは、ＤＰＦ４の直後位置の排気管３に配設されている。以下、排気圧センサ５ａで検出された圧力をＰ５ａと表し、排気圧センサ５ｂで検出された圧力をＰ５ｂと表す。排気温度センサ６は、排気管３内の排気ガスの温度を検出する温度センサであり、ＤＰＦ４の直前位置の排気管３に配設されている。 The DPF 4 is a filter that collects particulate matter (PM), which is an object to be collected in the exhaust gas of the engine 1, and is provided in the middle of the exhaust pipe 3 that is the exhaust gas exhaust path of the engine 1. It has been. The DPF 4 has a self-regenerating function so that the collected PM is burned and removed from the DPF 4 when the temperature of the exhaust gas rises. The exhaust pressure sensors 5 a and 5 b are pressure sensors that detect the pressure of the exhaust gas in the exhaust pipe 3. The exhaust pressure sensor 5 a is disposed in the exhaust pipe 3 immediately before the DPF 4, and the exhaust pressure sensor 5 b is disposed in the exhaust pipe 3 immediately after the DPF 4. Hereinafter, the pressure detected by the exhaust pressure sensor 5a is expressed as P5a, and the pressure detected by the exhaust pressure sensor 5b is expressed as P5b. The exhaust temperature sensor 6 is a temperature sensor that detects the temperature of the exhaust gas in the exhaust pipe 3, and is disposed in the exhaust pipe 3 immediately before the DPF 4.

このように構成される作業機械１００では、各操作レバーが操作されると各油圧シリンダに対応する各コントロール弁のスプールが駆動され、各操作レバーの操作量に応じた速度で各油圧シリンダが駆動される。たとえば、ブームシリンダ１１４は、操作レバー３０が操作されると、不図示のパイロットポンプからのパイロット圧油が操作レバー３０の操作量に応じた圧力でコントロール弁９のスプールを駆動させる。その結果、ブームシリンダ１１４が操作レバー３０の操作量に応じた速度で駆動される。 In the work machine 100 configured as described above, when each operation lever is operated, the spool of each control valve corresponding to each hydraulic cylinder is driven, and each hydraulic cylinder is driven at a speed corresponding to the operation amount of each operation lever. Is done. For example, when the operation lever 30 is operated, the boom cylinder 114 causes the pilot pressure oil from a pilot pump (not shown) to drive the spool of the control valve 9 with a pressure corresponding to the operation amount of the operation lever 30. As a result, the boom cylinder 114 is driven at a speed corresponding to the operation amount of the operation lever 30.

ブームシリンダ１１４のボトム側油室に圧油が供給されると、ブーム１１３は上部旋回体１０２に対して上方向に揺動駆動され、ロッド側油室１４ｂに圧油が供給されると、ブーム１１３は上部旋回体１０２に対して下方向に揺動駆動される。アームシリンダ１１６の図示しないボトム側油室に圧油が供給されると、アーム１１５はブーム１１３に対して下方向に揺動駆動され、図示しないロッド側油室に圧油が供給されると、アーム１１５はブーム１１３に対して上方向に揺動駆動される。 When pressure oil is supplied to the bottom side oil chamber of the boom cylinder 114, the boom 113 is driven to swing upward with respect to the upper swing body 102, and when pressure oil is supplied to the rod side oil chamber 14b, the boom is driven. 113 is driven to swing downward with respect to the upper swing body 102. When pressure oil is supplied to the bottom oil chamber (not shown) of the arm cylinder 116, the arm 115 is driven to swing downward relative to the boom 113, and when pressure oil is supplied to the rod oil chamber (not shown), The arm 115 is driven to swing upward with respect to the boom 113.

バケットシリンダ１１８のボトム側油室に圧油が供給されると、バケット１１７はアーム１１５に対して下方向に揺動駆動され、ロッド側油室に圧油が供給されると、バケット１１７はアーム１１５に対して上方向に揺動駆動される。 When pressure oil is supplied to the bottom side oil chamber of the bucket cylinder 118, the bucket 117 is driven to swing downward with respect to the arm 115, and when pressure oil is supplied to the rod side oil chamber, the bucket 117 is armed. It is driven to swing upward with respect to 115.

−−−ＤＰＦ４の再生処理と動力吸収回路２００による動力の回収について−−−
エンジン始動直後には、動力吸収回路２００では、蓄圧弁１２は、油路４１ａと油路４１ｂとを連通し、油路４１ａと油路４３とを遮断する。したがって、メインポンプ７から吐出された圧油は、全量が油路４１ａから油路４１ｂへ供給される。アシスト弁１６は、油路４４ａと油路４４ｂとを遮断している。エンジン１が起動されると、排気ガスがマニホールド２から排気管３およびＤＰＦ４を経由して外界（大気中）に排出される。排気ガスに含まれるＰＭは、ＤＰＦ４で捕集される。 --- About DPF4 regeneration and power recovery by power absorption circuit 200 ---
Immediately after the engine is started, in the power absorption circuit 200, the pressure accumulation valve 12 communicates the oil passage 41a and the oil passage 41b and blocks the oil passage 41a and the oil passage 43. Accordingly, the entire amount of the pressure oil discharged from the main pump 7 is supplied from the oil passage 41a to the oil passage 41b. The assist valve 16 blocks the oil passage 44a and the oil passage 44b. When the engine 1 is started, exhaust gas is discharged from the manifold 2 to the outside (in the atmosphere) via the exhaust pipe 3 and the DPF 4. PM contained in the exhaust gas is collected by the DPF 4.

排気ガスの温度が高い状態であれば、ＤＰＦ４に捕集されたＰＭは、ＤＰＦ４の自己再生機能によって燃焼されるのでＤＰＦ４がＰＭで目詰まりすることはない。しかし、排気ガスの温度が低い状態が継続すると、ＤＰＦ４に捕集されたＰＭが燃焼されないので、ＤＰＦ４はＰＭで次第に目詰まりする。 If the temperature of the exhaust gas is high, PM trapped in the DPF 4 is burned by the self-regeneration function of the DPF 4, so that the DPF 4 is not clogged with PM. However, if the state where the temperature of the exhaust gas is low continues, the PM collected in the DPF 4 is not burned, so that the DPF 4 is gradually clogged with PM.

そこで、本実施の形態の作業機械１００では、排気圧センサ５ａ，５ｂで各々検出した圧力値Ｐ５ａ，Ｐ５ｂより算出されたＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇ（＝Ｐ５ａ−Ｐ５ｂ）に基づいて、ＤＰＦ４の目詰まりを検出する。そして、前後差圧△Ｐｇが所定差圧△Ｐｈを超え、かつ、排気温度センサ６で検出した排気ガスの温度Ｔｇが所定温度Ｔｌｏｗ未満であれば、制御回路１３が次のように各部を制御することで、以下に述べるＤＰＦ４の再生処理を行う。なお、排気温度センサ６で検出した排気ガスの温度Ｔｇが所定温度Ｔｌｏｗ以上であれば、ＤＰＦ４に捕集されたＰＭがＤＰＦ４の自己再生機能によって燃焼されるので、次に述べるＤＰＦ４の再生処理を行う必要がない。 Therefore, in the work machine 100 of the present embodiment, based on the differential pressure ΔPg (= P5a−P5b) of the DPF 4 calculated from the pressure values P5a and P5b respectively detected by the exhaust pressure sensors 5a and 5b, Detect clogging. If the front-rear differential pressure ΔPg exceeds the predetermined differential pressure ΔPh and the exhaust gas temperature Tg detected by the exhaust temperature sensor 6 is lower than the predetermined temperature Tlow, the control circuit 13 controls each part as follows. Thus, the DPF 4 regeneration process described below is performed. If the exhaust gas temperature Tg detected by the exhaust temperature sensor 6 is equal to or higher than the predetermined temperature Tlow, the PM collected in the DPF 4 is burned by the self-regeneration function of the DPF 4, so There is no need to do it.

制御回路１３は、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定差圧△Ｐｈを超え、かつ、排気温度センサ６で検出した排気ガスの温度Ｔｇが所定温度Ｔｌｏｗ未満であると判断すると、油路４１ａと油路４３とを連通するように蓄圧弁１２を制御する。これにより、メインポンプ７の圧油が、コントロール弁９（ブームシリンダ１１４）だけではなく、アキュムレータ１４にも供給されることになる。また、制御回路１３は、アキュムレータ１４に供給されることで、コントロール弁９側に供給される圧油が減らないよう、吐出量を増加させるようにメインポンプ７の傾転角度を制御する。 When the control circuit 13 determines that the differential pressure ΔPg across the DPF 4 exceeds the predetermined differential pressure ΔPh and the temperature Tg of the exhaust gas detected by the exhaust temperature sensor 6 is lower than the predetermined temperature Tlow, the control circuit 13 The pressure accumulating valve 12 is controlled so as to communicate with the oil passage 43. Thereby, the pressure oil of the main pump 7 is supplied not only to the control valve 9 (boom cylinder 114) but also to the accumulator 14. In addition, the control circuit 13 controls the tilt angle of the main pump 7 so as to increase the discharge amount so that the pressure oil supplied to the control valve 9 side is not reduced by being supplied to the accumulator 14.

吐出量を増加させるようにメインポンプ７の傾転角度が制御されると、メインポンプ７の駆動負荷が増加する。そこで、制御回路１３は、増加した駆動負荷に見合うだけのエンジントルクを増大させるように、エンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。エンジン制御回路１ａは、エンジン１に対する燃料噴射量を増量して、エンジン１の回転数を一定に保ったまま、出力トルクを増加させるようエンジン１を制御する。 When the tilt angle of the main pump 7 is controlled so as to increase the discharge amount, the driving load of the main pump 7 increases. Therefore, the control circuit 13 outputs a control signal to the engine control circuit 1a so as to increase the engine torque corresponding to the increased driving load. The engine control circuit 1a increases the fuel injection amount to the engine 1 and controls the engine 1 to increase the output torque while keeping the rotation speed of the engine 1 constant.

エンジン１の回転数が一定であっても、出力トルクが増加すれば排気ガスの温度Ｔｇが上昇する。そのため、ＤＰＦ４の自己再生機能によって、ＤＰＦ４に捕集されたＰＭの燃焼が促進されるので、ＤＰＦ４の目詰まりが解消する。エンジン出力の増加分のエネルギーは、アキュムレータ１４に圧油のエネルギーとして蓄積される。すなわち、排気ガスの温度Ｔｇを上昇させるために余分に出力されたエンジン１の動力は、動力吸収回路２００によって回収されることになる。 Even if the rotational speed of the engine 1 is constant, if the output torque increases, the temperature Tg of the exhaust gas increases. Therefore, the combustion of the PM collected by the DPF 4 is promoted by the self-regenerating function of the DPF 4, so that the clogging of the DPF 4 is eliminated. The increased energy of the engine output is accumulated in the accumulator 14 as pressure oil energy. That is, the motive power of the engine 1 that is output in excess to increase the temperature Tg of the exhaust gas is recovered by the motive power absorption circuit 200.

アキュムレータ１４の容量は、上述したようにエンジン１の出力トルクを増加させている間の余剰の圧油を蓄積できるように適宜設定されている。なお、ＤＰＦ４の目詰まりが進行すると再生に要する時間が長くなり、アキュムレータ１４に蓄積させる圧油量が増えてしまう。そこで、上述した再生動作をこまめに行うことで、アキュムレータ１４の容量を必要以上に多くならないように、所定差圧△Ｐｈをおよび所定温度Ｔｌｏｗが設定されている。上述した再生動作をこまめに行うことで、再生中のＤＰＦ４の温度が上がりすぎるのを防止できるので、ＤＰＦ４の寿命を延命化できる。後述するように、アキュムレータ１４に蓄積された圧油は、メインポンプ７の駆動に用いられるため、有効に利用できる。 As described above, the capacity of the accumulator 14 is appropriately set so that excess pressure oil can be accumulated while the output torque of the engine 1 is increased. Note that, as the clogging of the DPF 4 progresses, the time required for regeneration increases, and the amount of pressure oil accumulated in the accumulator 14 increases. Therefore, the predetermined differential pressure ΔPh and the predetermined temperature Tlow are set so that the capacity of the accumulator 14 is not increased more than necessary by frequently performing the above-described regeneration operation. By frequently performing the above-described regeneration operation, it is possible to prevent the temperature of the DPF 4 during regeneration from being excessively increased, so that the life of the DPF 4 can be extended. As will be described later, since the pressure oil accumulated in the accumulator 14 is used for driving the main pump 7, it can be used effectively.

ここで、制御回路１３は、蓄圧弁１２を次のように制御する。アキュムレータ１４への圧油の供給開始当初は、アキュムレータ１４の圧力が低く、油路４１ａと油路４３との圧力差が大きい。そこで、制御回路１３は、アキュムレータ１４への圧油の流入量が多くなりすぎないように、すなわち、ブームシリンダ１１４の動作に影響を与えないように、蓄圧弁１２のスプール位置を制御する。アキュムレータ１４へ圧油が蓄積されると、アキュムレータ１４の圧力が徐々に上昇するので、油路４１ａと油路４３との圧力差が小さくなる。したがって、蓄圧弁１２でアキュムレータ１４への圧油の流入を絞る必要性が少なくなる。そこで、アキュムレータ１４へ圧油が蓄積されると、アキュムレータ１４への圧油の流入量が減らないように、制御回路１３は蓄圧弁１２のスプール位置を制御する。 Here, the control circuit 13 controls the pressure accumulation valve 12 as follows. At the beginning of the supply of pressure oil to the accumulator 14, the pressure of the accumulator 14 is low, and the pressure difference between the oil passage 41a and the oil passage 43 is large. Therefore, the control circuit 13 controls the spool position of the pressure accumulating valve 12 so that the amount of pressure oil flowing into the accumulator 14 does not increase too much, that is, does not affect the operation of the boom cylinder 114. When the pressure oil is accumulated in the accumulator 14, the pressure in the accumulator 14 gradually increases, so that the pressure difference between the oil passage 41a and the oil passage 43 becomes small. Therefore, the necessity of restricting the inflow of the pressure oil into the accumulator 14 with the pressure accumulation valve 12 is reduced. Therefore, when pressure oil is accumulated in the accumulator 14, the control circuit 13 controls the spool position of the pressure accumulation valve 12 so that the amount of pressure oil flowing into the accumulator 14 does not decrease.

また、制御回路１３は、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量を検出し、ブームシリンダ１１４の動作に影響を与えないように、かつ、排気ガスの温度が上昇するように、蓄圧弁１２のスプール位置を制御する。すなわち、制御回路１３は、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量が少ないと判断すると、アキュムレータ１４に流入する圧油が多くなるように蓄圧弁１２のスプール位置を制御する。また、制御回路１３は、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量が多いと判断すると、アキュムレータ１４に流入する圧油が少なくなるように蓄圧弁１２のスプール位置を制御する。 Further, the control circuit 13 detects the operation amount of the operation lever 30 from the pressures of the pressure sensors 31 and 32 so that the operation of the boom cylinder 114 is not affected and the temperature of the exhaust gas is increased. The spool position of the pressure accumulation valve 12 is controlled. That is, when the control circuit 13 determines that the operation amount of the operation lever 30 is small from the pressures of the pressure sensors 31 and 32, the control circuit 13 controls the spool position of the pressure accumulating valve 12 so that the pressure oil flowing into the accumulator 14 increases. When the control circuit 13 determines that the operation amount of the operation lever 30 is large from the pressures of the pressure sensors 31 and 32, the control circuit 13 controls the spool position of the pressure accumulating valve 12 so that the pressure oil flowing into the accumulator 14 decreases.

このように蓄圧弁１２のスプール位置を制御することで、ブームシリンダ１１４の動作に影響を与えることなく、エンジン１のエンジン出力増加分のエネルギーをアキュムレータ１４に圧油として蓄積できる。なお、アキュムレータ１４への圧油の蓄積状態、すなわちアキュムレータ１４の圧力は、上述したように、圧力センサ１７で検出される。 By controlling the spool position of the pressure accumulating valve 12 in this manner, the energy corresponding to the increase in the engine output of the engine 1 can be stored as pressure oil in the accumulator 14 without affecting the operation of the boom cylinder 114. In addition, the accumulation state of the pressure oil in the accumulator 14, that is, the pressure of the accumulator 14, is detected by the pressure sensor 17 as described above.

上述したようにエンジン１の出力トルクを増加させて排気ガスの温度Ｔｇを上昇させると、ＤＰＦ４に捕集されたＰＭの燃焼が促進されてＤＰＦ４の目詰まりが解消し、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが低下する。そこで、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定値△Ｐｌ以下となると、制御回路１３は、ＤＰＦ４の再生処理を終了する。すなわち、制御回路１３は、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定値△Ｐｌ以下となると、アキュムレータ１４への圧油の流入を禁止するように油路４１ａと油路４３とを遮断する。また、制御回路１３は、アキュムレータ１４に供給されなくなったことで、コントロール弁９側に供給される圧油が不必要に増えないよう、吐出量を減少させるようにメインポンプ７の傾転角度を制御する。 As described above, when the output torque of the engine 1 is increased and the temperature Tg of the exhaust gas is increased, the combustion of the PM trapped in the DPF 4 is promoted, the clogging of the DPF 4 is eliminated, and the differential pressure Δ across the DPF 4 Pg decreases. Therefore, when the differential pressure ΔPg across the DPF 4 becomes equal to or less than the predetermined value ΔPl, the control circuit 13 ends the regeneration process of the DPF 4. That is, when the differential pressure ΔPg across the DPF 4 becomes equal to or less than the predetermined value ΔPl, the control circuit 13 blocks the oil passage 41a and the oil passage 43 so as to prohibit the flow of pressure oil into the accumulator 14. In addition, the control circuit 13 sets the tilt angle of the main pump 7 so as to reduce the discharge amount so that the pressure oil supplied to the control valve 9 side does not increase unnecessarily because it is no longer supplied to the accumulator 14. Control.

吐出量を減少させるようにメインポンプ７の傾転角度が制御されると、メインポンプ７の駆動負荷が軽減される。そこで、制御回路１３は、軽減された負荷に見合うだけのエンジントルクを減少させるように、エンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。すなわち、制御回路１３は、上述したエンジン１の出力トルクの増加を中止するようエンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。エンジン制御回路１ａは、エンジン１に対する燃料噴射量の増量を中止して、エンジン１の回転数を一定に保ったまま出力トルクを減少させるようにエンジン１を制御する。 When the tilt angle of the main pump 7 is controlled so as to reduce the discharge amount, the driving load of the main pump 7 is reduced. Therefore, the control circuit 13 outputs a control signal to the engine control circuit 1a so as to reduce the engine torque corresponding to the reduced load. That is, the control circuit 13 outputs a control signal to the engine control circuit 1a so as to stop the increase in the output torque of the engine 1 described above. The engine control circuit 1a stops the increase in the fuel injection amount to the engine 1 and controls the engine 1 so as to decrease the output torque while keeping the rotation speed of the engine 1 constant.

なお、制御回路１３は、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定値△Ｐｌ以下とならなくても、圧力センサ１７で検出されるアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑが所定圧力Ｐａｑｈを超えると、アキュムレータ１４を保護するため、上述したようにＤＰＦ４の再生処理を終了する。 The control circuit 13 protects the accumulator 14 when the pressure Paq of the accumulator 14 detected by the pressure sensor 17 exceeds the predetermined pressure Paqh, even if the differential pressure ΔPg across the DPF 4 does not become the predetermined value ΔPl or less. Therefore, the regeneration process of the DPF 4 is terminated as described above.

−−−動力吸収回路２００によって回収された動力の利用について−−−
上述したように動力吸収回路２００で回収された動力、すなわち、アキュムレータ１４に蓄積された圧油は、油圧モータ１５の駆動に利用される。制御回路１３は、圧力センサ１７で検出したアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑが所定値Ｐ１以上であり、かつ、上述したＤＰＦ４の再生処理が行われていないと判断すると、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量を算出する。そして制御回路１３は、算出した操作レバー３０が所定の操作量以上であると判断すると、算出した操作量に応じて、油圧モータ１５の傾転量を調整するとともに、油路４４ａと油路４４ｂとを連通するようにアシスト弁１６を制御する。 --- Utilization of power recovered by power absorption circuit 200 ---
As described above, the power recovered by the power absorption circuit 200, that is, the pressure oil accumulated in the accumulator 14 is used for driving the hydraulic motor 15. When the control circuit 13 determines that the pressure Paq of the accumulator 14 detected by the pressure sensor 17 is equal to or greater than the predetermined value P1 and the regeneration process of the DPF 4 is not performed, the control circuit 13 operates from the pressures of the pressure sensors 31 and 32. The operation amount of the lever 30 is calculated. When the control circuit 13 determines that the calculated operation lever 30 is equal to or greater than the predetermined operation amount, the control circuit 13 adjusts the tilt amount of the hydraulic motor 15 according to the calculated operation amount, and the oil passage 44a and the oil passage 44b. The assist valve 16 is controlled so as to communicate with each other.

その結果、アキュムレータ１４に蓄積されていた圧油が油圧モータ１５を駆動する。上述したように油圧モータ１５の出力軸がメインポンプ７の入力軸と直結されているので、油圧モータ１５はエンジン１によるメインポンプ７の駆動を補助することになる。すなわち、動力吸収回路２００によって回収された動力がメインポンプ７の駆動力として利用される。なお、油圧モータ１５によってメインポンプ７の駆動が補助されると、エンジン１の負荷が少なくなる。これにより、エンジン１の燃料消費を低減できる。 As a result, the pressure oil accumulated in the accumulator 14 drives the hydraulic motor 15. As described above, since the output shaft of the hydraulic motor 15 is directly connected to the input shaft of the main pump 7, the hydraulic motor 15 assists the driving of the main pump 7 by the engine 1. That is, the power recovered by the power absorption circuit 200 is used as the driving force of the main pump 7. Note that when the drive of the main pump 7 is assisted by the hydraulic motor 15, the load on the engine 1 is reduced. Thereby, the fuel consumption of the engine 1 can be reduced.

メインポンプ７の駆動補助を開始した後、操作レバー３０の操作量が少なくなれば、メインポンプ７の駆動を補助する必要性は低くなる。そこで、制御回路１３は、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量を算出して、操作レバー３０が所定の操作量未満であると判断すると、油路４４ａと油路４４ｂとを遮断するようにアシスト弁１６を制御する。 If the operation amount of the operation lever 30 decreases after starting the driving assistance of the main pump 7, the necessity of assisting the driving of the main pump 7 is reduced. Therefore, when the control circuit 13 calculates the operation amount of the operation lever 30 from the pressures of the pressure sensors 31 and 32 and determines that the operation lever 30 is less than the predetermined operation amount, the control passage 13 determines the oil passage 44a and the oil passage 44b. The assist valve 16 is controlled to shut off.

メインポンプ７の駆動補助を中止した後、操作レバー３０の操作量が多くなれば、メインポンプ７の駆動を補助する必要性が高くなる。そこで、制御回路１３は、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量を算出して、操作レバー３０が所定の操作量以上であると判断すると、油路４４ａと油路４４ｂとを遮断するようにアシスト弁１６を制御する。 If the operation amount of the operation lever 30 increases after stopping the driving assistance of the main pump 7, the necessity of assisting the driving of the main pump 7 increases. Therefore, when the control circuit 13 calculates the operation amount of the operation lever 30 from the pressures of the pressure sensors 31 and 32 and determines that the operation lever 30 is equal to or greater than the predetermined operation amount, the control circuit 13 defines the oil passage 44a and the oil passage 44b. The assist valve 16 is controlled to shut off.

なお、制御回路１３は、圧力センサ１７で検出したアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑが所定圧力Ｐ２以下となると、すなわち、アキュムレータ１４に蓄積されていた圧油が十分ではなくなると、油路４４ａと油路４４ｂとを遮断するようにアシスト弁１６を制御する。これにより、動力吸収回路２００によって回収された動力の利用が終了する。 When the pressure Paq of the accumulator 14 detected by the pressure sensor 17 is equal to or lower than the predetermined pressure P2, that is, when the pressure oil accumulated in the accumulator 14 is not sufficient, the control circuit 13 determines that the oil path 44a and the oil path 44b The assist valve 16 is controlled so as to be shut off. Thereby, the use of the power recovered by the power absorption circuit 200 ends.

−−−フローチャート−−−
図３は、上述したＤＰＦ４の再生処理に関する動作についての処理内容を示すフローチャートである。油圧ショベルの不図示のイグニッションスイッチがオンされると、この処理を行うプログラムが起動されて、制御回路１３で実行される。ステップＳ１において、排気圧センサ５ａ，５ｂで各々検出した圧力値Ｐ５ａ，Ｐ５ｂよりＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇを算出してステップＳ３へ進む。 --- Flow chart ---
FIG. 3 is a flowchart showing the processing contents of the operation related to the above-described DPF 4 regeneration processing. When an ignition switch (not shown) of the hydraulic excavator is turned on, a program for performing this process is started and executed by the control circuit 13. In step S1, the front-rear differential pressure ΔPg of the DPF 4 is calculated from the pressure values P5a and P5b detected by the exhaust pressure sensors 5a and 5b, respectively, and the process proceeds to step S3.

ステップＳ３において、ステップＳ１で算出したＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定差圧△Ｐｈを超えているか否かを判断する。ステップＳ３が肯定判断されるとステップＳ５へ進み、排気温度センサ６で検出した排気ガスの温度Ｔｇを読み込んでステップＳ７へ進む。ステップＳ７において、ステップＳ５で読み込んだ排気ガスの温度Ｔｇが所定温度Ｔｌｏｗ未満であるか否かを判断する。 In step S3, it is determined whether or not the differential pressure ΔPg across the DPF 4 calculated in step S1 exceeds a predetermined differential pressure ΔPh. If an affirmative determination is made in step S3, the process proceeds to step S5, the temperature Tg of the exhaust gas detected by the exhaust temperature sensor 6 is read, and the process proceeds to step S7. In step S7, it is determined whether or not the temperature Tg of the exhaust gas read in step S5 is lower than a predetermined temperature Tlow.

ステップＳ７が肯定判断されるとステップＳ９へ進み、ＤＰＦ４の再生処理を開始するよう各部を制御する。すなわち、上述したように、油路４１ａと油路４３とを連通するように蓄圧弁１２を制御し、吐出量を増加させるようにメインポンプ７の傾転角度を制御し、エンジントルクを増大させるように、エンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。 If an affirmative determination is made in step S7, the process proceeds to step S9, and each unit is controlled to start the regeneration process of the DPF 4. That is, as described above, the pressure accumulation valve 12 is controlled so that the oil passage 41a and the oil passage 43 communicate with each other, the tilt angle of the main pump 7 is controlled so as to increase the discharge amount, and the engine torque is increased. Thus, a control signal is output to the engine control circuit 1a.

ＤＰＦ４の再生処理を開始するとステップＳ１１に進み、排気圧センサ５ａ，５ｂで各々検出した圧力値Ｐ５ａ，Ｐ５ｂよりＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇを算出してステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３において、ステップＳ１１で算出したＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定値△Ｐｌを超えているか否かを判断する。ステップＳ１３が肯定判断されるとステップＳ１５へ進み、圧力センサ１７で検出されるアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑを読み込んでステップＳ１７へ進む。 When the regeneration process of the DPF 4 is started, the process proceeds to step S11, the front-rear differential pressure ΔPg of the DPF 4 is calculated from the pressure values P5a, P5b detected by the exhaust pressure sensors 5a, 5b, and the process proceeds to step S13. In step S13, it is determined whether or not the differential pressure ΔPg across the DPF 4 calculated in step S11 exceeds a predetermined value ΔPl. If an affirmative determination is made in step S13, the process proceeds to step S15, the pressure Paq of the accumulator 14 detected by the pressure sensor 17 is read, and the process proceeds to step S17.

ステップＳ１７において、ステップＳ１５で読み込んだアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑが所定圧力Ｐａｑｈを超えているか否かを判断する。ステップＳ１７が肯定判断されるとステップＳ１９へ進み、ＤＰＦ４の再生処理を終了するよう各部を制御する。すなわち、上述したように、油路４１ａと油路４３とを遮断するよう蓄圧弁１２を制御し、吐出量を減少させるようにメインポンプ７の傾転角度を制御し、エンジントルクを減少させるように、エンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。ＤＰＦ４の再生処理を終了するとリターンする。 In step S17, it is determined whether or not the pressure Paq of the accumulator 14 read in step S15 exceeds a predetermined pressure Paqh. If an affirmative determination is made in step S17, the process proceeds to step S19, and each part is controlled to end the regeneration process of the DPF 4. That is, as described above, the pressure accumulation valve 12 is controlled so as to shut off the oil passage 41a and the oil passage 43, the tilt angle of the main pump 7 is controlled so as to reduce the discharge amount, and the engine torque is reduced. In addition, a control signal is output to the engine control circuit 1a. When the regeneration process of the DPF 4 is completed, the process returns.

ステップＳ１７が否定判断されるとステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１３が否定判断されるとステップＳ１９へ進む。ステップＳ３が否定判断されるか、ステップＳ７が否定判断されるとステップＳ１へ戻る。 If a negative determination is made in step S17, the process returns to step S11. If a negative determination is made in step S13, the process proceeds to step S19. If a negative determination is made in step S3 or a negative determination is made in step S7, the process returns to step S1.

図４は、上述した動力吸収回路２００によって回収された動力の利用に関する動作についての処理内容を示すフローチャートである。油圧ショベルの不図示のイグニッションスイッチがオンされると、この処理を行うプログラムが起動されて、制御回路１３で実行される。ステップＳ３１において、圧力センサ１７で検出されるアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑを読み込んでステップＳ３３へ進む。 FIG. 4 is a flowchart showing the processing content of the operation related to the use of the power collected by the power absorption circuit 200 described above. When an ignition switch (not shown) of the hydraulic excavator is turned on, a program for performing this process is started and executed by the control circuit 13. In step S31, the pressure Paq of the accumulator 14 detected by the pressure sensor 17 is read, and the process proceeds to step S33.

ステップＳ３３において、ステップＳ３１で読み込んだアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑが所定値Ｐ１以上になるまで待機する。ステップＳ３３が肯定判断されるとステップＳ３５へ進み、上述したＤＰＦ４の再生処理が終了するまで待機する。ステップＳ３５が肯定判断されるとステップＳ３７へ進み、圧力センサ３１，３２の検出圧力を読み込んでステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９において、ステップＳ３７で読み込んだ圧力センサ３１，３２の検出圧力に基づいて、操作レバー３０の操作量を算出してステップＳ４１へ進む。 In step S33, the process waits until the pressure Paq of the accumulator 14 read in step S31 becomes equal to or higher than a predetermined value P1. If an affirmative determination is made in step S33, the process proceeds to step S35 and waits until the above-described DPF 4 regeneration process is completed. If an affirmative determination is made in step S35, the process proceeds to step S37, the pressure detected by the pressure sensors 31, 32 is read, and the process proceeds to step S39. In step S39, the operation amount of the operation lever 30 is calculated based on the pressure detected by the pressure sensors 31, 32 read in step S37, and the process proceeds to step S41.

ステップＳ４１において、ステップＳ３９で算出した操作レバー３０の操作量が所定の操作量以上であるか否かを判断する。ステップＳ４１が肯定判断されるとステップＳ４３へ進み、ステップＳ３９で算出した操作レバー３０の操作量に応じて、油圧モータ１５の傾転角度を調整してステップＳ４５へ進む。ステップＳ４５において、油路４４ａと油路４４ｂとを連通するようにアシスト弁１６を制御してステップＳ４７へ進む。 In step S41, it is determined whether or not the operation amount of the operation lever 30 calculated in step S39 is equal to or greater than a predetermined operation amount. If an affirmative determination is made in step S41, the process proceeds to step S43, the tilt angle of the hydraulic motor 15 is adjusted according to the operation amount of the operation lever 30 calculated in step S39, and the process proceeds to step S45. In step S45, the assist valve 16 is controlled so that the oil passage 44a and the oil passage 44b communicate with each other, and the process proceeds to step S47.

ステップＳ４７において、圧力センサ１７で検出されるアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑを読み込んでステップＳ４９へ進む。ステップＳ４９において、ステップＳ４７で読み込んだアキュムレータ１４の圧力Ｐａｑが所定値Ｐ２以下であるか否かを判断する。ステップＳ４９が肯定判断されるとステップＳ５１へ進み、油路４４ａと油路４４ｂとを遮断するようにアシスト弁１６を制御してリターンする。 In step S47, the pressure Paq of the accumulator 14 detected by the pressure sensor 17 is read, and the process proceeds to step S49. In step S49, it is determined whether or not the pressure Paq of the accumulator 14 read in step S47 is equal to or less than a predetermined value P2. If an affirmative determination is made in step S49, the process proceeds to step S51, and the assist valve 16 is controlled to shut off the oil passage 44a and the oil passage 44b, and the process returns.

ステップＳ４１が否定判断されるとステップＳ５３へ進み、油路４４ａと油路４４ｂとを遮断するようにアシスト弁１６を制御してステップＳ３５へ戻る。 If a negative determination is made in step S41, the process proceeds to step S53, the assist valve 16 is controlled so as to shut off the oil path 44a and the oil path 44b, and the process returns to step S35.

ステップＳ４９が否定判断されるとステップＳ３５へ戻る。 If a negative determination is made in step S49, the process returns to step S35.

上述した第１の実施の形態の作業機械１００では、次の作用効果を奏する。
（１）ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定差圧△Ｐｈを超えた際に、エンジン１の出力を増加させて排気温度を上昇させることでＤＰＦ４の再生処理を行うように構成した。また、ＤＰＦ４の再生処理中に増加させたエンジン出力を圧油のエネルギーとして、アキュムレータ１４で蓄圧するように構成した。これにより、ＤＰＦ４で捕集されたＰＭをＤＰＦ４から除去できる。また、ＰＭ除去のために増加させたエンジン出力を、油圧で各部が駆動される作業機械にとって後に有効に利用しやすい形態で回収できるので、回収したエネルギーの利用のための機器構成が簡略化でき、コスト増を低減できる。 The work machine 100 according to the first embodiment described above has the following operational effects.
(1) When the differential pressure ΔPg across the DPF 4 exceeds a predetermined differential pressure ΔPh, the regeneration process of the DPF 4 is performed by increasing the output of the engine 1 and increasing the exhaust temperature. Further, the engine output increased during the regeneration process of the DPF 4 is configured to accumulate pressure in the accumulator 14 as pressure oil energy. Thereby, PM collected by DPF4 can be removed from DPF4. In addition, the engine output increased for PM removal can be recovered in a form that can be used effectively later for work machines driven by hydraulic pressure, so the equipment configuration for using the recovered energy can be simplified. , Cost increase can be reduced.

（２）ＰＭ除去のために増加させたエンジン出力の回収にアキュムレータ１４を用いるように構成した。これにより、簡単な油圧回路の構成で、ＰＭ除去のために増加させたエンジン出力を回収できるので、エネルギー回収のための機器構成が簡略化できる。したがって、コスト増を低減できるとともに、故障を少なくでき、信頼性が高い。 (2) The accumulator 14 is used to recover the engine output increased for PM removal. Thereby, since the engine output increased for PM removal can be recovered with a simple hydraulic circuit configuration, the device configuration for energy recovery can be simplified. Therefore, cost increase can be reduced, failure can be reduced, and reliability is high.

（３）アキュムレータ１４で蓄圧した圧油によって油圧モータ１５を駆動することで、エンジン１によるメインポンプ７の駆動を補助するように構成した。これにより、ＤＰＦ４の再生のために増加させたエンジン出力を一時的に蓄積しておいて、後にメインポンプ７の駆動力として有効利用できるので、ＤＰＦ４の再生に伴う燃費の悪化を抑制できる。 (3) The hydraulic motor 15 is driven by the pressure oil accumulated in the accumulator 14 so that the drive of the main pump 7 by the engine 1 is assisted. As a result, the engine output increased for regeneration of the DPF 4 can be temporarily stored and later effectively used as the driving force of the main pump 7, so that deterioration in fuel consumption associated with regeneration of the DPF 4 can be suppressed.

（４）エンジン回転数を略一定に保ち、出力トルクを増やすことでエンジン出力を増加させて、排気ガスの温度を上昇させるように構成した。これにより、メインポンプ７の回転数が変化しないので、傾転角度の変更のみでメインポンプ７からの圧油の吐出量を制御でき、ブームシリンダ１１４に対する圧油の供給量を制御しやすい。すなわち、操作レバー３０の操作量に対するブームシリンダ１１４の駆動速度を、ＤＰＦ４の再生処理の開始前後で、変動が少なくなるように制御しやすくなる。 (4) The engine speed is kept substantially constant, and the engine output is increased by increasing the output torque to increase the temperature of the exhaust gas. Thereby, since the rotation speed of the main pump 7 does not change, the discharge amount of the pressure oil from the main pump 7 can be controlled only by changing the tilt angle, and the supply amount of the pressure oil to the boom cylinder 114 can be easily controlled. That is, it becomes easy to control the drive speed of the boom cylinder 114 with respect to the operation amount of the operation lever 30 before and after the start of the regeneration process of the DPF 4 so as to reduce fluctuation.

−−−第２の実施の形態−−−
図５〜７を参照して、本発明による作業機械の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、ＰＭ除去のために増加させたエンジン出力を圧油のエネルギーとして回収する代わりに、電気エネルギーとして回収する点で、第１の実施の形態と異なる。 --- Second Embodiment ---
With reference to FIGS. 5-7, 2nd Embodiment of the working machine by this invention is described. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and different points will be mainly described. Points that are not particularly described are the same as those in the first embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the engine output increased for PM removal is recovered as electric energy instead of being recovered as pressure oil energy.

図５は、本実施の形態の作業機械１００の油圧回路を示す図である。この油圧回路には、第１の実施の形態における動力吸収回路２００の代わりに動力吸収装置３００が設けられている。 FIG. 5 is a diagram showing a hydraulic circuit of work machine 100 according to the present embodiment. In this hydraulic circuit, a power absorbing device 300 is provided instead of the power absorbing circuit 200 in the first embodiment.

動力吸収装置３００には、電磁クラッチ１４０と、発電機／電動機１４１と、インバータ／コンバータ１４２と、バッテリ４３とが設けられている。電磁クラッチ１４０は、入力軸でもあり出力軸でもある発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを接続または切断する電磁クラッチである。電磁クラッチ１４０は、制御回路１３からの制御信号によってその断続が制御される。発電機／電動機１４１は、交流発電機としても機能し、交流電動機としても機能する。発電機／電動機１４１は、インバータ／コンバータ１４２に接続されている。 The power absorbing device 300 is provided with an electromagnetic clutch 140, a generator / motor 141, an inverter / converter 142, and a battery 43. The electromagnetic clutch 140 is an electromagnetic clutch that connects or disconnects the rotating shaft of the generator / motor 141 that is both an input shaft and an output shaft and the input shaft of the main pump 7. The electromagnetic clutch 140 is controlled to be turned on and off by a control signal from the control circuit 13. The generator / motor 141 functions as an AC generator and also functions as an AC motor. The generator / motor 141 is connected to the inverter / converter 142.

インバータ／コンバータ１４２は、発電機／電動機１４１で発電された交流電力を所定電圧の直流電力に変換してバッテリ１４３に供給する。また、インバータ／コンバータ１４２は、バッテリ１４３に蓄電された直流電力を所定電圧、所定周波数の交流電力に変換して発電機／電動機１４１に供給する。インバータ／コンバータ１４２は、制御回路１３によって制御される。バッテリ１４３は、たとえば鉛蓄電池や、リチウムイオンバッテリのように、直流電力を蓄電する２次電池である。 The inverter / converter 142 converts AC power generated by the generator / motor 141 into DC power having a predetermined voltage and supplies the DC power to the battery 143. Further, the inverter / converter 142 converts the DC power stored in the battery 143 into AC power having a predetermined voltage and a predetermined frequency and supplies the AC power to the generator / motor 141. The inverter / converter 142 is controlled by the control circuit 13. The battery 143 is a secondary battery that stores DC power, such as a lead storage battery or a lithium ion battery.

−−−ＤＰＦ４の再生処理と動力吸収装置３００による動力の回収について−−−
エンジン始動直後には、動力吸収装置３００では、電磁クラッチ１４０は、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを切断している。エンジン１が起動されると、排気ガスがマニホールド２から排気管３およびＤＰＦ４を経由して外界（大気中）に排出される。排気ガスに含まれるＰＭは、ＤＰＦ４で捕集される。 --- About the regeneration process of DPF4 and the recovery of power by the power absorption device 300 ---
Immediately after starting the engine, in the power absorbing device 300, the electromagnetic clutch 140 disconnects the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7. When the engine 1 is started, exhaust gas is discharged from the manifold 2 to the outside (in the atmosphere) via the exhaust pipe 3 and the DPF 4. PM contained in the exhaust gas is collected by the DPF 4.

作業機械１００では、上述したようにＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇに基づいて、ＤＰＦ４の目詰まりを検出する。そして、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定差圧△Ｐｈを超え、かつ、排気温度センサ６で検出した排気ガスの温度Ｔｇが所定温度Ｔｌｏｗ未満であれば、制御回路１３が次のように各部を制御することで、以下に述べるＤＰＦ４の再生処理を行う。 The work machine 100 detects clogging of the DPF 4 based on the differential pressure ΔPg across the DPF 4 as described above. If the front-rear differential pressure ΔPg of the DPF 4 exceeds the predetermined differential pressure ΔPh and the temperature Tg of the exhaust gas detected by the exhaust temperature sensor 6 is lower than the predetermined temperature Tlow, the control circuit 13 causes each part as follows: By controlling the above, regeneration processing of the DPF 4 described below is performed.

制御回路１３は、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定差圧△Ｐｈを超え、かつ、排気温度センサ６で検出した排気ガスの温度Ｔｇが所定温度Ｔｌｏｗ未満であると判断すると、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを接続するように電磁クラッチ１４０を制御する。これにより、エンジン１の動力が、発電機／電動機１４１にも伝達されることになる。発電機／電動機１４１はエンジン１によって駆動されることで発電する。制御回路１３は、発電機／電動機１４１で発電された電力をバッテリ１４３に供給するようインバータ／コンバータ１４２を制御する。 When the control circuit 13 determines that the differential pressure ΔPg across the DPF 4 exceeds the predetermined differential pressure ΔPh and the temperature Tg of the exhaust gas detected by the exhaust temperature sensor 6 is lower than the predetermined temperature Tlow, the generator / motor The electromagnetic clutch 140 is controlled to connect the rotation shaft 141 and the input shaft of the main pump 7. As a result, the power of the engine 1 is also transmitted to the generator / motor 141. The generator / motor 141 is driven by the engine 1 to generate power. The control circuit 13 controls the inverter / converter 142 so that the electric power generated by the generator / motor 141 is supplied to the battery 143.

発電機／電動機１４１で発電を開始すると、発電機／電動機１４１がエンジン１の負荷となる。そこで、制御回路１３は、発電機／電動機１４１の負荷に見合うだけエンジントルクを増大させるように、エンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。エンジン制御回路１ａは、エンジン１に対する燃料噴射量を増量して、エンジン１の回転数を一定に保ったまま、出力トルクを増加させるようエンジン１を制御する。 When power generation is started by the generator / motor 141, the generator / motor 141 becomes a load on the engine 1. Therefore, the control circuit 13 outputs a control signal to the engine control circuit 1a so as to increase the engine torque in accordance with the load of the generator / motor 141. The engine control circuit 1a increases the fuel injection amount to the engine 1 and controls the engine 1 to increase the output torque while keeping the rotation speed of the engine 1 constant.

エンジン１の回転数が一定であっても、出力トルクが増加すれば排気ガスの温度Ｔｇが上昇する。そのため、ＤＰＦ４の自己再生機能によって、ＤＰＦ４に捕集されたＰＭの燃焼が促進されるので、ＤＰＦ４の目詰まりが解消する。エンジン出力の増加分のエネルギーは、バッテリ１４３に電気エネルギーとして蓄積される。すなわち、排気ガスの温度Ｔｇを上昇させるために余分に出力されたエンジン１の動力は、動力吸収装置３００によって回収されることになる。 Even if the rotational speed of the engine 1 is constant, if the output torque increases, the temperature Tg of the exhaust gas increases. Therefore, the combustion of the PM collected by the DPF 4 is promoted by the self-regenerating function of the DPF 4, so that the clogging of the DPF 4 is eliminated. The increased energy of the engine output is stored as electric energy in the battery 143. That is, the power of the engine 1 that is output in excess to increase the temperature Tg of the exhaust gas is recovered by the power absorbing device 300.

上述したようにエンジン１の出力トルクを増加させて排気ガスの温度Ｔｇを上昇させると、ＤＰＦ４に捕集されたＰＭの燃焼が促進されてＤＰＦ４の目詰まりが解消し、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが低下する。そこで、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定値△Ｐｌ以下となると、制御回路１３は、ＤＰＦ４の再生処理を終了する。すなわち、制御回路１３は、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定値△Ｐｌ以下となると、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを切断するように電磁クラッチ１４０を制御する。 As described above, when the output torque of the engine 1 is increased and the temperature Tg of the exhaust gas is increased, the combustion of PM trapped in the DPF 4 is promoted, the clogging of the DPF 4 is eliminated, and the differential pressure Δ across the DPF 4 Pg decreases. Therefore, when the differential pressure ΔPg across the DPF 4 becomes equal to or less than the predetermined value ΔPl, the control circuit 13 ends the regeneration process of the DPF 4. That is, the control circuit 13 controls the electromagnetic clutch 140 so as to disconnect the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7 when the differential pressure ΔPg across the DPF 4 becomes equal to or less than the predetermined value ΔPl. To do.

さらに、制御回路１３は、発電機／電動機１４１で発電しなくなったことで減少した負荷に見合うだけエンジントルクを減少させるように、エンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。すなわち、制御回路１３は、上述したエンジン１の出力トルクの増加を中止するようエンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。エンジン制御回路１ａは、エンジン１に対する燃料噴射量の増量を中止して、エンジン１の回転数を一定に保ったまま出力トルクを減少させるようにエンジン１を制御する。 Further, the control circuit 13 outputs a control signal to the engine control circuit 1a so as to reduce the engine torque as much as possible in accordance with the reduced load due to the fact that the generator / motor 141 stops generating power. That is, the control circuit 13 outputs a control signal to the engine control circuit 1a so as to stop the increase in the output torque of the engine 1 described above. The engine control circuit 1a stops the increase in the fuel injection amount to the engine 1 and controls the engine 1 so as to decrease the output torque while keeping the rotation speed of the engine 1 constant.

なお、制御回路１３は、ＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇが所定値△Ｐｌ以下とならなくても、バッテリ１４３の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｂｈを超えると、バッテリ１４３を過充電から保護するため、上述したようにＤＰＦ４の再生処理を終了する。 Note that the control circuit 13 protects the battery 143 from overcharging when the voltage Vb of the battery 143 exceeds the predetermined voltage Vbh even if the differential pressure ΔPg across the DPF 4 does not become the predetermined value ΔPl or less. As described above, the regeneration process of the DPF 4 is terminated.

−−−動力吸収装置３００によって回収された動力の利用について−−−
上述したように動力吸収装置３００で回収された動力、すなわち、バッテリ１４３に蓄電された電力は、発電機／電動機１４１の駆動に利用される。制御回路１３は、バッテリ１４３の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖ１以上であり、かつ、上述したＤＰＦ４の再生処理が行われていないと判断すると、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量を算出する。そして制御回路１３は、算出した操作レバー３０が所定の操作量以上であると判断すると、算出した操作量に応じて発電機／電動機１４１を駆動するように、インバータ／コンバータ１４２を制御する。すなわち、制御回路１３は、算出した操作量に応じて、発電機／電動機１４１に印加する電圧や周波数などを変更するようにインバータ／コンバータ１４２を制御する。また、制御回路１３は、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを接続するように電磁クラッチ１４０を制御する。 --- About the use of the power recovered by the power absorption device 300 ---
As described above, the power recovered by the power absorbing device 300, that is, the electric power stored in the battery 143 is used to drive the generator / motor 141. When the control circuit 13 determines that the voltage Vb of the battery 143 is equal to or higher than the predetermined voltage V1 and the regeneration process of the DPF 4 is not performed, the operation amount of the operation lever 30 is determined from the pressures of the pressure sensors 31 and 32. calculate. When the control circuit 13 determines that the calculated operation lever 30 is equal to or greater than the predetermined operation amount, the control circuit 13 controls the inverter / converter 142 to drive the generator / motor 141 according to the calculated operation amount. That is, the control circuit 13 controls the inverter / converter 142 so as to change the voltage or frequency applied to the generator / motor 141 according to the calculated operation amount. Further, the control circuit 13 controls the electromagnetic clutch 140 so as to connect the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7.

その結果、バッテリ１４３に蓄電されていた電力が発電機／電動機１４１を駆動する。また、発電機／電動機１４１の回転軸がメインポンプ７の入力軸と電磁クラッチ１４０で接続されるので、発電機／電動機１４１はエンジン１によるメインポンプ７の駆動を補助することになる。すなわち、動力吸収装置３００によって回収された動力がメインポンプ７の駆動力として利用される。なお、発電機／電動機１４１によってメインポンプ７の駆動が補助されると、エンジン１の負荷が少なくなる。エンジン１の回転数は、制御回路１３からの指令によって発電機／電動機１４１による補助の前後で略一定に保たれる。 As a result, the electric power stored in the battery 143 drives the generator / motor 141. Further, since the rotating shaft of the generator / motor 141 is connected to the input shaft of the main pump 7 by the electromagnetic clutch 140, the generator / motor 141 assists the driving of the main pump 7 by the engine 1. That is, the power recovered by the power absorbing device 300 is used as the driving force of the main pump 7. Note that when the drive of the main pump 7 is assisted by the generator / motor 141, the load on the engine 1 is reduced. The number of revolutions of the engine 1 is kept substantially constant before and after assistance by the generator / motor 141 according to a command from the control circuit 13.

メインポンプ７の駆動補助を開始した後、操作レバー３０の操作量が少なくなれば、メインポンプ７の駆動を補助する必要性は低くなる。そこで、制御回路１３は、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量を算出して、操作レバー３０が所定の操作量未満であると判断すると、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを切断するように電磁クラッチ１４０を制御する。また、制御回路１３は、発電機／電動機１４１に対するバッテリ１４３からの電力供給を中止するよう、インバータ／コンバータ１４２を制御する。 If the operation amount of the operation lever 30 decreases after starting the driving assistance of the main pump 7, the necessity of assisting the driving of the main pump 7 is reduced. Therefore, when the control circuit 13 calculates the operation amount of the operation lever 30 from the pressures of the pressure sensors 31 and 32 and determines that the operation lever 30 is less than the predetermined operation amount, the control circuit 13 determines the rotation axis of the generator / motor 141. The electromagnetic clutch 140 is controlled so as to disconnect the input shaft of the main pump 7. Further, the control circuit 13 controls the inverter / converter 142 so as to stop the power supply from the battery 143 to the generator / motor 141.

メインポンプ７の駆動の補助を中止した後、操作レバー３０の操作量が多くなれば、メインポンプ７の駆動を補助する必要性が高くなる。そこで、制御回路１３は、圧力センサ３１，３２の圧力から操作レバー３０の操作量を算出して、操作レバー３０が所定の操作量以上であると判断すると、上述した発電機／電動機１４１によるメインポンプ７の駆動の補助を再開する。 If the operation amount of the operation lever 30 increases after stopping the driving of the main pump 7, the necessity of assisting the driving of the main pump 7 increases. Therefore, when the control circuit 13 calculates the operation amount of the operation lever 30 from the pressures of the pressure sensors 31 and 32 and determines that the operation lever 30 is equal to or greater than the predetermined operation amount, the main circuit of the generator / motor 141 described above is used. The driving assistance of the pump 7 is resumed.

なお、制御回路１３は、バッテリ１４３の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖ２以下となると、すなわち、バッテリ１４３の残量が少なくなると、バッテリ１４３の過放電を防止するために、発電機／電動機１４１に対するバッテリ１４３からの電力供給を中止するよう、インバータ／コンバータ１４２を制御する。また、制御回路１３は、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを切断するように電磁クラッチ１４０を制御する。これにより、動力吸収装置３００によって回収された動力の利用が終了する。 In addition, when the voltage Vb of the battery 143 becomes equal to or lower than the predetermined voltage V2, that is, when the remaining amount of the battery 143 decreases, the control circuit 13 prevents the battery 143 from over-discharging in order to prevent the battery 143 from over-discharge. The inverter / converter 142 is controlled so as to stop the power supply from. Further, the control circuit 13 controls the electromagnetic clutch 140 so as to disconnect the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7. Thereby, the use of the power recovered by the power absorbing device 300 ends.

−−−フローチャート−−−
図６は、上述したＤＰＦ４の再生処理に関する動作についての処理内容を示すフローチャートである。油圧ショベルの不図示のイグニッションスイッチがオンされると、この処理を行うプログラムが起動されて、制御回路１３で実行される。ステップＳ１からステップＳ７までの処理は、第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。 --- Flow chart ---
FIG. 6 is a flowchart showing the processing content of the operation related to the regeneration processing of the DPF 4 described above. When an ignition switch (not shown) of the hydraulic excavator is turned on, a program for performing this process is started and executed by the control circuit 13. Since the processing from step S1 to step S7 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

ステップＳ７が肯定判断されるとステップＳ１０９へ進み、ＤＰＦ４の再生処理を開始するよう各部を制御する。すなわち、上述したように、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを接続するように電磁クラッチ１４０を制御し、発電機／電動機１４１で発電された電力をバッテリ１４３に供給するようインバータ／コンバータ１４２を制御し、エンジントルクを増大させるように、エンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。 If an affirmative determination is made in step S7, the process proceeds to step S109 to control each unit so as to start the regeneration process of the DPF 4. That is, as described above, the electromagnetic clutch 140 is controlled to connect the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7, and the electric power generated by the generator / motor 141 is supplied to the battery 143. The inverter / converter 142 is controlled to be supplied, and a control signal is output to the engine control circuit 1a so as to increase the engine torque.

ＤＰＦ４の再生処理を開始するとステップＳ１１に進む。ステップＳ１１，Ｓ１３における処理は、第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。ステップＳ１３が肯定判断されるとステップＳ１１５へ進み、バッテリ１４３の電圧Ｖｂを読み込んでステップＳ１１７へ進む。 When the regeneration process of the DPF 4 is started, the process proceeds to step S11. Since the processing in steps S11 and S13 is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted. If a positive determination is made in step S13, the process proceeds to step S115, the voltage Vb of the battery 143 is read, and the process proceeds to step S117.

ステップＳ１１７において、ステップＳ１１５で読み込んだバッテリ１４３の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｂｈを超えているか否かを判断する。ステップＳ１１７が肯定判断されるとステップＳ１１９へ進み、ＤＰＦ４の再生処理を終了するよう各部を制御する。すなわち、上述したように、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを切断するように電磁クラッチ１４０を制御し、エンジントルクを減少させるように、エンジン制御回路１ａに制御信号を出力する。ＤＰＦ４の再生処理を終了するとリターンする。 In step S117, it is determined whether or not the voltage Vb of the battery 143 read in step S115 exceeds a predetermined voltage Vbh. If an affirmative determination is made in step S117, the process proceeds to step S119, and each unit is controlled so as to end the regeneration process of the DPF 4. That is, as described above, the electromagnetic clutch 140 is controlled so as to disconnect the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7, and the engine control circuit 1a is controlled so as to reduce the engine torque. Output a signal. When the regeneration process of the DPF 4 is completed, the process returns.

ステップＳ１１７が否定判断されるとステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１３が否定判断されるとステップＳ１１９へ進む。 If a negative determination is made in step S117, the process returns to step S11. If a negative determination is made in step S13, the process proceeds to step S119.

図７は、上述した動力吸収装置３００によって回収された動力の利用に関する動作についての処理内容を示すフローチャートである。油圧ショベルの不図示のイグニッションスイッチがオンされると、この処理を行うプログラムが起動されて、制御回路１３で実行される。ステップＳ１３１において、バッテリ１４３の電圧Ｖｂを読み込んでステップＳ１３３へ進む。 FIG. 7 is a flowchart showing the processing content of the operation related to the use of the power collected by the power absorbing device 300 described above. When an ignition switch (not shown) of the hydraulic excavator is turned on, a program for performing this process is started and executed by the control circuit 13. In step S131, the voltage Vb of the battery 143 is read, and the process proceeds to step S133.

ステップＳ１３３において、ステップＳ１３１で読み込んだバッテリ１４３の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖ１以上になるまで待機する。ステップＳ１３３が肯定判断されるとステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５からステップＳ４１までの処理は、第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。 In step S133, the process waits until the voltage Vb of the battery 143 read in step S131 becomes equal to or higher than the predetermined voltage V1. If a positive determination is made in step S133, the process proceeds to step S35. Since the processing from step S35 to step S41 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

ステップＳ４１が肯定判断されるとステップＳ１４３へ進み、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを接続するように電磁クラッチ１４０を制御してステップＳ１４５へ進む。ステップＳ１４５において、ステップＳ３９で算出した操作レバー３０の操作量に応じて、発電機／電動機１４１に印加する電圧や周波数などを変更するようにインバータ／コンバータ１４２を制御してステップＳ１４７へ進む。 If an affirmative determination is made in step S41, the process proceeds to step S143, the electromagnetic clutch 140 is controlled to connect the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7, and the process proceeds to step S145. In step S145, the inverter / converter 142 is controlled so as to change the voltage or frequency applied to the generator / motor 141 according to the operation amount of the operation lever 30 calculated in step S39, and the process proceeds to step S147.

ステップＳ１４７において、バッテリ１４３の電圧Ｖｂを読み込んでステップＳ４９へ進む。ステップＳ１４９において、ステップＳ１４７で読み込んだバッテリ１４３の電圧Ｖｂが所定電圧Ｖ２以下であるか否かを判断する。ステップＳ１４９が肯定判断されるとステップＳ１５１へ進み、発電機／電動機１４１に対するバッテリ１４３からの電力供給を中止するよう、すなわち、発電機／電動機１４１の駆動を中止するようインバータ／コンバータ１４２を制御してステップＳ１５３へ進む。ステップＳ１５３において、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを切断するように電磁クラッチ１４０を制御してリターンする。 In step S147, the voltage Vb of the battery 143 is read, and the process proceeds to step S49. In step S149, it is determined whether or not the voltage Vb of the battery 143 read in step S147 is equal to or lower than a predetermined voltage V2. If an affirmative determination is made in step S149, the process proceeds to step S151, and the inverter / converter 142 is controlled to stop the supply of power from the battery 143 to the generator / motor 141, that is, to stop driving the generator / motor 141. Then, the process proceeds to step S153. In step S153, the electromagnetic clutch 140 is controlled so as to disconnect the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7, and the process returns.

ステップＳ４１が否定判断されるとステップＳ１５５へ進み、発電機／電動機１４１に対するバッテリ１４３からの電力供給を中止するよう、インバータ／コンバータ１４２を制御してステップＳ１５７へ進む。ステップＳ１５７において、発電機／電動機１４１の回転軸と、メインポンプ７の入力軸とを切断するように電磁クラッチ１４０を制御してステップＳ３５へ戻る。 If a negative determination is made in step S41, the process proceeds to step S155, and the inverter / converter 142 is controlled to stop the power supply from the battery 143 to the generator / motor 141, and the process proceeds to step S157. In step S157, the electromagnetic clutch 140 is controlled so as to disconnect the rotating shaft of the generator / motor 141 and the input shaft of the main pump 7, and the process returns to step S35.

ステップＳ１４９が否定判断されるとステップＳ３５へ戻る。 If a negative determination is made in step S149, the process returns to step S35.

上述した第２の実施の形態の作業機械１００では、第１の実施の形態の次の作用効果を奏する。
（１）ＤＰＦ４の再生処理中に増加させたエンジン出力を電気エネルギーとして、バッテリ１４３で蓄電するように構成した。これにより、ＰＭ除去のために増加させたエンジン出力を、簡単な構成で蓄積できるので、機器構成が簡略化でき、コスト増を低減できる。 The work machine 100 according to the second embodiment described above has the following operational effects of the first embodiment.
(1) The engine output increased during the regeneration process of the DPF 4 is stored in the battery 143 as electric energy. Thereby, since the engine output increased for PM removal can be accumulated with a simple configuration, the device configuration can be simplified and the increase in cost can be reduced.

（２）バッテリ１４３で蓄電した電力によって発電機／電動機１４１を駆動することで、エンジン１によるメインポンプ７の駆動を補助するように構成した。これにより、ＤＰＦ４の再生のために増加させたエンジン出力を一時的に貯蔵しておいて、後にメインポンプ７の駆動力として有効利用できるので、ＤＰＦ４の再生に伴う燃費の悪化を抑制できる。また、ＤＰＦ４の再生処理中に増加させたエンジン出力の電気エネルギーへの変換、および、バッテリ１４３で蓄電した電力の動力への変換を発電機／電動機１４１で行うように構成したので、構成機器数を減らすことができ、コスト増を抑制できる。 (2) The generator / motor 141 is driven by the electric power stored in the battery 143 to assist the driving of the main pump 7 by the engine 1. As a result, the engine output increased for regeneration of the DPF 4 can be temporarily stored and effectively used later as the driving force of the main pump 7, so that deterioration of fuel consumption associated with regeneration of the DPF 4 can be suppressed. In addition, since the generator / motor 141 is configured to convert the engine output increased during the regeneration process of the DPF 4 into electrical energy and the power stored in the battery 143 into power, the number of components Can be reduced, and an increase in cost can be suppressed.

−−−変形例−−−
（１）上述の説明では、図３，５に示す油圧回路において、ブームシリンダ１１４を図示して説明しているが、動力吸収回路２００や動力吸収装置３００による動力の回収、および動力吸収回路２００や動力吸収装置３００によって回収された動力の利用に関して、ブームシリンダ１１４以外の各シリンダ１１６，１１８との動作の連係を排除するものではない。 ---- Modified example ---
(1) In the above description, the boom cylinder 114 is illustrated and described in the hydraulic circuit shown in FIGS. 3 and 5, but power recovery by the power absorption circuit 200 and the power absorption device 300, and the power absorption circuit 200. Further, regarding the use of the power recovered by the power absorbing device 300, the linkage of the operations with the cylinders 116 and 118 other than the boom cylinder 114 is not excluded.

（２）上述の説明では、エンジン回転数を略一定に保ち、出力トルクを増大させることでエンジン出力を増やして排気ガスの温度Ｔｇを上昇させているが、本発明はこれに限定されない。エンジン１の回転数を上げることでエンジン出力を増やしてもよく、エンジン１の回転数および出力トルクの双方を変更することでエンジン出力を増加させてもよい。 (2) In the above description, the engine speed is kept substantially constant and the output torque is increased to increase the engine output and raise the exhaust gas temperature Tg. However, the present invention is not limited to this. The engine output may be increased by increasing the number of revolutions of the engine 1, or the engine output may be increased by changing both the number of revolutions of the engine 1 and the output torque.

（３）上述の説明では、ＤＰＦ４の目詰まりの状況、すなわちＤＰＦ４の再生の要否をＤＰＦ４の前後差圧△Ｐｇで判断するように構成しているが、ＤＰＦ４の直前の排気ガスの圧力（すなわち排気圧センサ５ａで検出した圧力Ｐ５ａ）で判断するようにしてもよい。 (3) In the above description, the state of the clogging of the DPF 4, that is, the necessity of regeneration of the DPF 4 is determined by the differential pressure ΔPg before and after the DPF 4, but the pressure of the exhaust gas immediately before the DPF 4 ( That is, the determination may be made based on the pressure P5a) detected by the exhaust pressure sensor 5a.

（４）上述した第１の実施の形態では、油圧モータ１５は、その出力軸がメインポンプ７の入力軸と直結されているが、第２の実施の形態と同様に、電磁クラッチによって、油圧モータ１５の出力軸と、メインポンプ７の入力軸とを断続可能にしてもよい。
（５）上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。 (4) In the above-described first embodiment, the output shaft of the hydraulic motor 15 is directly connected to the input shaft of the main pump 7, but as with the second embodiment, the hydraulic motor 15 is hydraulically operated by an electromagnetic clutch. The output shaft of the motor 15 and the input shaft of the main pump 7 may be made intermittent.
(5) You may combine each embodiment and modification which were mentioned above, respectively.

上述の実施の形態およびその変形例において、たとえば、油圧ポンプはメインポンプ７に、捕集手段はＤＰＦ４に、排ガス通過抵抗検出手段は排気圧センサ５ａ，５ｂに、発電機およびモータは発電機／電動機１４１に、蓄電手段はバッテリ１４３にそれぞれ対応する。制御手段は、制御回路１３と、エンジン制御回路１ａと制御回路１３およびエンジン制御回路１ａで実行される制御プログラムとによって実現される。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。 In form and its modified examples discussed above, for example, the hydraulic pump main pump 7, the collecting means DPF 4, the exhaust gas flow resistance detection means is the exhaust pressure sensor 5a, a 5b, the generator and the motor generator / The electric storage device corresponds to the electric motor 141 and the battery 143 corresponds to the electric storage device. The control means is realized by a control circuit 13, and an engine control circuit 1a, a control program executed by the control circuit 13 and the engine control circuit 1a. The above description is merely an example, and when interpreting the invention, there is no limitation or restriction on the correspondence between the items described in the above embodiment and the items described in the claims.

本発明による作業機械の一例としての油圧ショベルの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the hydraulic shovel as an example of the working machine by this invention. 第１の実施の形態の作業機械１００の油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit of the working machine 100 of 1st Embodiment. 第１の実施の形態のＤＰＦ４の再生処理に関する動作について、処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content about the operation | movement regarding the reproduction | regeneration processing of DPF4 of 1st Embodiment. 動力吸収回路２００によって回収された動力の利用に関する動作についての処理内容を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the processing content of an operation related to use of power collected by a power absorption circuit 200. 第２の実施の形態の作業機械１００の油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit of the working machine 100 of 2nd Embodiment. 第２の実施の形態のＤＰＦ４の再生処理に関する動作について、処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content about the operation | movement regarding the reproduction | regeneration processing of DPF4 of 2nd Embodiment. 動力吸収装置３００によって回収された動力の利用に関する動作についての処理内容を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the processing content of an operation related to use of power collected by the power absorbing device 300.

Explanation of symbols

１エンジン１ａエンジン制御回路
４ＤＰＦ５排気圧センサ
６排気温度センサ７油圧ポンプ（メインポンプ）
９コントロール弁１２蓄圧弁
１３制御回路１４アキュムレータ
１５油圧モータ１６アシスト弁
３０操作レバー１００作業機械
１１４ブームシリンダ１４０電磁クラッチ
１４１発電機／電動機１４２インバータ／コンバータ
１４３バッテリ２００動力吸収回路
３００動力吸収装置 1 Engine 1a Engine control circuit 4 DPF 5 Exhaust pressure sensor 6 Exhaust temperature sensor 7 Hydraulic pump (main pump)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Control valve 12 Accumulation valve 13 Control circuit 14 Accumulator 15 Hydraulic motor 16 Assist valve 30 Operation lever 100 Work machine 114 Boom cylinder 140 Electromagnetic clutch 141 Generator / motor 142 Inverter / converter 143 Battery 200 Power absorption circuit 300 Power absorption device

Claims

A variable displacement hydraulic pump driven by an engine and discharging pressure oil;
A hydraulic actuator driven by pressure oil from the hydraulic pump;
A collecting means provided in an exhaust gas exhaust path of the engine for collecting an object to be collected contained in the exhaust gas;
Exhaust gas passage resistance detection means for detecting a pressure difference between the exhaust gas before and after the collection means in the discharge path;
Exhaust gas temperature detecting means for detecting the temperature of the exhaust gas;
Differential pressure of the exhaust gas detected is Ri der on predetermined differential pressure or more by the exhaust gas passing resistance detecting means, and, when the temperature of the exhaust gas detected by the exhaust gas temperature detecting means Ru der predetermined temperature or less Control means for increasing the output of the hydraulic pump and increasing the engine output by an amount corresponding to the driving load of the hydraulic pump that is increased by increasing the capacity of the hydraulic pump ;
An accumulator for accumulating the engine output increased by the control means as energy of pressure oil from the hydraulic pump ;
The control means increases the capacity of the hydraulic pump so that the pressure oil supplied to the hydraulic actuator does not decrease when the accumulator accumulates the energy of the pressure oil from the hydraulic pump,
The working machine , wherein the predetermined differential pressure and the predetermined temperature are set according to a capacity of the accumulator .

The work machine according to claim 1,
A working machine having a hydraulic circuit that drives the hydraulic pump by pressure oil accumulated in the accumulator.

The work machine according to claim 1,
The work machine according to claim 1, wherein the engine control means increases the engine output by increasing an output torque of the engine.