專利名稱：Pm過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PM過濾器裝置(用過濾器捕捉排氣中含有的粒子狀物質(zhì)(PM 顆粒物質(zhì))的裝置)的保溫及冷卻控制裝置。
需要說明的是，在本發(fā)明中，將作業(yè)設(shè)備的側(cè)視觀察下的前后行進(jìn)方向作為前后方向，將作業(yè)設(shè)備的主視觀察下的左右方向作為車寬方向。
背景技術(shù)：
目前，為了防止柴油機(jī)的排氣中含有的粒子狀物質(zhì)即PM(顆粒物質(zhì))被直接向大氣中放出，使用PM過濾器裝置。PM過濾器裝置設(shè)置在排氣的排氣通路中，利用過濾器捕捉排氣中含有的PM以使其減少。
作為PM過濾器裝置的基本結(jié)構(gòu)，已知有利用過濾器捕捉PM的結(jié)構(gòu)。另外，還已知有設(shè)有如下自清潔功能的結(jié)構(gòu)，即，在過濾器發(fā)生了孔眼堵塞時(shí)，為了防止過濾器功能下降，使被過濾器捕捉到的PM燃燒而能夠使過濾器再生。
作為過濾器的再生技術(shù)，通過向排氣中供給燃料，而使配置在比過濾器靠上游側(cè)的氧化催化劑氧化并發(fā)熱。并且，使向過濾器流入的排氣的溫度上升，利用溫度上升后的排氣使堆積在過濾器中的PM自燃。通過使PM燃燒，而消除因PM引起的過濾器的孔眼堵塞， 實(shí)現(xiàn)過濾器的再生。
作為PM過濾器裝置，在使PM燃燒而消除過濾器的孔眼堵塞時(shí)，通過預(yù)先將PM過濾器裝置加熱至高溫狀態(tài)，從而能夠提高使PM燃燒時(shí)的燃燒效率。然而，此時(shí)，由于PM過濾器裝置的外周部的溫度也成為高溫狀態(tài)，因此，對(duì)配置在PM過濾器裝置外圍的外圍設(shè)備造成熱所帶來的惡劣影響(所謂的熱損害)。另外，在PM過濾器裝置的外圍配置有駕駛室的情況下，使PM燃燒時(shí)會(huì)使駕駛室內(nèi)的溫度上升。
作為防止PM過濾器裝置導(dǎo)致的熱損害的裝置，提出有各種裝置，例如，預(yù)測(cè)性地防止PM過濾器裝置外圍的溫度上升的冷卻風(fēng)扇控制裝置(參照專利文獻(xiàn)1)、或使PM過濾器裝置的燃燒效率提高的柴油機(jī)的過濾器再生控制裝置(參照專利文獻(xiàn)幻等。專利文獻(xiàn) 2的過濾器再生控制裝置構(gòu)成為，在PM過濾器裝置的周圍設(shè)置擋熱板，能夠從PM過濾器裝置和擋熱板之間吸引外部氣體，且使吸引來的外部氣體向熱空氣通道流入，由此提高PM過濾器裝置的燃燒效率。
將專利文獻(xiàn)1的冷卻風(fēng)扇控制裝置作為本申請(qǐng)發(fā)明的現(xiàn)有例1而在圖7中示出其俯視圖。如圖7所示，在車輛的前方設(shè)有收容發(fā)動(dòng)機(jī)70的發(fā)動(dòng)機(jī)室71，在發(fā)動(dòng)機(jī)70的前方設(shè)有冷卻風(fēng)扇72。進(jìn)而在冷卻風(fēng)扇72的前方配置有散熱器73和空調(diào)設(shè)備的電容器74。 在發(fā)動(dòng)機(jī)室71內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)70的正后側(cè)配置有PM過濾器裝置75。
通過冷卻風(fēng)扇72的鼓風(fēng)來冷卻散熱器73和空調(diào)設(shè)備的電容器74，從而能夠降低冷卻水和制冷劑的溫度。另外，通過來自冷卻風(fēng)扇72的廢熱風(fēng)來降低發(fā)動(dòng)機(jī)70和PM過濾器裝置75這樣的配置在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的構(gòu)件的溫度。
并且，冷卻風(fēng)扇72的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為在冷卻水的溫度高的情況、空調(diào)設(shè)備的負(fù)載大的情況及PM過濾器裝置75是再生狀態(tài)的情況下變大。進(jìn)而，在從接收到PM過濾器裝置 75的再生信號(hào)至對(duì)應(yīng)該再生信號(hào)而控制冷卻風(fēng)扇72的旋轉(zhuǎn)速度的期間，進(jìn)行帶有一定的時(shí)間差的控制。即，在經(jīng)過開始延遲時(shí)間tl后開始對(duì)冷卻風(fēng)扇72的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制。
將專利文獻(xiàn)2的過濾器再生控制裝置作為本申請(qǐng)發(fā)明的現(xiàn)有例2而在圖8中示出其示意圖。如圖8所示，在PM過濾器裝置90的周圍設(shè)有用于防止對(duì)外圍部件的熱影響(熱損害)的擋熱板91。能夠從形成在PM過濾器裝置90和擋熱板91之間的空間吸入外部氣體，通過該空間而被吸入的空氣向熱空氣通道92內(nèi)流入。
吸氣切換閥81通過開閉而能夠切換從熱空氣通道92及新氣通道80吸入的空氣， 吸氣切換閥81開閥時(shí)吸入來自熱空氣通道92的空氣。吸氣切換閥81閉閥時(shí)從新氣通道 80吸入空氣。
吸入的空氣由空氣清潔器82清潔，由空氣流量計(jì)83檢測(cè)吸入量，并由渦輪增壓器 84增壓。被渦輪增壓器84增壓后的空氣(以下稱為增壓氣體)由中間冷卻器85(相對(duì)于后冷卻器)冷卻后，貫通流過進(jìn)氣開閉器86、進(jìn)氣岐管87而被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)主體88。
若吸氣切換閥81開閥而使發(fā)動(dòng)機(jī)吸入在PM過濾器裝置90的散熱作用下加熱后的空氣，則能夠提高來自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度。并且，能夠迅速地提高PM過濾器裝置90的溫度，從而能夠提高PM過濾器裝置90的燃燒效率。
對(duì)被中間冷卻器85冷卻后的增壓氣體混合從燃料泵93供給到共軌94的燃料，成為空氣燃料混合氣體而被發(fā)動(dòng)機(jī)主體88吸入。即，從燃料泵93供給到共軌94的燃料從噴射噴嘴95噴射而與被中間冷卻器85冷卻后的增壓氣體混合。
空氣燃料混合氣體點(diǎn)火而使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后，作為燃燒氣體的排氣從排氣岐管89 排出。
排氣中含有的PM被PM過濾器裝置90的過濾器捕捉而堆積在過濾器中。另外，排氣的一部分從排氣岐管89貫通流過EGR冷卻器96、EGR閥97而向進(jìn)氣岐管87回流。
PM過濾器裝置90的入口和出口的壓力差由壓差傳感器98檢測(cè)。另外，PM過濾器裝置90的入口溫度由PM過濾器裝置入口溫度傳感器99檢測(cè)，出口溫度由PM過濾器裝置出口溫度傳感器100檢測(cè)。所述各傳感器的檢測(cè)信號(hào)分別向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元101發(fā)送。并且，在消除PM過濾器裝置90的過濾器的孔眼堵塞而使過濾器再生時(shí)，為了提高過濾器中堆積的PM的燃燒效率，進(jìn)行從熱空氣通道92導(dǎo)入加熱空氣的控制。
其中，作為作業(yè)設(shè)備，例如在自卸卡車中，在配置散熱器和后冷卻器等冷卻裝置時(shí)，為了積極地利用行駛時(shí)的風(fēng)作為冷風(fēng)，通常的配置結(jié)構(gòu)是將所述冷卻裝置配置在車身前面。
而且，由于對(duì)所述冷卻裝置進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇多采用與發(fā)動(dòng)機(jī)直接連結(jié)的結(jié)構(gòu)，因此所述冷卻裝置配置在發(fā)動(dòng)機(jī)前表面?zhèn)鹊挠邢蘅臻g內(nèi)。因此，也像上述現(xiàn)有例1所示那樣，采用使散熱器和后冷卻器等中的各冷卻構(gòu)件重合的配置結(jié)構(gòu)。
在采用這樣使冷卻構(gòu)件重合的配置結(jié)構(gòu)的情況下，重合的冷卻構(gòu)件中配置在后方側(cè)的冷卻構(gòu)件與由配置在其前方側(cè)的冷卻構(gòu)件預(yù)加熱后的廢熱風(fēng)接觸。因此，配置在后方側(cè)的冷卻構(gòu)件的冷卻效率惡化。
該問題可以通過在配置于后方側(cè)的冷卻裝置中增大與廢熱風(fēng)接觸的冷卻構(gòu)件的承壓面積或增大配置在前方的冷卻裝置的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量來得以解決。然而，增大冷卻構(gòu)
4件的承壓面積或增大冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量會(huì)增大配置在后方側(cè)的冷卻裝置自身的大小或使用大型的冷卻風(fēng)扇。
并且，還會(huì)發(fā)生如下的新問題配置增大的冷卻裝置或冷卻風(fēng)扇所需要的設(shè)置空間不足；與其它設(shè)備發(fā)生干涉；冷卻風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪聲增大。特別在發(fā)動(dòng)機(jī)的排熱上升的情況下，上述的布局結(jié)構(gòu)難以應(yīng)對(duì)。
因此，為了解決這樣的問題，本申請(qǐng)人提出了在與配置有散熱器的發(fā)動(dòng)機(jī)室不同的部位配置有后冷卻器的液壓挖掘機(jī)的冷卻裝置(參照專利文獻(xiàn)3)。
將專利文獻(xiàn)3的冷卻裝置作為本申請(qǐng)發(fā)明的現(xiàn)有例3而在圖9中示出其俯視圖。 如圖9所示，在大型液壓挖掘機(jī)的上部回旋體50上構(gòu)成有相對(duì)于大型液壓挖掘機(jī)的行進(jìn)方向橫向配置的發(fā)動(dòng)機(jī)室51。在該發(fā)動(dòng)機(jī)室51內(nèi)橫向配置有發(fā)動(dòng)機(jī)52。
在與發(fā)動(dòng)機(jī)52直接連結(jié)的冷卻風(fēng)扇53的前方串聯(lián)配置有散熱器55及工作油冷卻器M，在發(fā)動(dòng)機(jī)52的上部配置有空氣清潔器57?？諝馇鍧嵠?7經(jīng)由空氣配管60與渦輪增壓器56連接，渦輪增壓器56經(jīng)由空氣配管59與空冷式后冷卻器58連接。另外，空冷式后冷卻器58經(jīng)由空氣配管61與發(fā)動(dòng)機(jī)52連接。
另外，空冷式后冷卻器58在發(fā)動(dòng)機(jī)室51外另行配置，配置在與散熱器55的橫向大致并列的位置上以接近大型液壓挖掘機(jī)的側(cè)壁部側(cè)。 專利文獻(xiàn)1日本特開2007-138872號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2日本特開2005-299628號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3日本特開平9-125972號(hào)公報(bào) 在專利文獻(xiàn)1所記載的冷卻風(fēng)扇控制裝置中，構(gòu)成為發(fā)動(dòng)機(jī)70和PM過濾器裝置 75共同配置在發(fā)動(dòng)機(jī)室71內(nèi)的結(jié)構(gòu)。而且，利用來自冷卻風(fēng)扇72的廢熱風(fēng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻后，對(duì)PM過濾器裝置75的外周部進(jìn)行冷卻。因此，雖然能夠使PM過濾器裝置75的外周部稍微冷卻，但無法強(qiáng)制地冷卻PM燃燒中的PM過濾器裝置75的外周部。
因此，為了防止對(duì)配置在PM過濾器裝置75的周圍的外圍設(shè)備的熱損害，不得不謀求利用隔熱件包圍外圍設(shè)備等的特別對(duì)策。另外，對(duì)于配置后冷卻器的內(nèi)容，雖然沒有特別記載，但在假設(shè)配置后冷卻器的情況下，后冷卻器配置在發(fā)動(dòng)機(jī)室71內(nèi)，從而由于發(fā)動(dòng)機(jī)室71內(nèi)的暖氣而導(dǎo)致與后冷卻器連接的吸氣管中的冷卻效率降低。
在專利文獻(xiàn)2所記載的過濾器再生控制裝置中，僅構(gòu)成為能夠從形成在PM過濾器裝置90和擋熱板91之間的空間吸入外部氣體的結(jié)構(gòu)，無法強(qiáng)制地冷卻PM過濾器裝置90的外周部或控制PM過濾器裝置90的外周部的溫度。并且，不得不利用擋熱板91覆蓋PM過濾器裝置90的周圍，作為能夠長(zhǎng)期使用的擋熱板而言，必須使用特別規(guī)格的擋熱板。
另外，由于中間冷卻器85配置在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)，因此，由于發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的暖氣而導(dǎo)致與中間冷卻器85連接的吸氣管中的冷卻效率降低。特別是被中間冷卻器85冷卻后的空氣會(huì)在與中間冷卻器85連接的吸氣管中被發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的暖氣加熱。
進(jìn)而，為了提高PM過濾器裝置90中的PM的燃燒效率，需要預(yù)先設(shè)置吸氣切換閥 81和熱空氣通道92等。于是，用于設(shè)置吸氣切換閥81和熱空氣通道92等的配置結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，另外，需要用于設(shè)置吸氣切換閥81和熱空氣通道92的設(shè)置空間。
在專利文獻(xiàn)3所記載的冷卻裝置中，為了容易對(duì)空冷式后冷卻器58導(dǎo)入外部氣體，空冷式后冷卻器58配置在接近大型液壓挖掘機(jī)的側(cè)壁部側(cè)的部位。因此，空冷式后冷卻器58配置在大型液壓挖掘機(jī)的車寬方向上遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)的配置部位的側(cè)方側(cè)的部位。
由于這樣構(gòu)成，因此連接空冷式后冷卻器58和渦輪增壓器56的空氣配管59的長(zhǎng)度及連接空冷式后冷卻器58和發(fā)動(dòng)機(jī)52的空氣配管61的長(zhǎng)度分別構(gòu)成得較長(zhǎng)。而且，在發(fā)動(dòng)機(jī)室51內(nèi)，空氣配管59及空氣配管61配置得較長(zhǎng)。
特別地，由于使在空冷式后冷卻器58中冷卻后的空氣貫通流過的空氣配管61在發(fā)動(dòng)機(jī)室51內(nèi)配置得較長(zhǎng)，因此貫通流過空氣配管61內(nèi)的空氣會(huì)被發(fā)動(dòng)機(jī)室51內(nèi)的暖氣加熱。因此，即使在空冷式后冷卻器58中進(jìn)行冷卻，在其后的空氣配管61中冷卻效果也會(huì)降低。
而且，由于沿著大型液壓挖掘機(jī)的車寬方向分別配置空冷式后冷卻器58和散熱器62，因此難以有效地利用行駛風(fēng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述不良情況而提出，其目的在于提供一種PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置，其能夠在進(jìn)行PM過濾器裝置的過濾器中的燃燒時(shí)有效地進(jìn)行對(duì)PM過濾器裝置外周部的溫度控制，能夠有效地進(jìn)行PM過濾器裝置中的燃燒，并且有效地利用行駛風(fēng)來防止熱損害對(duì)PM過濾器裝置的外圍部的影響。
為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明提供一種PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置，使從搭載在作業(yè)設(shè)備上的柴油機(jī)排出的排氣中含有的粒子狀物質(zhì)即PM減少， 所述PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置的最主要特征在于，具備 冷卻通路，其與沿所述作業(yè)設(shè)備的前后方向構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)室并列配置，隔著隔壁而與所述發(fā)動(dòng)機(jī)室劃分開； 后冷卻器，其配置在所述冷卻通路內(nèi)，對(duì)通過配置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的增壓機(jī)而變成增壓狀態(tài)的空氣進(jìn)行冷卻； PM過濾器裝置，其在所述冷卻通路內(nèi)配置于所述后冷卻器的下游側(cè)，導(dǎo)入來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣； 冷卻風(fēng)扇，其配置在所述冷卻通路內(nèi)，對(duì)所述后冷卻器進(jìn)行冷卻，并利用冷卻所述后冷卻器后的廢熱風(fēng)對(duì)所述PM過濾器裝置的外周部進(jìn)行冷卻； 溫度傳感器，其檢測(cè)排氣的排氣溫度； 控制器，其與所述溫度傳感器連接，在進(jìn)行由所述PM過濾器裝置的過濾器捕捉到的PM的燃燒時(shí)，控制所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量， 在由所述溫度傳感器檢測(cè)出的排氣溫度為比目標(biāo)溫度高的溫度時(shí)，所述控制器進(jìn)行增多來自所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量而提高對(duì)所述PM過濾器裝置的外周部的冷卻效果的控制，在由所述溫度傳感器檢測(cè)出的排氣溫度為比目標(biāo)溫度低的溫度時(shí)，所述控制器進(jìn)行減少來自所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量而促進(jìn)所述PM過濾器裝置的外周部的溫度上升及保溫的控制。
另外，本發(fā)明的主要特征在于，將從所述發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣向所述PM過濾器裝置導(dǎo)入的排氣管配置成在所述PM過濾器裝置的上游側(cè)接受來自所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)。
(發(fā)明效果) 在本發(fā)明中，在進(jìn)行由PM過濾器裝置的過濾器捕捉到的PM的燃燒時(shí)，能夠根據(jù)排氣的排氣溫度，利用控制器控制后冷卻器的冷卻及對(duì)PM過濾器裝置的外周部進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量。
在進(jìn)行由PM過濾器裝置的過濾器捕捉到的PM的燃燒時(shí)，若排氣的排氣溫度比目標(biāo)溫度高，則可以判斷為達(dá)到能夠在PM過濾器裝置中使PM的燃燒充分進(jìn)行的溫度。并且， 此時(shí)為了減少伴隨燃燒的熱損害的影響，可以增多來自冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量而冷卻PM過濾器裝置的外周部。
另外，在進(jìn)行PM的燃燒時(shí)，若排氣的排氣溫度比目標(biāo)溫度低，則可以判斷為沒有達(dá)到能夠在PM過濾器裝置中使PM的燃燒充分進(jìn)行的溫度。并且，此時(shí)相比于減少伴隨燃燒的熱損害的影響，優(yōu)先使PM的燃燒充分地進(jìn)行，因此進(jìn)行控制以減少來自冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量而使排氣的溫度變高。
若減少來自冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量，則后冷卻器中的冷卻效率降低，能夠提高從后冷卻器吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的增壓氣體的溫度。并且，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣的溫度也變高，容易使配置在過濾器上游側(cè)的氧化催化劑氧化并發(fā)熱。由此，向過濾器供給的排氣的溫度上升，能夠使堵塞了過濾器孔眼的PM自燃。
在過濾器中的燃燒充分進(jìn)行而使排氣溫度上升得比目標(biāo)溫度高時(shí)，為了冷卻PM 過濾器裝置的外周部，可以進(jìn)行增大來自冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量的控制。這樣，能夠防止從PM過濾器裝置的外周部散出的熱所造成的熱損害。
在本發(fā)明中，將隔著隔壁而與發(fā)動(dòng)機(jī)室劃分開的冷卻通路與發(fā)動(dòng)機(jī)室并列地構(gòu)成，在冷卻通路內(nèi)配置后冷卻器、對(duì)該后冷卻器進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇、被供給從冷卻風(fēng)扇排出的廢熱風(fēng)的PM過濾器裝置。
由于這樣構(gòu)成，因此能夠?qū)⑿旭傦L(fēng)分別導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)室和冷卻通路內(nèi)，從而能夠有效地對(duì)配置在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的散熱器和配置在冷卻通路內(nèi)的后冷卻器進(jìn)行冷卻。并且，能夠利用對(duì)后冷卻器冷卻后的廢熱風(fēng)來有效地冷卻PM過濾器裝置的外周面。
進(jìn)而，通過隔壁而能夠構(gòu)成在冷卻通路內(nèi)不易受發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的暖氣的影響的結(jié)構(gòu)。由于能夠在處于不易受發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的暖氣影響的狀態(tài)下的冷卻通路內(nèi)配置后冷卻器， 因此，能夠提高后冷卻器的冷卻效果及利用對(duì)后冷卻器冷卻后的廢熱風(fēng)來冷卻PM過濾器裝置的外周面時(shí)的冷卻效果。
另外，通過隔壁能夠防止在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)流動(dòng)的來自散熱器的廢熱風(fēng)和在冷卻通路內(nèi)流動(dòng)的來自后冷卻器的廢熱風(fēng)沖撞而發(fā)生紊流的情況，因此，能夠防止因發(fā)生紊流而導(dǎo)致各自的廢熱風(fēng)的風(fēng)量減少的情況。
并且，在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)流動(dòng)的來自散熱器的廢熱風(fēng)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)作為整流而流動(dòng)，在冷卻通路內(nèi)流動(dòng)的來自后冷卻器的廢熱風(fēng)能夠在冷卻通路內(nèi)作為整流而流動(dòng)。從而， 能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)和冷卻通路內(nèi)的各自的風(fēng)流及風(fēng)量帶來好的影響。
進(jìn)而，冷卻通路通過隔壁而與發(fā)動(dòng)機(jī)室之間劃分開，因此能夠防止從散熱器用的冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的噪聲或來自發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲通過冷卻通路向外部漏出的情況。
另外，在本發(fā)明中，將從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣向PM過濾器裝置導(dǎo)入的排氣管能夠配置成在PM過濾器裝置的上游側(cè)接受來自冷卻風(fēng)扇的風(fēng)。并且，在PM過濾器裝置進(jìn)行燃燒而變成高溫時(shí)，能夠利用來自風(fēng)量增大后的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)來冷卻排氣管。由此，能夠抑制向 PM過濾器裝置導(dǎo)入的排氣的排氣溫度變得過高的情況。
另外，在進(jìn)行PM的燃燒時(shí)，當(dāng)排氣的排氣溫度比目標(biāo)溫度低時(shí)，進(jìn)行控制以減少來自冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量，因此能夠?qū)⒈粊碜岳鋮s風(fēng)扇的風(fēng)冷卻的排氣管的溫度降低抑制得較低。于是，能夠在不降低排氣溫度上升后的排氣的溫度的情況下將排氣向PM過濾器裝置導(dǎo)入。由此，能夠有助于PM過濾器裝置的燃燒效率的提高。


圖1是表示PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置的配置狀態(tài)的俯視圖。(實(shí)施例) 圖2是從發(fā)動(dòng)機(jī)室觀察隔壁而得到的側(cè)視圖。(實(shí)施例) 圖3是表示PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置的簡(jiǎn)要的配置關(guān)系的簡(jiǎn)要俯視圖。(實(shí)施例) 圖4是表示PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。(實(shí)施例) 圖5是PM過濾器裝置的示意性的剖視圖。(實(shí)施例) 圖6是控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的電路圖。(實(shí)施例) 圖7是冷卻風(fēng)扇控制裝置的俯視圖。(現(xiàn)有例1) 圖8是過濾器再生控制裝置的示意圖。(現(xiàn)有例2) 圖9是液壓挖掘機(jī)的冷卻裝置的俯視圖。(現(xiàn)有例3)
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置的代表性的實(shí)施方式具體地進(jìn)行說明。 實(shí)施例
如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)室11沿作業(yè)設(shè)備10的前后方向配置，在發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)串聯(lián)配置有發(fā)動(dòng)機(jī)12、配置在發(fā)動(dòng)機(jī)12的前方的冷卻風(fēng)扇14、配置在冷卻風(fēng)扇14的前方的散熱器13及工作油冷卻器19等。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)12的上部部位的發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)配置有作為增壓機(jī)的排氣渦輪增壓機(jī)15。
并且，發(fā)動(dòng)機(jī)室11的上方由發(fā)動(dòng)機(jī)罩17 (參照?qǐng)D2)覆蓋。利用發(fā)動(dòng)機(jī)罩17將發(fā)動(dòng)機(jī)罩17的上部的外部氣體和發(fā)動(dòng)機(jī)罩17的內(nèi)部的發(fā)動(dòng)機(jī)室11分開。并且，由發(fā)動(dòng)機(jī)罩 17、后述的隔壁18、發(fā)動(dòng)機(jī)室11的下面板圍成的發(fā)動(dòng)機(jī)室11構(gòu)成為使空氣沿作業(yè)設(shè)備10 的前后方向流通。
另外，在作業(yè)設(shè)備10中，在發(fā)動(dòng)機(jī)室11的后方上部搭載有駕駛室23，在發(fā)動(dòng)機(jī)室 11的后方且駕駛室的下方的區(qū)域配置有未圖示的左右的前輪、變速器、車軸裝置等。
冷卻通路20與發(fā)動(dòng)機(jī)室11并列排列而沿作業(yè)設(shè)備10的前后方向配置。冷卻通路20由未圖示的后冷卻器罩和隔壁18及未圖示的下面板圍成，從設(shè)置在后冷卻器罩前方的外部氣體導(dǎo)入口取入的空氣向后方流通。并且，如圖2所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)罩17的下部配置有隔壁18，隔壁18構(gòu)成為使空氣在發(fā)動(dòng)機(jī)室11和冷卻通路20之間不流通。
需要說明的是，作為后冷卻器罩的結(jié)構(gòu)，可以與前述的覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)室11的上方的發(fā)動(dòng)機(jī)罩17 —體構(gòu)成。反之，也可以取代一體地覆蓋至后述的PM過濾器裝置25為止的結(jié)構(gòu)，而利用不妨礙空氣流通的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成為分割的結(jié)構(gòu)。
另外，作為構(gòu)成隔壁18的壁的一部分，可以利用后述的配置在冷卻通路20內(nèi)的后冷卻器21的側(cè)壁面。也可以不利用后冷卻器21的側(cè)壁面而僅利用壁來構(gòu)成隔壁18，從而劃分發(fā)動(dòng)機(jī)室11和冷卻通路20之間。作為隔壁18，可以構(gòu)成為完全隔斷發(fā)動(dòng)機(jī)室11和冷卻通路20之間的結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為不完全隔斷發(fā)動(dòng)機(jī)室11和冷卻通路20之間、而在發(fā)動(dòng)機(jī)室11和冷卻通路20之間具有能夠進(jìn)行稍許空氣出入的間隙的結(jié)構(gòu)。
即使在構(gòu)成為具有間隙的情況下，也優(yōu)選構(gòu)成為不使在發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)流動(dòng)的空氣或在冷卻通路20內(nèi)流動(dòng)的空氣被從間隙流入的空氣擾亂這種程度的間隙。
在冷卻通路20內(nèi)串聯(lián)配置有空氣清潔器16、后冷卻器21、對(duì)后冷卻器21進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇22、及利用來自冷卻風(fēng)扇22的廢熱風(fēng)對(duì)其周圍進(jìn)行冷卻的PM過濾器裝置 (顆粒物質(zhì)過濾器裝置)25。PM過濾器裝置25配置在未圖示的前輪的上方且駕駛室23的側(cè)方。
PM過濾器裝置是使柴油機(jī)的排氣中含有的粒子狀物質(zhì)即PM (顆粒物質(zhì))減少的裝置(過濾器)，基本結(jié)構(gòu)為利用過濾器捕捉PM。圖示例所示的PM過濾器裝置25設(shè)有自清潔功能，即，為了防止過濾器發(fā)生孔眼堵塞時(shí)過濾器功能降低，使被過濾器捕捉到的PM燃燒而能夠使過濾器再生。
作為配置在發(fā)動(dòng)機(jī)12的前方的冷卻風(fēng)扇14，可以構(gòu)成為與發(fā)動(dòng)機(jī)12直接連結(jié)的結(jié)構(gòu)，也可以與后冷卻器21的冷卻風(fēng)扇22同樣構(gòu)成為由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，所述液壓馬達(dá)被來自發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)的未圖示的液壓泵的噴出壓力驅(qū)動(dòng)?；蛘?，還可以構(gòu)成為由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
通過將冷卻風(fēng)扇14及冷卻風(fēng)扇22構(gòu)成為分別由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，由此能夠提高散熱器13和工作油冷卻器19等相對(duì)于后冷卻器21的配置位置的自由度。另外，作為冷卻風(fēng)扇14、冷卻風(fēng)扇22所引起的冷卻空氣的流動(dòng)，可以如圖1所示構(gòu)成為相對(duì)于散熱器 13和后冷卻器21的吸入側(cè)的流動(dòng)，也可以通過將冷卻風(fēng)扇14、冷卻風(fēng)扇22配置在散熱器 13和后冷卻器21的前表面?zhèn)榷鴺?gòu)成為噴出側(cè)的流動(dòng)。
在散熱器13上連接有一對(duì)配管四(在圖1中，僅圖示出一方的配管29)，能夠進(jìn)行對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)12冷卻的冷卻水的冷卻。在排氣渦輪增壓機(jī)15上經(jīng)由管路28而連接有配置在冷卻通路20內(nèi)的空氣清潔器16。管路觀如圖2所示那樣通過形成在隔壁18上的開口 45 而與空氣清潔器16連接，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)與排氣渦輪增壓機(jī)15連接。
經(jīng)由空氣清潔器16吸入的外部氣體經(jīng)由管路觀向排氣渦輪增壓機(jī)15供給，在排氣渦輪增壓機(jī)15中被壓縮機(jī)15b (參照?qǐng)D4)壓縮成增壓狀態(tài)。成為增壓狀態(tài)后，該外部氣體經(jīng)由吸氣管向后冷卻器21供給。壓縮機(jī)1 通過從發(fā)動(dòng)機(jī)12排出的排氣驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。
被后冷卻器21冷卻后的增壓氣體通過吸氣管^b并經(jīng)由未圖示的吸氣岐管而被發(fā)動(dòng)機(jī)12吸入。并且，與燃料混合而用于發(fā)動(dòng)機(jī)12內(nèi)的燃燒。燃燒后從發(fā)動(dòng)機(jī)12排出的排氣經(jīng)由排氣管27a(參照?qǐng)D4)向排氣渦輪增壓機(jī)15導(dǎo)入。
導(dǎo)入到排氣渦輪增壓機(jī)15中的排氣用于渦輪15a(參照?qǐng)D4)的驅(qū)動(dòng)，之后通過排氣管27b向PM過濾器裝置25導(dǎo)入。排氣管27b配置成能夠在PM過濾器裝置25的上游側(cè)接受來自冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)。渦輪15a(參照?qǐng)D4)驅(qū)動(dòng)將經(jīng)由空氣清潔器16吸入的空氣壓縮成增壓狀態(tài)的壓縮機(jī)15b (參照?qǐng)D4)。
導(dǎo)入到PM過濾器裝置25中的排氣被過濾器32 (參照?qǐng)D5)除去PM后，通過排氣管27c (參照?qǐng)D4、圖5)向外部氣體放出。
作為連接與后冷卻器21連接的吸氣管26a的排氣渦輪增壓機(jī)15的連接口及發(fā)動(dòng)機(jī)12的吸氣岐管的配置位置，構(gòu)成為接近隔壁18。另外，如圖2所示那樣，在隔壁18上形成有開口 46a和開口 46b。開口 46a作為用于將與排氣渦輪增壓機(jī)15連接的吸氣管26a連接到后冷卻器21的開口而形成，開口 46b作為供吸氣管^b穿過的開口而形成，該吸氣管 26b將被后冷卻器21冷卻后的空氣向發(fā)動(dòng)機(jī)12供給。
如圖1及圖3所示，作為后冷卻器21的配置位置，成為與發(fā)動(dòng)機(jī)12的配置位置橫向并列的位置。需要說明的是，在圖3中，示出PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置的簡(jiǎn)要的配置關(guān)系。
由于這樣構(gòu)成，因此能夠?qū)⑿旭傦L(fēng)獨(dú)立導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)室11和冷卻通路20中。并且， 能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的吸氣管的長(zhǎng)度構(gòu)成得較短，從而能夠防止在吸氣管^a、 26b內(nèi)流動(dòng)的空氣被發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的暖氣加熱的情況。
通過該結(jié)構(gòu)，由于在冷卻通路20內(nèi)不易受到發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的暖氣的影響，因此能夠提高對(duì)后冷卻器21的冷卻效果、對(duì)PM過濾器裝置25的外周面的冷卻效果。
特別由于能夠?qū)⒗鋮s通路20構(gòu)成為前后方向開放的一種通道，因此能夠?qū)⑾蚶鋮s通路20內(nèi)導(dǎo)入的行駛風(fēng)、由后冷卻器21用的冷卻風(fēng)扇22引起的風(fēng)量有效地用作對(duì)后冷卻器21冷卻的冷卻風(fēng)、對(duì)PM過濾器裝置25的外周面冷卻的冷卻風(fēng)。
由此，通過冷卻PM過濾器裝置25的外周面，從而能夠防止對(duì)配置在PM過濾器裝置25外圍的未圖示的設(shè)備的熱影響，另外，能夠抑制與PM過濾器裝置25相鄰配置的未圖示的駕駛室內(nèi)的溫度上升。
并且，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)產(chǎn)生的噪聲能夠被隔壁18隔擋，因此能夠防止在發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)產(chǎn)生的噪聲經(jīng)由冷卻通路20向外部漏出的情況。
另外，由于連接與后冷卻器21連接的吸氣管^a的排氣渦輪增壓機(jī)15的連接口及發(fā)動(dòng)機(jī)12的吸氣岐管的配置位置構(gòu)成為接近隔壁18，因此能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的吸氣管的配管長(zhǎng)度構(gòu)成得較短。
通過該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的吸氣管的長(zhǎng)度較短地構(gòu)成，在吸氣管^^、^^內(nèi)流動(dòng)的空氣不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間暴露于發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的暖氣中。這樣，能夠防止在吸氣管內(nèi)流動(dòng)的空氣被發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的暖氣加熱的情況。
接下來，使用圖4、圖5對(duì)PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置進(jìn)行說明。需要說明的是，在圖4中，示出了配置在通過隔壁18而與冷卻通路20劃分開的發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的、 使一部分排氣向發(fā)動(dòng)機(jī)12回流的ERG裝置的結(jié)構(gòu)。另外，示出了使向發(fā)動(dòng)機(jī)12的未圖示的曲軸箱放出的泄漏氣體與被發(fā)動(dòng)機(jī)12吸入的空氣燃料混合氣體一起向發(fā)動(dòng)機(jī)12回流的 CCV裝置(通風(fēng)裝置)42的結(jié)構(gòu)。
因此，在圖4中，省略配置在發(fā)動(dòng)機(jī)室11內(nèi)的散熱器13等結(jié)構(gòu)而示出。EGR裝置包括EGR冷卻器39和EGR閥40，構(gòu)成為利用EGR冷卻器39對(duì)一部分的排氣冷卻后使其經(jīng)由吸氣管^b向發(fā)動(dòng)機(jī)12內(nèi)回流的結(jié)構(gòu)。
在圖示例中，一部分的排氣在被EGR冷卻器39冷卻后通過EGR閥40，經(jīng)由設(shè)置在吸氣管26b上的節(jié)流孔41而向吸氣管^b內(nèi)返回。S卩，通過節(jié)流孔41的吸引作用而將被EGR冷卻器39冷卻后的排氣向吸氣管^b內(nèi)吸入。EGR閥40的開閉量可以由升程傳感器 40a檢測(cè)。
另外，設(shè)有CCV裝置42的理由是，在柴油機(jī)中，雖然通常連續(xù)進(jìn)行所謂的壓縮、燃燒、排氣的各循環(huán)，但在上述各循環(huán)間，空氣燃料混合氣體會(huì)通過活塞環(huán)的空隙而漏出，泄漏氣體會(huì)向曲軸箱放出。
由于這些泄漏氣體，導(dǎo)致曲軸箱內(nèi)的壓力上升，并促進(jìn)油從曲軸箱泄漏?，F(xiàn)有的柴油機(jī)沒有構(gòu)成為將在曲軸箱內(nèi)上升的壓力經(jīng)由通氣裝置向大氣釋放的結(jié)構(gòu)。
但是，基于環(huán)境上的考慮，提出不將曲軸箱的泄漏氣體向大氣放出而是使其返回燃燒室的方案。由此而想出的裝置為CCV裝置。在圖示例的CCV裝置42中，使泄漏氣體與空氣燃料混合氣體一起向發(fā)動(dòng)機(jī)12回流，而使這些氣體在發(fā)動(dòng)機(jī)12內(nèi)燃燒。CCV裝置42 的壓力可以由壓力傳感器4 檢測(cè)。
雖然與圖1中的說明有所重復(fù)，但仍對(duì)圖4所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。從空氣清潔器 16導(dǎo)入的外部氣體經(jīng)由配管洲向排氣渦輪增壓機(jī)15的壓縮機(jī)1 供給。從空氣清潔器 16導(dǎo)入后的外部氣體的流量可以由空氣流量傳感器16a檢測(cè)。另外，與來自CCV裝置42的泄漏氣體在配管觀合流。
供給到壓縮機(jī)15b中的空氣在壓縮機(jī)15b的工作下成為增壓氣體，并向后冷卻器 21導(dǎo)入。由后冷卻器21冷卻后的增壓氣體在途中被供給燃料而成為空氣燃料混合氣體，并向發(fā)動(dòng)機(jī)12供給。另外，如上述那樣，由EGR冷卻器39冷卻后的一部分的排氣經(jīng)由配置在吸氣管26b上的節(jié)流孔41而混入到增壓氣體中，向發(fā)動(dòng)機(jī)12供給。
發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)可以由發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)傳感器38檢測(cè)。另外，向發(fā)動(dòng)機(jī)12供給的吸氣溫度可以由吸氣溫度傳感器37b檢測(cè)，向發(fā)動(dòng)機(jī)12供給的吸氣壓力可以由吸氣壓力傳感器37a檢測(cè)。
因發(fā)動(dòng)機(jī)12內(nèi)的燃燒而產(chǎn)生的排氣的一部分被向EGR冷卻器39導(dǎo)入，并且剩余的排氣通過排氣管27a而被向排氣渦輪增壓機(jī)15的渦輪15a導(dǎo)入。渦輪1 被導(dǎo)入的排氣驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)與渦輪1 直接連結(jié)的壓縮機(jī)1 旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)15b的轉(zhuǎn)速可以由渦輪旋轉(zhuǎn)傳感器15c檢測(cè)。
在圖示例中，渦輪1 構(gòu)成為可變速渦輪，通過變更斜盤角度而能夠變更渦輪的容量。通過變更渦輪的容量而能夠控制渦輪15a的轉(zhuǎn)速。斜盤的角度可以由位置傳感器 15d檢測(cè)。
驅(qū)動(dòng)渦輪1 旋轉(zhuǎn)的排氣通過排氣管27b而被向PM過濾器裝置25導(dǎo)入。如圖5 所示，PM過濾器裝置25構(gòu)成為，將氧化催化劑31和用于捕捉PM的過濾器32從排氣的流動(dòng)方向的上游側(cè)收納在圓筒狀的框體30的內(nèi)部。在氧化催化劑31和過濾器32的周圍分別設(shè)有隔熱件35。另外，在向PM過濾器裝置25導(dǎo)入排氣的排氣管27b的途中設(shè)有定量噴射用的燃料供給裝置36。
氧化催化劑31是用于使由燃料供給裝置36供給來的定量燃料氧化并發(fā)熱的催化劑，氧化催化劑31的活性溫度按排氣的溫度來說為大約250°C左右的溫度。通過氧化催化劑31的發(fā)熱而能夠使排氣的溫度上升，從而能夠使堆積在過濾器32的PM自燃。
過濾器32例如構(gòu)成為具有多個(gè)從排氣的流入側(cè)朝向流出側(cè)連通的形狀的小孔。 作為小孔，流入側(cè)開口而流出側(cè)封口的小孔和流入側(cè)封口而流出側(cè)開口的小孔交替配置。
11并且，流入到流入側(cè)開口的小孔中的排氣通過相鄰的小孔間的交界壁，由此PM被交界壁捕捉。
作為過濾器32的材質(zhì)，可以根據(jù)用途適當(dāng)選擇，可以使用堇青石或碳化硅等陶瓷材料、不銹鋼或鋁等金屬材料而構(gòu)成。
在PM過濾器裝置25中設(shè)有計(jì)測(cè)過濾器32的前后壓的壓差的壓差傳感器33、檢測(cè)從排氣管27b導(dǎo)入的排氣的溫度的溫度傳感器34a、檢測(cè)通過氧化催化劑31后的排氣的溫度的溫度傳感器34b、檢測(cè)通過過濾器32后的排氣的溫度的溫度傳感器34c。通過過濾器 32而除去了 PM的排氣通過排氣管27c向大氣中放出。
對(duì)后冷卻器21進(jìn)行冷卻且向PM過濾器裝置25的外周部供給廢熱風(fēng)的冷卻風(fēng)扇 22由控制器43控制?？刂破?3根據(jù)由溫度傳感器；Mc檢測(cè)出的排氣的排氣溫度為比預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)溫度高還是低的溫度來控制冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量。
S卩，當(dāng)進(jìn)行由PM過濾器裝置25的過濾器32捕捉到的PM的燃燒時(shí)，如果控制器43 判斷出由溫度傳感器3 檢測(cè)出的排氣的排氣溫度為比預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)溫度高的溫度，則判斷為PM過濾器裝置25內(nèi)的燃燒充分進(jìn)行，從而進(jìn)行增大冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量的控制。
由此，能夠利用對(duì)后冷卻器21冷卻后的廢熱風(fēng)來充分地進(jìn)行PM過濾器裝置25的外周部的冷卻。于是，能夠防止PM過濾器裝置25所帶來的熱損害的影響波及到PM過濾器裝置25的外圍設(shè)備的情況。另外，此時(shí)能夠利用增大后的來自冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)來對(duì)配置在PM過濾器裝置25的上游側(cè)的排氣管27b進(jìn)行冷卻，因此能夠抑制排氣的排氣溫度變得過高的情況。
若判斷出外部氣體處于低溫狀態(tài)、或即使在進(jìn)行PM的燃燒時(shí)由溫度傳感器；Mc檢測(cè)出的排氣的排氣溫度也為比預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)溫度低的溫度，則進(jìn)行控制以減少冷卻風(fēng)扇 22的風(fēng)量。
由此，后冷卻器21中的冷卻變得不充分，從后冷卻器21吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)12中的增壓氣體的溫度上升。與此相伴，從發(fā)動(dòng)機(jī)12排出的排氣的排氣溫度也上升。并且，此時(shí)由于來自冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量被控制得變少，因此能夠?qū)⒈粊碜岳鋮s風(fēng)扇的風(fēng)冷卻的排氣管27b 的溫度降低抑制得較低。而且，能夠有助于PM過濾器裝置25的燃燒效率的提高。
并且，容易由氧化催化劑31引起燃燒，PM過濾器裝置25內(nèi)的PM的自燃容易產(chǎn)生。 此外，在PM過濾器裝置25內(nèi)的PM的自燃充分進(jìn)行、而由溫度傳感器3 檢測(cè)出的排氣的排氣溫度變得比預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)溫度高時(shí)，增大冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量，從而能夠進(jìn)行PM過濾器裝置25的外周部的冷卻。
在減少冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量時(shí)，無法將PM過濾器裝置25的外周部的溫度抑制得較低，但在由溫度傳感器3 檢測(cè)出的排氣的排氣溫度比預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)溫度低時(shí)，PM過濾器裝置25的外周部的溫度也不會(huì)變得那么高，熱損害對(duì)配置在PM過濾器裝置25外圍的外圍設(shè)備的影響也少。
使用圖6對(duì)控制冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。在圖6所示的結(jié)構(gòu)例中， 通過控制驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇22的液壓馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速，從而能夠控制來自冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量。 具體而言，從由發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)的、例如構(gòu)成為齒輪泵的液壓泵47噴出的壓力油向液壓馬達(dá) 44供給。
為了控制從液壓泵47噴出而向液壓馬達(dá)44供給的壓力油，流量控制閥48設(shè)置在旁通液壓馬達(dá)44的吸入側(cè)和排出側(cè)的位置上。通過利用來自控制器43的控制指令控制設(shè)置在輔助線路M上的比例電磁閥49來進(jìn)行流量控制閥48的切換控制。
根據(jù)來自控制器43的控制指令，比例電磁閥49進(jìn)行線性驅(qū)動(dòng)，控制向比例電磁閥 49供給的輔助壓力P。從輔助線路M供給的用于切換流量控制閥48的輔助壓力由比例電磁閥49控制，由此能夠進(jìn)行流量控制閥48的切換控制。從而，向液壓馬達(dá)44供給的壓力油流量變化，控制液壓馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速。
在上述的例子中，對(duì)通過使用流量控制閥48而使用了固定容量型的液壓泵47和液壓馬達(dá)44的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行了說明，但也可以不使用流量控制閥48，而將液壓泵47、液壓馬達(dá)44中的任一方構(gòu)成為可變?nèi)萘啃汀?br> 另外，也可以代替使用液壓馬達(dá)，而構(gòu)成為利用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇22的結(jié)構(gòu)。這種情況下，通過控制向電動(dòng)馬達(dá)供給的電流，由此能夠控制電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)轉(zhuǎn)速，從而能夠控制來自冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量。
這樣，在本申請(qǐng)發(fā)明中，由于后冷卻器21、冷卻風(fēng)扇22及PM過濾器裝置25配置在與發(fā)動(dòng)機(jī)室11獨(dú)立的冷卻通路20內(nèi)，因此通過控制冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量，能夠有效地進(jìn)行 PM過濾器裝置25的燃燒控制、外周溫度的控制。并且，通過控制冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量，能夠進(jìn)行對(duì)PM過濾器裝置25的保溫控制和外周部的冷卻控制。
需要說明的是，雖然對(duì)使用由溫度傳感器3 檢測(cè)出的溫度作為排氣的排氣溫度來控制冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行了說明，但也可以使用由溫度傳感器3 或溫度傳感器34b檢測(cè)出的溫度來控制冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量，還可以適當(dāng)組合溫度傳感器3 3 中適當(dāng)?shù)臋z測(cè)值的數(shù)值來控制冷卻風(fēng)扇22的風(fēng)量。
0131]產(chǎn)業(yè)上的可利用性0132]本發(fā)明的冷卻裝置能夠優(yōu)選地適用于具備PM過濾器裝置的作業(yè)設(shè)備。0133]符號(hào)說明0134]10作業(yè)設(shè)備0135]11發(fā)動(dòng)機(jī)室0136]12發(fā)動(dòng)機(jī)0137]15排氣渦輪增壓機(jī)0138]18隔壁0139]20冷卻通路0140]21后冷卻器0141]25PM過濾器裝置0142]31氧化催化劑0143]32過濾器0144]43控制器0145]51發(fā)動(dòng)機(jī)室0146]52發(fā)動(dòng)機(jī)0147]53冷卻風(fēng)扇0148]55散熱器0149]56渦輪增壓器 58空冷式后冷卻器 70發(fā)動(dòng)機(jī) 71發(fā)動(dòng)機(jī)室 75PM過濾器裝置 84渦輪增壓器 85中間冷卻器 90PM過濾器裝置 91擋熱板 92熱空氣通道 101發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元
權(quán)利要求
1.一種PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置，使從搭載在作業(yè)設(shè)備上的柴油機(jī)排出的排氣中含有的粒子狀物質(zhì)即PM減少，所述PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置的特征在于，具備 冷卻通路，其與沿所述作業(yè)設(shè)備的前后方向構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)室并列配置，隔著隔壁而與所述發(fā)動(dòng)機(jī)室劃分開；后冷卻器，其配置在所述冷卻通路內(nèi)，對(duì)通過配置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的增壓機(jī)而變成增壓狀態(tài)的空氣進(jìn)行冷卻；PM過濾器裝置，其在所述冷卻通路內(nèi)配置于所述后冷卻器的下游側(cè)，導(dǎo)入來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣；冷卻風(fēng)扇，其配置在所述冷卻通路內(nèi)，對(duì)所述后冷卻器進(jìn)行冷卻，并利用冷卻所述后冷卻器后的廢熱風(fēng)對(duì)所述PM過濾器裝置的外周部進(jìn)行冷卻； 溫度傳感器，其檢測(cè)排氣的排氣溫度；控制器，其與所述溫度傳感器連接，在進(jìn)行由所述PM過濾器裝置的過濾器捕捉到的PM 的燃燒時(shí)，控制所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量，在由所述溫度傳感器檢測(cè)出的排氣溫度為比目標(biāo)溫度高的溫度時(shí)，所述控制器進(jìn)行增多來自所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量而提高對(duì)所述PM過濾器裝置的外周部的冷卻效果的控制，在由所述溫度傳感器檢測(cè)出的排氣溫度為比目標(biāo)溫度低的溫度時(shí)，所述控制器進(jìn)行減少來自所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量而促進(jìn)所述PM過濾器裝置的外周部的溫度上升及保溫的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置，其特征在于， 將從所述發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣向所述PM過濾器裝置導(dǎo)入的排氣管配置成在所述PM過濾器裝置的上游側(cè)接受來自所述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種PM過濾器裝置的保溫及冷卻控制裝置，其進(jìn)行對(duì)PM過濾器裝置外周部的溫度控制，使PM過濾器裝置的燃燒有效地進(jìn)行，并且有效地利用行駛風(fēng)來防止熱損害對(duì)PM過濾器裝置的外圍部的影響。沿作業(yè)設(shè)備的前后方向?qū)⒂筛舯?18)劃分開的發(fā)動(dòng)機(jī)室(11)和冷卻通路(20)并列配置，在冷卻通路(20)內(nèi)配置后冷卻器(21)、冷卻風(fēng)扇(22)、PM過濾器裝置(25)。當(dāng)使PM燃燒時(shí)，若排氣的排氣溫度比目標(biāo)溫度低，則進(jìn)行控制以減少冷卻風(fēng)扇(22)的風(fēng)量，從而使排氣溫度上升。反之，若排氣的排氣溫度比目標(biāo)溫度高，則進(jìn)行控制以增多冷卻風(fēng)扇(22)的風(fēng)量，從而提高對(duì)PM過濾器裝置(25)的外周部的冷卻效果。
文檔編號(hào)B01D46/42GK102187067SQ20098014158
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者三輪博史, 石川悠喜, 澤藤佐敏, 中西均, 村上英彰 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所