专利名称：Pm过滤器装置的保温及冷却控制装置的利记博彩app
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(参照专利文献幻等。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tl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。
排气中含有的PM被PM过滤器装置90的过滤器捕捉而堆积在过滤器中。另外，排气的一部分从排气岐管89贯通流过EGR冷却器96、EGR阀97而向进气岐管87回流。
PM过滤器装置90的入口和出口的压力差由压差传感器98检测。另外，PM过滤器装置90的入口温度由PM过滤器装置入口温度传感器99检测，出口温度由PM过滤器装置出口温度传感器100检测。所述各传感器的检测信号分别向发动机控制单元101发送。并且，在消除PM过滤器装置90的过滤器的孔眼堵塞而使过滤器再生时，为了提高过滤器中堆积的PM的燃烧效率，进行从热空气通道92导入加热空气的控制。
其中，作为作业设备，例如在自卸卡车中，在配置散热器和后冷却器等冷却装置时，为了积极地利用行驶时的风作为冷风，通常的配置结构是将所述冷却装置配置在车身前面。
而且，由于对所述冷却装置进行冷却的冷却风扇多采用与发动机直接连结的结构，因此所述冷却装置配置在发动机前表面侧的有限空间内。因此，也像上述现有例1所示那样，采用使散热器和后冷却器等中的各冷却构件重合的配置结构。
在采用这样使冷却构件重合的配置结构的情况下，重合的冷却构件中配置在后方侧的冷却构件与由配置在其前方侧的冷却构件预加热后的废热风接触。因此，配置在后方侧的冷却构件的冷却效率恶化。
该问题可以通过在配置于后方侧的冷却装置中增大与废热风接触的冷却构件的承压面积或增大配置在前方的冷却装置的冷却风扇的风量来得以解决。然而，增大冷却构
4件的承压面积或增大冷却风扇的风量会增大配置在后方侧的冷却装置自身的大小或使用大型的冷却风扇。
并且，还会发生如下的新问题配置增大的冷却装置或冷却风扇所需要的设置空间不足；与其它设备发生干涉；冷却风扇所产生的噪声增大。特别在发动机的排热上升的情况下，上述的布局结构难以应对。
因此，为了解决这样的问题，本申请人提出了在与配置有散热器的发动机室不同的部位配置有后冷却器的液压挖掘机的冷却装置(参照专利文献3)。
将专利文献3的冷却装置作为本申请发明的现有例3而在图9中示出其俯视图。 如图9所示，在大型液压挖掘机的上部回旋体50上构成有相对于大型液压挖掘机的行进方向横向配置的发动机室51。在该发动机室51内横向配置有发动机52。
在与发动机52直接连结的冷却风扇53的前方串联配置有散热器55及工作油冷却器M，在发动机52的上部配置有空气清洁器57。空气清洁器57经由空气配管60与涡轮增压器56连接，涡轮增压器56经由空气配管59与空冷式后冷却器58连接。另外，空冷式后冷却器58经由空气配管61与发动机52连接。
另外，空冷式后冷却器58在发动机室51外另行配置，配置在与散热器55的横向大致并列的位置上以接近大型液压挖掘机的侧壁部侧。 专利文献1日本特开2007-138872号公报 专利文献2日本特开2005-299628号公报 专利文献3日本特开平9-125972号公报 在专利文献1所记载的冷却风扇控制装置中，构成为发动机70和PM过滤器装置 75共同配置在发动机室71内的结构。而且，利用来自冷却风扇72的废热风对发动机进行冷却后，对PM过滤器装置75的外周部进行冷却。因此，虽然能够使PM过滤器装置75的外周部稍微冷却，但无法强制地冷却PM燃烧中的PM过滤器装置75的外周部。
因此，为了防止对配置在PM过滤器装置75的周围的外围设备的热损害，不得不谋求利用隔热件包围外围设备等的特别对策。另外，对于配置后冷却器的内容，虽然没有特别记载，但在假设配置后冷却器的情况下，后冷却器配置在发动机室71内，从而由于发动机室71内的暖气而导致与后冷却器连接的吸气管中的冷却效率降低。
在专利文献2所记载的过滤器再生控制装置中，仅构成为能够从形成在PM过滤器装置90和挡热板91之间的空间吸入外部气体的结构，无法强制地冷却PM过滤器装置90的外周部或控制PM过滤器装置90的外周部的温度。并且，不得不利用挡热板91覆盖PM过滤器装置90的周围，作为能够长期使用的挡热板而言，必须使用特别规格的挡热板。
另外，由于中间冷却器85配置在发动机室内，因此，由于发动机室内的暖气而导致与中间冷却器85连接的吸气管中的冷却效率降低。特别是被中间冷却器85冷却后的空气会在与中间冷却器85连接的吸气管中被发动机室内的暖气加热。
进而，为了提高PM过滤器装置90中的PM的燃烧效率，需要预先设置吸气切换阀 81和热空气通道92等。于是，用于设置吸气切换阀81和热空气通道92等的配置结构变得复杂，另外，需要用于设置吸气切换阀81和热空气通道92的设置空间。
在专利文献3所记载的冷却装置中，为了容易对空冷式后冷却器58导入外部气体，空冷式后冷却器58配置在接近大型液压挖掘机的侧壁部侧的部位。因此，空冷式后冷却器58配置在大型液压挖掘机的车宽方向上远离发动机的配置部位的侧方侧的部位。
由于这样构成，因此连接空冷式后冷却器58和涡轮增压器56的空气配管59的长度及连接空冷式后冷却器58和发动机52的空气配管61的长度分别构成得较长。而且，在发动机室51内，空气配管59及空气配管61配置得较长。
特别地，由于使在空冷式后冷却器58中冷却后的空气贯通流过的空气配管61在发动机室51内配置得较长，因此贯通流过空气配管61内的空气会被发动机室51内的暖气加热。因此，即使在空冷式后冷却器58中进行冷却，在其后的空气配管61中冷却效果也会降低。
而且，由于沿着大型液压挖掘机的车宽方向分别配置空冷式后冷却器58和散热器62，因此难以有效地利用行驶风。
发明内容
本发明为了解决上述不良情况而提出，其目的在于提供一种PM过滤器装置的保温及冷却控制装置，其能够在进行PM过滤器装置的过滤器中的燃烧时有效地进行对PM过滤器装置外周部的温度控制，能够有效地进行PM过滤器装置中的燃烧，并且有效地利用行驶风来防止热损害对PM过滤器装置的外围部的影响。
为了达成所述目的，本发明提供一种PM过滤器装置的保温及冷却控制装置，使从搭载在作业设备上的柴油机排出的排气中含有的粒子状物质即PM减少， 所述PM过滤器装置的保温及冷却控制装置的最主要特征在于，具备 冷却通路，其与沿所述作业设备的前后方向构成的发动机室并列配置，隔着隔壁而与所述发动机室划分开； 后冷却器，其配置在所述冷却通路内，对通过配置在所述发动机室内的增压机而变成增压状态的空气进行冷却； PM过滤器装置，其在所述冷却通路内配置于所述后冷却器的下游侧，导入来自所述发动机的排气； 冷却风扇，其配置在所述冷却通路内，对所述后冷却器进行冷却，并利用冷却所述后冷却器后的废热风对所述PM过滤器装置的外周部进行冷却； 温度传感器，其检测排气的排气温度； 控制器，其与所述温度传感器连接，在进行由所述PM过滤器装置的过滤器捕捉到的PM的燃烧时，控制所述冷却风扇的风量， 在由所述温度传感器检测出的排气温度为比目标温度高的温度时，所述控制器进行增多来自所述冷却风扇的风量而提高对所述PM过滤器装置的外周部的冷却效果的控制，在由所述温度传感器检测出的排气温度为比目标温度低的温度时，所述控制器进行减少来自所述冷却风扇的风量而促进所述PM过滤器装置的外周部的温度上升及保温的控制。
另外，本发明的主要特征在于，将从所述发动机排出的排气向所述PM过滤器装置导入的排气管配置成在所述PM过滤器装置的上游侧接受来自所述冷却风扇的风。
(发明效果) 在本发明中，在进行由PM过滤器装置的过滤器捕捉到的PM的燃烧时，能够根据排气的排气温度，利用控制器控制后冷却器的冷却及对PM过滤器装置的外周部进行冷却的冷却风扇的风量。
在进行由PM过滤器装置的过滤器捕捉到的PM的燃烧时，若排气的排气温度比目标温度高，则可以判断为达到能够在PM过滤器装置中使PM的燃烧充分进行的温度。并且， 此时为了减少伴随燃烧的热损害的影响，可以增多来自冷却风扇的风量而冷却PM过滤器装置的外周部。
另外，在进行PM的燃烧时，若排气的排气温度比目标温度低，则可以判断为没有达到能够在PM过滤器装置中使PM的燃烧充分进行的温度。并且，此时相比于减少伴随燃烧的热损害的影响，优先使PM的燃烧充分地进行，因此进行控制以减少来自冷却风扇的风量而使排气的温度变高。
若减少来自冷却风扇的风量，则后冷却器中的冷却效率降低，能够提高从后冷却器吸入到发动机中的增压气体的温度。并且，从发动机排出的排气的温度也变高，容易使配置在过滤器上游侧的氧化催化剂氧化并发热。由此，向过滤器供给的排气的温度上升，能够使堵塞了过滤器孔眼的PM自燃。
在过滤器中的燃烧充分进行而使排气温度上升得比目标温度高时，为了冷却PM 过滤器装置的外周部，可以进行增大来自冷却风扇的风量的控制。这样，能够防止从PM过滤器装置的外周部散出的热所造成的热损害。
在本发明中，将隔着隔壁而与发动机室划分开的冷却通路与发动机室并列地构成，在冷却通路内配置后冷却器、对该后冷却器进行冷却的冷却风扇、被供给从冷却风扇排出的废热风的PM过滤器装置。
由于这样构成，因此能够将行驶风分别导入发动机室和冷却通路内，从而能够有效地对配置在发动机室内的散热器和配置在冷却通路内的后冷却器进行冷却。并且，能够利用对后冷却器冷却后的废热风来有效地冷却PM过滤器装置的外周面。
进而，通过隔壁而能够构成在冷却通路内不易受发动机室内的暖气的影响的结构。由于能够在处于不易受发动机室内的暖气影响的状态下的冷却通路内配置后冷却器， 因此，能够提高后冷却器的冷却效果及利用对后冷却器冷却后的废热风来冷却PM过滤器装置的外周面时的冷却效果。
另外，通过隔壁能够防止在发动机室内流动的来自散热器的废热风和在冷却通路内流动的来自后冷却器的废热风冲撞而发生紊流的情况，因此，能够防止因发生紊流而导致各自的废热风的风量减少的情况。
并且，在发动机室内流动的来自散热器的废热风能够在发动机室内作为整流而流动，在冷却通路内流动的来自后冷却器的废热风能够在冷却通路内作为整流而流动。从而， 能够对发动机室内和冷却通路内的各自的风流及风量带来好的影响。
进而，冷却通路通过隔壁而与发动机室之间划分开，因此能够防止从散热器用的冷却风扇产生的噪声或来自发动机的噪声通过冷却通路向外部漏出的情况。
另外，在本发明中，将从发动机排出的排气向PM过滤器装置导入的排气管能够配置成在PM过滤器装置的上游侧接受来自冷却风扇的风。并且，在PM过滤器装置进行燃烧而变成高温时，能够利用来自风量增大后的冷却风扇的风来冷却排气管。由此，能够抑制向 PM过滤器装置导入的排气的排气温度变得过高的情况。
另外，在进行PM的燃烧时，当排气的排气温度比目标温度低时，进行控制以减少来自冷却风扇的风量，因此能够将被来自冷却风扇的风冷却的排气管的温度降低抑制得较低。于是，能够在不降低排气温度上升后的排气的温度的情况下将排气向PM过滤器装置导入。由此，能够有助于PM过滤器装置的燃烧效率的提高。
图1是表示PM过滤器装置的保温及冷却控制装置的配置状态的俯视图。(实施例) 图2是从发动机室观察隔壁而得到的侧视图。(实施例) 图3是表示PM过滤器装置的保温及冷却控制装置的简要的配置关系的简要俯视图。(实施例) 图4是表示PM过滤器装置的保温及冷却控制装置的简要结构的框图。(实施例) 图5是PM过滤器装置的示意性的剖视图。(实施例) 图6是控制冷却风扇的转速的电路图。(实施例) 图7是冷却风扇控制装置的俯视图。(现有例1) 图8是过滤器再生控制装置的示意图。(现有例2) 图9是液压挖掘机的冷却装置的俯视图。(现有例3)
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的PM过滤器装置的保温及冷却控制装置的代表性的实施方式具体地进行说明。 实施例
如图1所示，发动机室11沿作业设备10的前后方向配置，在发动机室11内串联配置有发动机12、配置在发动机12的前方的冷却风扇14、配置在冷却风扇14的前方的散热器13及工作油冷却器19等。另外，在发动机12的上部部位的发动机室11内配置有作为增压机的排气涡轮增压机15。
并且，发动机室11的上方由发动机罩17 (参照图2)覆盖。利用发动机罩17将发动机罩17的上部的外部气体和发动机罩17的内部的发动机室11分开。并且，由发动机罩 17、后述的隔壁18、发动机室11的下面板围成的发动机室11构成为使空气沿作业设备10 的前后方向流通。
另外，在作业设备10中，在发动机室11的后方上部搭载有驾驶室23，在发动机室 11的后方且驾驶室的下方的区域配置有未图示的左右的前轮、变速器、车轴装置等。
冷却通路20与发动机室11并列排列而沿作业设备10的前后方向配置。冷却通路20由未图示的后冷却器罩和隔壁18及未图示的下面板围成，从设置在后冷却器罩前方的外部气体导入口取入的空气向后方流通。并且，如图2所示，在发动机罩17的下部配置有隔壁18，隔壁18构成为使空气在发动机室11和冷却通路20之间不流通。
需要说明的是，作为后冷却器罩的结构，可以与前述的覆盖发动机室11的上方的发动机罩17 —体构成。反之，也可以取代一体地覆盖至后述的PM过滤器装置25为止的结构，而利用不妨碍空气流通的结构来构成为分割的结构。
另外，作为构成隔壁18的壁的一部分，可以利用后述的配置在冷却通路20内的后冷却器21的侧壁面。也可以不利用后冷却器21的侧壁面而仅利用壁来构成隔壁18，从而划分发动机室11和冷却通路20之间。作为隔壁18，可以构成为完全隔断发动机室11和冷却通路20之间的结构，也可以构成为不完全隔断发动机室11和冷却通路20之间、而在发动机室11和冷却通路20之间具有能够进行稍许空气出入的间隙的结构。
即使在构成为具有间隙的情况下，也优选构成为不使在发动机室11内流动的空气或在冷却通路20内流动的空气被从间隙流入的空气扰乱这种程度的间隙。
在冷却通路20内串联配置有空气清洁器16、后冷却器21、对后冷却器21进行冷却的冷却风扇22、及利用来自冷却风扇22的废热风对其周围进行冷却的PM过滤器装置 (颗粒物质过滤器装置)25。PM过滤器装置25配置在未图示的前轮的上方且驾驶室23的侧方。
PM过滤器装置是使柴油机的排气中含有的粒子状物质即PM (颗粒物质)减少的装置(过滤器)，基本结构为利用过滤器捕捉PM。图示例所示的PM过滤器装置25设有自清洁功能，即，为了防止过滤器发生孔眼堵塞时过滤器功能降低，使被过滤器捕捉到的PM燃烧而能够使过滤器再生。
作为配置在发动机12的前方的冷却风扇14，可以构成为与发动机12直接连结的结构，也可以与后冷却器21的冷却风扇22同样构成为由液压马达驱动的结构，所述液压马达被来自发动机12驱动的未图示的液压泵的喷出压力驱动。或者，还可以构成为由电动马达驱动的结构。
通过将冷却风扇14及冷却风扇22构成为分别由液压马达驱动的结构，由此能够提高散热器13和工作油冷却器19等相对于后冷却器21的配置位置的自由度。另外，作为冷却风扇14、冷却风扇22所引起的冷却空气的流动，可以如图1所示构成为相对于散热器 13和后冷却器21的吸入侧的流动，也可以通过将冷却风扇14、冷却风扇22配置在散热器 13和后冷却器21的前表面侧而构成为喷出侧的流动。
在散热器13上连接有一对配管四(在图1中，仅图示出一方的配管29)，能够进行对发动机12冷却的冷却水的冷却。在排气涡轮增压机15上经由管路28而连接有配置在冷却通路20内的空气清洁器16。管路观如图2所示那样通过形成在隔壁18上的开口 45 而与空气清洁器16连接，并且在发动机室11内与排气涡轮增压机15连接。
经由空气清洁器16吸入的外部气体经由管路观向排气涡轮增压机15供给，在排气涡轮增压机15中被压缩机15b (参照图4)压缩成增压状态。成为增压状态后，该外部气体经由吸气管向后冷却器21供给。压缩机1 通过从发动机12排出的排气驱动而旋转。
被后冷却器21冷却后的增压气体通过吸气管^b并经由未图示的吸气岐管而被发动机12吸入。并且，与燃料混合而用于发动机12内的燃烧。燃烧后从发动机12排出的排气经由排气管27a(参照图4)向排气涡轮增压机15导入。
导入到排气涡轮增压机15中的排气用于涡轮15a(参照图4)的驱动，之后通过排气管27b向PM过滤器装置25导入。排气管27b配置成能够在PM过滤器装置25的上游侧接受来自冷却风扇22的风。涡轮15a(参照图4)驱动将经由空气清洁器16吸入的空气压缩成增压状态的压缩机15b (参照图4)。
导入到PM过滤器装置25中的排气被过滤器32 (参照图5)除去PM后，通过排气管27c (参照图4、图5)向外部气体放出。
作为连接与后冷却器21连接的吸气管26a的排气涡轮增压机15的连接口及发动机12的吸气岐管的配置位置，构成为接近隔壁18。另外，如图2所示那样，在隔壁18上形成有开口 46a和开口 46b。开口 46a作为用于将与排气涡轮增压机15连接的吸气管26a连接到后冷却器21的开口而形成，开口 46b作为供吸气管^b穿过的开口而形成，该吸气管 26b将被后冷却器21冷却后的空气向发动机12供给。
如图1及图3所示，作为后冷却器21的配置位置，成为与发动机12的配置位置横向并列的位置。需要说明的是，在图3中，示出PM过滤器装置的保温及冷却控制装置的简要的配置关系。
由于这样构成，因此能够将行驶风独立导入发动机室11和冷却通路20中。并且， 能够将发动机室11内的吸气管的长度构成得较短，从而能够防止在吸气管^a、 26b内流动的空气被发动机室11内的暖气加热的情况。
通过该结构，由于在冷却通路20内不易受到发动机室11内的暖气的影响，因此能够提高对后冷却器21的冷却效果、对PM过滤器装置25的外周面的冷却效果。
特别由于能够将冷却通路20构成为前后方向开放的一种通道，因此能够将向冷却通路20内导入的行驶风、由后冷却器21用的冷却风扇22引起的风量有效地用作对后冷却器21冷却的冷却风、对PM过滤器装置25的外周面冷却的冷却风。
由此，通过冷却PM过滤器装置25的外周面，从而能够防止对配置在PM过滤器装置25外围的未图示的设备的热影响，另外，能够抑制与PM过滤器装置25相邻配置的未图示的驾驶室内的温度上升。
并且，由于在发动机室11内产生的噪声能够被隔壁18隔挡，因此能够防止在发动机室11内产生的噪声经由冷却通路20向外部漏出的情况。
另外，由于连接与后冷却器21连接的吸气管^a的排气涡轮增压机15的连接口及发动机12的吸气岐管的配置位置构成为接近隔壁18，因此能够将发动机室11内的吸气管的配管长度构成得较短。
通过该结构，能够将发动机室11内的吸气管的长度较短地构成，在吸气管^^、^^内流动的空气不会长时间暴露于发动机室11内的暖气中。这样，能够防止在吸气管内流动的空气被发动机室11内的暖气加热的情况。
接下来，使用图4、图5对PM过滤器装置的保温及冷却控制装置进行说明。需要说明的是，在图4中，示出了配置在通过隔壁18而与冷却通路20划分开的发动机室11内的、 使一部分排气向发动机12回流的ERG装置的结构。另外，示出了使向发动机12的未图示的曲轴箱放出的泄漏气体与被发动机12吸入的空气燃料混合气体一起向发动机12回流的 CCV装置(通风装置)42的结构。
因此，在图4中，省略配置在发动机室11内的散热器13等结构而示出。EGR装置包括EGR冷却器39和EGR阀40，构成为利用EGR冷却器39对一部分的排气冷却后使其经由吸气管^b向发动机12内回流的结构。
在图示例中，一部分的排气在被EGR冷却器39冷却后通过EGR阀40，经由设置在吸气管26b上的节流孔41而向吸气管^b内返回。S卩，通过节流孔41的吸引作用而将被EGR冷却器39冷却后的排气向吸气管^b内吸入。EGR阀40的开闭量可以由升程传感器 40a检测。
另外，设有CCV装置42的理由是，在柴油机中，虽然通常连续进行所谓的压缩、燃烧、排气的各循环，但在上述各循环间，空气燃料混合气体会通过活塞环的空隙而漏出，泄漏气体会向曲轴箱放出。
由于这些泄漏气体，导致曲轴箱内的压力上升，并促进油从曲轴箱泄漏。现有的柴油机没有构成为将在曲轴箱内上升的压力经由通气装置向大气释放的结构。
但是，基于环境上的考虑，提出不将曲轴箱的泄漏气体向大气放出而是使其返回燃烧室的方案。由此而想出的装置为CCV装置。在图示例的CCV装置42中，使泄漏气体与空气燃料混合气体一起向发动机12回流，而使这些气体在发动机12内燃烧。CCV装置42 的压力可以由压力传感器4 检测。
虽然与图1中的说明有所重复，但仍对图4所示的结构进行说明。从空气清洁器 16导入的外部气体经由配管洲向排气涡轮增压机15的压缩机1 供给。从空气清洁器 16导入后的外部气体的流量可以由空气流量传感器16a检测。另外，与来自CCV装置42的泄漏气体在配管观合流。
供给到压缩机15b中的空气在压缩机15b的工作下成为增压气体，并向后冷却器 21导入。由后冷却器21冷却后的增压气体在途中被供给燃料而成为空气燃料混合气体，并向发动机12供给。另外，如上述那样，由EGR冷却器39冷却后的一部分的排气经由配置在吸气管26b上的节流孔41而混入到增压气体中，向发动机12供给。
发动机12的旋转可以由发动机旋转传感器38检测。另外，向发动机12供给的吸气温度可以由吸气温度传感器37b检测，向发动机12供给的吸气压力可以由吸气压力传感器37a检测。
因发动机12内的燃烧而产生的排气的一部分被向EGR冷却器39导入，并且剩余的排气通过排气管27a而被向排气涡轮增压机15的涡轮15a导入。涡轮1 被导入的排气驱动而旋转，并驱动与涡轮1 直接连结的压缩机1 旋转。压缩机15b的转速可以由涡轮旋转传感器15c检测。
在图示例中，涡轮1 构成为可变速涡轮，通过变更斜盘角度而能够变更涡轮的容量。通过变更涡轮的容量而能够控制涡轮15a的转速。斜盘的角度可以由位置传感器 15d检测。
驱动涡轮1 旋转的排气通过排气管27b而被向PM过滤器装置25导入。如图5 所示，PM过滤器装置25构成为，将氧化催化剂31和用于捕捉PM的过滤器32从排气的流动方向的上游侧收纳在圆筒状的框体30的内部。在氧化催化剂31和过滤器32的周围分别设有隔热件35。另外，在向PM过滤器装置25导入排气的排气管27b的途中设有定量喷射用的燃料供给装置36。
氧化催化剂31是用于使由燃料供给装置36供给来的定量燃料氧化并发热的催化剂，氧化催化剂31的活性温度按排气的温度来说为大约250°C左右的温度。通过氧化催化剂31的发热而能够使排气的温度上升，从而能够使堆积在过滤器32的PM自燃。
过滤器32例如构成为具有多个从排气的流入侧朝向流出侧连通的形状的小孔。 作为小孔，流入侧开口而流出侧封口的小孔和流入侧封口而流出侧开口的小孔交替配置。
11并且，流入到流入侧开口的小孔中的排气通过相邻的小孔间的交界壁，由此PM被交界壁捕捉。
作为过滤器32的材质，可以根据用途适当选择，可以使用堇青石或碳化硅等陶瓷材料、不锈钢或铝等金属材料而构成。
在PM过滤器装置25中设有计测过滤器32的前后压的压差的压差传感器33、检测从排气管27b导入的排气的温度的温度传感器34a、检测通过氧化催化剂31后的排气的温度的温度传感器34b、检测通过过滤器32后的排气的温度的温度传感器34c。通过过滤器 32而除去了 PM的排气通过排气管27c向大气中放出。
对后冷却器21进行冷却且向PM过滤器装置25的外周部供给废热风的冷却风扇 22由控制器43控制。控制器43根据由温度传感器；Mc检测出的排气的排气温度为比预先设定的目标温度高还是低的温度来控制冷却风扇22的风量。
S卩，当进行由PM过滤器装置25的过滤器32捕捉到的PM的燃烧时，如果控制器43 判断出由温度传感器3 检测出的排气的排气温度为比预先设定的目标温度高的温度，则判断为PM过滤器装置25内的燃烧充分进行，从而进行增大冷却风扇22的风量的控制。
由此，能够利用对后冷却器21冷却后的废热风来充分地进行PM过滤器装置25的外周部的冷却。于是，能够防止PM过滤器装置25所带来的热损害的影响波及到PM过滤器装置25的外围设备的情况。另外，此时能够利用增大后的来自冷却风扇22的风来对配置在PM过滤器装置25的上游侧的排气管27b进行冷却，因此能够抑制排气的排气温度变得过高的情况。
若判断出外部气体处于低温状态、或即使在进行PM的燃烧时由温度传感器；Mc检测出的排气的排气温度也为比预先设定的目标温度低的温度，则进行控制以减少冷却风扇 22的风量。
由此，后冷却器21中的冷却变得不充分，从后冷却器21吸入到发动机12中的增压气体的温度上升。与此相伴，从发动机12排出的排气的排气温度也上升。并且，此时由于来自冷却风扇的风量被控制得变少，因此能够将被来自冷却风扇的风冷却的排气管27b 的温度降低抑制得较低。而且，能够有助于PM过滤器装置25的燃烧效率的提高。
并且，容易由氧化催化剂31引起燃烧，PM过滤器装置25内的PM的自燃容易产生。 此外，在PM过滤器装置25内的PM的自燃充分进行、而由温度传感器3 检测出的排气的排气温度变得比预先设定的目标温度高时，增大冷却风扇22的风量，从而能够进行PM过滤器装置25的外周部的冷却。
在减少冷却风扇22的风量时，无法将PM过滤器装置25的外周部的温度抑制得较低，但在由温度传感器3 检测出的排气的排气温度比预先设定的目标温度低时，PM过滤器装置25的外周部的温度也不会变得那么高，热损害对配置在PM过滤器装置25外围的外围设备的影响也少。
使用图6对控制冷却风扇22的风量的结构例进行说明。在图6所示的结构例中， 通过控制驱动冷却风扇22的液压马达44的转速，从而能够控制来自冷却风扇22的风量。 具体而言，从由发动机12驱动的、例如构成为齿轮泵的液压泵47喷出的压力油向液压马达 44供给。
为了控制从液压泵47喷出而向液压马达44供给的压力油，流量控制阀48设置在旁通液压马达44的吸入侧和排出侧的位置上。通过利用来自控制器43的控制指令控制设置在辅助线路M上的比例电磁阀49来进行流量控制阀48的切换控制。
根据来自控制器43的控制指令，比例电磁阀49进行线性驱动，控制向比例电磁阀 49供给的辅助压力P。从辅助线路M供给的用于切换流量控制阀48的辅助压力由比例电磁阀49控制，由此能够进行流量控制阀48的切换控制。从而，向液压马达44供给的压力油流量变化，控制液压马达44的转速。
在上述的例子中，对通过使用流量控制阀48而使用了固定容量型的液压泵47和液压马达44的结构例进行了说明，但也可以不使用流量控制阀48，而将液压泵47、液压马达44中的任一方构成为可变容量型。
另外，也可以代替使用液压马达，而构成为利用电动马达驱动冷却风扇22的结构。这种情况下，通过控制向电动马达供给的电流，由此能够控制电动马达的马达转速，从而能够控制来自冷却风扇22的风量。
这样，在本申请发明中，由于后冷却器21、冷却风扇22及PM过滤器装置25配置在与发动机室11独立的冷却通路20内，因此通过控制冷却风扇22的风量，能够有效地进行 PM过滤器装置25的燃烧控制、外周温度的控制。并且，通过控制冷却风扇22的风量，能够进行对PM过滤器装置25的保温控制和外周部的冷却控制。
需要说明的是，虽然对使用由温度传感器3 检测出的温度作为排气的排气温度来控制冷却风扇22的风量的结构例进行了说明，但也可以使用由温度传感器3 或温度传感器34b检测出的温度来控制冷却风扇22的风量，还可以适当组合温度传感器3 3 中适当的检测值的数值来控制冷却风扇22的风量。
0131]产业上的可利用性0132]本发明的冷却装置能够优选地适用于具备PM过滤器装置的作业设备。0133]符号说明0134]10作业设备0135]11发动机室0136]12发动机0137]15排气涡轮增压机0138]18隔壁0139]20冷却通路0140]21后冷却器0141]25PM过滤器装置0142]31氧化催化剂0143]32过滤器0144]43控制器0145]51发动机室0146]52发动机0147]53冷却风扇0148]55散热器0149]56涡轮增压器 58空冷式后冷却器 70发动机 71发动机室 75PM过滤器装置 84涡轮增压器 85中间冷却器 90PM过滤器装置 91挡热板 92热空气通道 101发动机控制单元
权利要求
1.一种PM过滤器装置的保温及冷却控制装置，使从搭载在作业设备上的柴油机排出的排气中含有的粒子状物质即PM减少，所述PM过滤器装置的保温及冷却控制装置的特征在于，具备 冷却通路，其与沿所述作业设备的前后方向构成的发动机室并列配置，隔着隔壁而与所述发动机室划分开；后冷却器，其配置在所述冷却通路内，对通过配置在所述发动机室内的增压机而变成增压状态的空气进行冷却；PM过滤器装置，其在所述冷却通路内配置于所述后冷却器的下游侧，导入来自所述发动机的排气；冷却风扇，其配置在所述冷却通路内，对所述后冷却器进行冷却，并利用冷却所述后冷却器后的废热风对所述PM过滤器装置的外周部进行冷却； 温度传感器，其检测排气的排气温度；控制器，其与所述温度传感器连接，在进行由所述PM过滤器装置的过滤器捕捉到的PM 的燃烧时，控制所述冷却风扇的风量，在由所述温度传感器检测出的排气温度为比目标温度高的温度时，所述控制器进行增多来自所述冷却风扇的风量而提高对所述PM过滤器装置的外周部的冷却效果的控制，在由所述温度传感器检测出的排气温度为比目标温度低的温度时，所述控制器进行减少来自所述冷却风扇的风量而促进所述PM过滤器装置的外周部的温度上升及保温的控制。
2.根据权利要求1所述的PM过滤器装置的保温及冷却控制装置，其特征在于， 将从所述发动机排出的排气向所述PM过滤器装置导入的排气管配置成在所述PM过滤器装置的上游侧接受来自所述冷却风扇的风。
全文摘要
本发明提供一种PM过滤器装置的保温及冷却控制装置，其进行对PM过滤器装置外周部的温度控制，使PM过滤器装置的燃烧有效地进行，并且有效地利用行驶风来防止热损害对PM过滤器装置的外围部的影响。沿作业设备的前后方向将由隔壁(18)划分开的发动机室(11)和冷却通路(20)并列配置，在冷却通路(20)内配置后冷却器(21)、冷却风扇(22)、PM过滤器装置(25)。当使PM燃烧时，若排气的排气温度比目标温度低，则进行控制以减少冷却风扇(22)的风量，从而使排气温度上升。反之，若排气的排气温度比目标温度高，则进行控制以增多冷却风扇(22)的风量，从而提高对PM过滤器装置(25)的外周部的冷却效果。
文档编号B01D46/42GK102187067SQ20098014158
公开日2011年9月14日 申请日期2009年9月24日 优先权日2008年10月29日
发明者三轮博史, 石川悠喜, 泽藤佐敏, 中西均, 村上英彰 申请人:株式会社小松制作所