[发明专利]PM过滤器装置的保温及冷却控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及PM过滤器装置(用过滤器捕捉排气中含有的粒子状物质(PM：颗粒物质)的装置)的保温及冷却控制装置。

需要说明的是，在本发明中，将作业设备的侧视观察下的前后行进方向作为前后方向，将作业设备的主视观察下的左右方向作为车宽方向。

背景技术

目前，为了防止柴油机的排气中含有的粒子状物质即PM(颗粒物质)被直接向大气中放出，使用PM过滤器装置。PM过滤器装置设置在排气的排气通路中，利用过滤器捕捉排气中含有的PM以使其减少。

作为PM过滤器装置的基本结构，已知有利用过滤器捕捉PM的结构。另外，还已知有设有如下自清洁功能的结构，即，在过滤器发生了孔眼堵塞时，为了防止过滤器功能下降，使被过滤器捕捉到的PM燃烧而能够使过滤器再生。

作为过滤器的再生技术，通过向排气中供给燃料，而使配置在比过滤器靠上游侧的氧化催化剂氧化并发热。并且，使向过滤器流入的排气的温度上升，利用温度上升后的排气使堆积在过滤器中的PM自燃。通过使PM燃烧，而消除因PM引起的过滤器的孔眼堵塞，实现过滤器的再生。

作为PM过滤器装置，在使PM燃烧而消除过滤器的孔眼堵塞时，通过预先将PM过滤器装置加热至高温状态，从而能够提高使PM燃烧时的燃烧效率。然而，此时，由于PM过滤器装置的外周部的温度也成为高温状态，因此，对配置在PM过滤器装置外围的外围设备造成热所带来的恶劣影响(所谓的热损害)。另外，在PM过滤器装置的外围配置有驾驶室的情况下，使PM燃烧时会使驾驶室内的温度上升。

作为防止PM过滤器装置导致的热损害的装置，提出有各种装置，例如，预测性地防止PM过滤器装置外围的温度上升的冷却风扇控制装置(参照专利文献1)、或使PM过滤器装置的燃烧效率提高的柴油机的过滤器再生控制装置(参照专利文献2)等。专利文献2的过滤器再生控制装置构成为，在PM过滤器装置的周围设置挡热板，能够从PM过滤器装置和挡热板之间吸引外部气体，且使吸引来的外部气体向热空气通道流入，由此提高PM过滤器装置的燃烧效率。

将专利文献1的冷却风扇控制装置作为本申请发明的现有例1而在图7中示出其俯视图。如图7所示，在车辆的前方设有收容发动机70的发动机室71，在发动机70的前方设有冷却风扇72。进而在冷却风扇72的前方配置有散热器73和空调设备的电容器74。在发动机室71内的发动机70的正后侧配置有PM过滤器装置75。

通过冷却风扇72的鼓风来冷却散热器73和空调设备的电容器74，从而能够降低冷却水和制冷剂的温度。另外，通过来自冷却风扇72的废热风来降低发动机70和PM过滤器装置75这样的配置在发动机室内的构件的温度。

并且，冷却风扇72的旋转速度设定为在冷却水的温度高的情况、空调设备的负载大的情况及PM过滤器装置75是再生状态的情况下变大。进而，在从接收到PM过滤器装置75的再生信号至对应该再生信号而控制冷却风扇72的旋转速度的期间，进行带有一定的时间差的控制。即，在经过开始延迟时间t1后开始对冷却风扇72的旋转速度进行控制。

将专利文献2的过滤器再生控制装置作为本申请发明的现有例2而在图8中示出其示意图。如图8所示，在PM过滤器装置90的周围设有用于防止对外围部件的热影响(热损害)的挡热板91。能够从形成在PM过滤器装置90和挡热板91之间的空间吸入外部气体，通过该空间而被吸入的空气向热空气通道92内流入。

吸气切换阀81通过开闭而能够切换从热空气通道92及新气通道80吸入的空气，吸气切换阀81开阀时吸入来自热空气通道92的空气。吸气切换阀81闭阀时从新气通道80吸入空气。

吸入的空气由空气清洁器82清洁，由空气流量计83检测吸入量，并由涡轮增压器84增压。被涡轮增压器84增压后的空气(以下称为增压气体)由中间冷却器85(相对于后冷却器)冷却后，贯通流过进气开闭器86、进气岐管87而被吸入发动机主体88。

若吸气切换阀81开阀而使发动机吸入在PM过滤器装置90的散热作用下加热后的空气，则能够提高来自发动机的排气温度。并且，能够迅速地提高PM过滤器装置90的温度，从而能够提高PM过滤器装置90的燃烧效率。

对被中间冷却器85冷却后的增压气体混合从燃料泵93供给到共轨94的燃料，成为空气燃料混合气体而被发动机主体88吸入。即，从燃料泵93供给到共轨94的燃料从喷射喷嘴95喷射而与被中间冷却器85冷却后的增压气体混合。

空气燃料混合气体点火而使发动机驱动后，作为燃烧气体的排气从排气岐管89排出。