[发明专利]作业机的废气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及作业机的废气净化系统，尤其涉及一种通过过滤器捕集废气中所包含的颗粒状物质而将废气净化、并进行适当警告以催促燃烧除去在过滤器上捕集到的颗粒状物质而使过滤器再生的废气净化系统。

背景技术

液压挖掘机等作业机搭载有柴油发动机来作为其驱动源，但对从该柴油发动机排出的颗粒状物质(PM：Particulate Matter，以下称作PM)的排出量以及NO_x、CO、HC等的限制逐年加强。针对这样限制，公知有通过被称作柴油颗粒过滤器(DPF：Diesel Particulate Filter)的过滤器来捕集PM从而减少向外部排出的PM的量的废气净化系统。在该废气净化系统中，当过滤器的PM堆积量逐渐增加时，引起过滤器网眼堵塞，由此，发动机的排压上升，引起燃料效率恶化等，因此，适当燃烧在过滤器上捕集到的PM而消除过滤器的网眼堵塞，从而使过滤器再生。

过滤器的再生通常通过使用氧化催化剂而进行。存在将氧化催化剂配置在过滤器的上游侧的情况、和使氧化催化剂直接吸附在过滤器上的情况这两种情况，无论何种情况，为了使氧化催化剂活化，均需要使废气温度高于氧化催化剂的活化温度。在废气温度足够高的情况下进行自我再生，但也存在废气温度不充分而无法自我再生的情况、或通过自我再生无法充分地将PM燃烧除去的情况，因此，存在强制性地使废气温度上升到比氧化催化剂的活化温度更高的温度以上的、被称作强制再生的技术。在该强制再生中，存在在发动机的缸内主喷射后的膨胀冲程中进行喷射燃料的副喷射(后喷射)而使废气升温的方法、通过设置在排气管上的再生用燃料喷射装置向在排气管中流动的废气中喷射燃料而使废气升温的方法，除此以外，还存在发出指令来提高发动机转速以增加发动机负载从而使废气升温的方法、通过液压负载作用增加发动机负载而使废气升温的方法等。

另外，过滤器的强制再生包括自动开始再生的自动再生和根据操作员的操作输入而开始再生的手动再生。当PM堆积量达到阈值或者经过预先设定的规定时间时，进行自动再生。但是，也存在由于自动再生无法适当进行等原因而导致PM堆积恶化的情况。

对此，在专利文献1的记载中公开有与手动再生相关的技术。向操作员发出表示催促手动再生的警告(例如警告灯)，当操作员操作再生开关时，开始再生。

然而，液压挖掘机等作业机是用于进行例如挖掘作业等作业的机械。操作员有可能过于集中于作业而即使发出催促手动再生的警告也没有注意到。另外，也存在过于优先执行作业而忽视手动再生的重要性的可能性。若即使发出催促手动再生的警告也不进行手动再生，则可能引发如下问题：PM继续堆积，由于捕集到的大量PM的燃烧而导致过滤器的内部温度异常上升，并由此引起DPF的损坏。

在专利文献1中，公开有根据PM堆积量而改变警告内容的现有技术。具体而言，最初使警告灯缓慢地闪烁，当PM堆积恶化而DPF损坏的可能性升高时，使警告灯快速地闪烁。专利文献1中是以行驶为目的的普通车辆，但也能够适用于液压挖掘机等作业机。操作员根据警告的变化而识别手动再生的重要性，并适当进行手动再生，由此能够防止DPF损坏。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-299403号公报

发明内容

无论是手动再生还是自动再生，一般均通过检测过滤器的前后压差并根据该压差的检测值进行运算来推算PM堆积量。因此，基于PM堆积量的控制的精度取决于PM堆积量的推算精度。换言之，当推算堆积量存在误差时，无法进行适当的警告变更。在运算出的推算堆积量比实际堆积量多且根据该推算堆积量而改变警告内容的情况下，误差作用于安全侧，但在运算出的推算堆积量比实际堆积量少且根据该推算堆积量而改变警告内容的情况下，判断产生延迟。由于该判断延迟，无法进行适当的手动再生(手动再生开始时间延迟)，从而成为DPF损坏的间接原因。

本发明的目的在于提供一种作业机的废气净化系统，更可靠地向操作员发出警告以催促再生，进行适当的手动再生，从而能够防止DPF损坏。