JP2011163166A

JP2011163166A - 粒子状物質除去フィルタ再生装置

Info

Publication number: JP2011163166A
Application number: JP2010024943A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Terajima; 稔彦寺嶋; Koji Shiizaki; 弘司椎崎; Takekuni Shigehara; 壮州重原; Koji Nishimura; 浩二西村; Naoyuki Ito; 尚之伊藤
Original assignee: TCM Corp
Current assignee: TCM Corp
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2011-08-25

Abstract

【課題】ディーゼルエンジンを搭載したフォークリフト等の荷役車両に適用される粒子状物質除去フィルタ再生装置に於て、粒子状物質除去フィルタを効率よく再生できると共に、構造の簡単化とコストの低減を図る。
【解決手段】エンジン２、トルクコンバータ３、変速機４、駐車ブレーキ５、チャージングポンプ６、駐車ブレーキスイッチ７、車両コントローラ８、粒子状物質除去フィルタ９、ブレーキ負荷手段１０とで構成し、とりわけ、粒子状物質除去フィルタ９が目詰りした時に駐車ブレーキ５を制動させてトルクコンバータをストール状態とすることでエンジン２に負荷を与えるブレーキ負荷手段１０を設け、所謂駐車ブレーキ５を利用する。ブレーキ負荷手段１０に代えて、粒子状物質除去フィルタ９が目詰りした時にチャージングポンプ６に油圧的な負荷を掛けてエンジン２に負荷を与えるポンプ負荷手段２５を設け、所謂チャージングポンプ６を利用しても良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばディーゼルエンジンを搭載したフォークリフト等の荷役車両に適用される粒子状物質除去フィルタ再生装置の改良に関する。

ディーゼルエンジンが搭載されたフォークリフト等の荷役車両５０としては、例えば図３に示したものが知られている。
当該荷役車両５０は、基本的には、エンジン（ディーゼルエンジン）５１と、エンジン５１からの動力を伝達するトルクコンバータ５２と、トルクコンバータ５２からの動力を変速する変速機５３と、変速機５３の出力軸を制動し得る駐車ブレーキ５４と、エンジン５１に依り回転されてトルクコンバータ５２や変速機５３に圧油を供給するチャージングポンプ５５と、運転席に設けられた駐車ブレーキスイッチ５６と、駐車ブレーキスイッチ５６の操作に依り駐車ブレーキ５４を制御する車両コントローラ５７とを備えている。
而して、チャージングポンプ５５に依り加圧されるタンク５８からの圧油は、主圧力調整弁５９とコンバータ圧力調整弁６０に依り圧力調整されてトルクコンバータ５２とオイルクーラ６１と変速機５３の前後進及び変速（１−２速）用の油圧クラッチ６２に供給されると共に、変速用電磁弁６３と変速切換弁６４とインチング弁６５と前後進用電磁切換弁６６に供給される。

ところで、この様なディーゼルエンジンが搭載されたフォークリフト等の荷役車両にあっては、２０１１年から導入される第４次排ガス規制に対応する為に、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を除去するＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）（登録商標）と称される粒子状物質除去フィルタの装備が計画されている。

ところが、この様な粒子状物質除去フィルタは、粒子状物質が堆積する事に依り目詰まりを起こして機能が低下するので、例えば粒子状物質をヒータ等に依り燃焼させて再生させたり、或は触媒を用いてこれを活性温度まで昇温させる為にエンジンの燃料噴射時期を遅角する事に依り酸化され易い一酸化炭素や炭化水素や粒子状物質を除去して再生させる様にしている（特許文献１参照）。

特開２００７−１６６６６号公報

然しながら、従来のものは、粒子状物質を燃焼させて再生する為に、ヒータ等を用いたり、エンジン関係を改変する必要であったので、構造が複雑化すると共に、コストが高く付く難点があった。

本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、粒子状物質除去フィルタを効率よく再生できると共に、それでいて構造の簡単化とコストの低減を図る事ができる粒子状物質除去フィルタ再生装置を提供する事にある。

本発明の粒子状物質除去フィルタ再生装置は、基本的には、エンジンと、エンジンからの動力を伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータからの動力を変速する変速機と、変速機の出力軸を制動し得る駐車ブレーキと、エンジンに依り回転されてトルクコンバータや変速機に圧油を供給するチャージングポンプと、運転席に設けられた駐車ブレーキスイッチと、駐車ブレーキスイッチの操作に依り駐車ブレーキを制御する車両コントローラと、エンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタと、粒子状物質除去フィルタが目詰りした時に駐車ブレーキを制動させてトルクコンバータをストール状態とすることでエンジンに負荷を与えるブレーキ負荷手段と、から構成した事に特徴が存する。

エンジンが回転すると、チャージングポンプからの圧油がトルクコンバータ及び変速機に供給されると共に、エンジンの動力がトルクコンバータ及び変速機を介して駆動車輪に伝達されて車両が走行する。駐車ブレーキスイッチが操作されると、車両コントローラに依り駐車ブレーキが作動し、変速機の出力軸が制動される。
エンジンが回転すると、エンジンから排出される排ガス中の粒子状物質が粒子状物質除去フィルタに依り除去される。粒子状物質除去フィルタに排ガス中の粒子状物質が堆積して目詰りすると、ブレーキ負荷手段に依り駐車ブレーキが作動し、変速機の出力軸が制動される。そうすると、トルクコンバータがストール状態になり、トルクコンバータを回転させるエンジンに負荷が掛かる。エンジンに負荷が掛かると、エンジンから排出される排ガスの温度が上昇し、この高温の排ガスに依り触媒が活性されて粒子状物質除去フィルタに堆積する粒子状物質が燃焼され、粒子状物質除去フィルタが再生される。

ブレーキ負荷手段は、粒子状物質除去フィルタの目詰り状態を検出する目詰り状態検出器と、目詰り状態検出器からの目詰り状態に依り駐車ブレーキを制御する車両コントローラとを備えているのが好ましい。この様にすれば、駐車ブレーキを利用して粒子状物質除去フィルタを再生できるので、既存のものにも容易に適用する事ができる。

本発明の粒子状物質除去フィルタ再生装置は、エンジンと、エンジンからの動力を伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータからの動力を変速する変速機と、変速機の出力軸を制動し得る駐車ブレーキと、エンジンに依り回転されてトルクコンバータや変速機に圧油を供給するチャージングポンプと、運転席に設けられた駐車ブレーキスイッチと、駐車ブレーキスイッチの操作に依り駐車ブレーキを制御する車両コントローラと、エンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタと、粒子状物質除去フィルタが目詰りした時にチャージングポンプに油圧的な負荷を掛けてエンジンに負荷を与えるポンプ負荷手段と、から構成する事もできる。

エンジンが回転すると、チャージングポンプからの圧油がトルクコンバータ及び変速機に供給されると共に、エンジンの動力がトルクコンバータ及び変速機を介して駆動車軸に伝達されて車両が走行する。駐車ブレーキスイッチが操作されると、車両コントローラに依り駐車ブレーキが作動し、変速機の出力軸が制動される。
エンジンが回転すると、エンジンから排出される排ガス中の粒子状物質が粒子状物質除去フィルタに依り除去される。粒子状物質除去フィルタに排ガス中の粒子状物質が堆積して目詰りすると、ポンプ負荷手段に依りチャージングポンプに油圧的な負荷が掛けられる。そうすると、チャージングポンプを回転させるエンジンに負荷が掛かる。エンジンに負荷が掛かると、エンジンから排出される排ガスの温度が上昇し、この高温の排ガスに依り触媒が活性されて粒子状物質除去フィルタに堆積する粒子状物質が燃焼され、粒子状物質除去フィルタが再生される。

ポンプ負荷手段は、粒子状物質除去フィルタの目詰り状態を検出する目詰り状態検出器と、チャージングポンプからの圧油を直接トルクコンバータや変速機に供給する第一位置とチャージングポンプからの圧油をバイパス路を介してトルクコンバータや変速機に供給する第二位置とをとり得る電磁切換弁と、バイパス路に設けられてチャージングポンプからの圧油を負荷圧力に保つ負荷圧力調整弁と、目詰り状態検出器からの目詰り状態に依り電磁切換弁を制御する車両コントローラとを備えているのが好ましい。この様にすれば、チャージングポンプを利用して粒子状物質除去フィルタを再生できるので、既存のものにも容易に適用する事ができる。

本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）エンジン、トルクコンバータ、変速機、駐車ブレーキ、チャージングポンプ、駐車ブレーキスイッチ、車両コントローラ、粒子状物質除去フィルタ、ブレーキ負荷手段とで構成し、とりわけ、粒子状物質除去フィルタが目詰りした時に駐車ブレーキを制動させてトルクコンバータをストール状態とすることでエンジンに負荷を与えるブレーキ負荷手段を設け、所謂駐車ブレーキを利用したので、粒子状物質除去フィルタを効率よく再生する事ができると共に、構造の簡単化とコストの低減を図る事ができる。
（２）エンジン、トルクコンバータ、変速機、駐車ブレーキ、チャージングポンプ、駐車ブレーキスイッチ、車両コントローラ、粒子状物質除去フィルタ、ポンプ負荷手段とで構成し、とりわけ、粒子状物質除去フィルタが目詰りした時にチャージングポンプに油圧的な負荷を掛けてエンジンに負荷を与えるポンプ負荷手段を設け、所謂チャージングポンプを利用したので、粒子状物質除去フィルタを効率よく再生する事ができると共に、構造の簡単化とコストの低減を図る事ができる。

本発明の第一例に係る粒子状物質除去フィルタ再生装置の概要を示す概略図。本発明の第二例に係る粒子状物質除去フィルタ再生装置の概要を示す概略図。従来の荷役車両の概要を示す概略図。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１に於て、粒子状物質除去フィルタ再生装置１は、エンジン２、トルクコンバータ３、変速機４、駐車ブレーキ５、チャージングポンプ６、駐車ブレーキスイッチ７、車両コントローラ８、粒子状物質除去フィルタ９、ブレーキ負荷手段１０とからその主要部が構成されて居り、フォークリフト等の荷役車両３０に適用される。

エンジン２は、粒子状物質除去フィルタ再生装置１の基本部分を為すもので、この例では、ディーゼルエンジンにしてあり、アクセルペダル（図示せず）の操作に基づきエンジンコントローラ１１に依り回転速度が制御される様になっている。エンジンコントローラ１１は、マイクロコンピュータ等で構成されている。

トルクコンバータ３は、エンジン２からの動力を伝達するもので、この例では、図略しているが、インペラホイール、タービンホイール、ステータホイール、これらを収容するコンバータハウジング等を備えて居り、インペラホイールがエンジン２のフライホイールに接続されている。

変速機（トランスミッション）４は、トルクコンバータ３からの動力を変速するもので、この例では、常時噛合っている適数の変速歯車１２と、前後進及び変速（１−２速）用の油圧クラッチ１３等を備えている。

駐車ブレーキ５は、変速機４の出力軸１４を制動し得るもので、この例では、電磁式ブレーキにしてある。

チャージングポンプ６は、エンジン２に依り回転されてトルクコンバータ３や変速機４に圧油を供給するもので、この例では、タンク１５からの圧油を、主圧力調整弁１６とコンバータ圧力調整弁１７に依り圧力調整してトルクコンバータ３とオイルクーラ１８と変速機４の油圧クラッチ１３に供給すると共に、変速用電磁弁１９と変速切換弁２０とインチング弁２１と前後進用電磁切換弁２２に供給する様になっている。

駐車ブレーキスイッチ７は、運転席（図示せず）に設けられたもので、この例では、オンオフスイッチ等で構成されている。

車両コントローラ８は、駐車ブレーキスイッチ７の操作に依り駐車ブレーキ５を制御するもので、この例では、マイクロコンピュータ等で構成されている。

粒子状物質除去フィルタ９は、エンジン２から排出される排ガス中の粒子状物質を除去するもので、この例では、エンジン２の排気通路２３の途中に設けられて居り、触媒（酸化触媒）と熱に強いセラミックやステンレスを用いたフィルタとを備えている。

ブレーキ負荷手段１０は、粒子状物質除去フィルタ９が目詰りした時に駐車ブレーキ５を制動させてトルクコンバータをストール状態とすることでエンジン２に負荷を与えるもので、この例では、粒子状物質除去フィルタ９の目詰り状態を検出する目詰り状態検出器２４と、目詰り状態検出器２４からの目詰り状態に依り駐車ブレーキ５を制御する車両コントローラ８とを備えている。目詰り状態検出器２４は、粒子状物質除去フィルタ９の差圧を含む圧力や温度等の変化を検出して粒子状物質の堆積状態を測定するものにしてある。

トルクコンバータ３と変速機４と駐車ブレーキ５とチャージングポンプ６は、エンジン２の動力を駆動車輪（図示せず）に伝達するドライブユニット（動力伝達装置）を構成している。

次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
エンジン２が回転すると、チャージングポンプ６が回転されてこれからの圧油が主圧力調整弁１６及びコンバータ圧力調整弁１７に依り所定圧力に調整された後にトルクコンバータ３及び変速機４の油圧クラッチ１３に供給されると共に、エンジン２の動力がトルクコンバータ３、変速機４の変速歯車１２及び油圧クラッチ１３を介して駆動車輪（図示せず）に伝達されて車両が走行する。
駐車ブレーキスイッチ７が操作されると、車両コントローラ８に依り駐車ブレーキ５が作動されて変速機４の出力軸１４が制動される。

エンジン２が回転すると、エンジン２から排出通路２３を介して排出される排ガス中の粒子状物質が粒子状物質除去フィルタ９に依り除去される。
粒子状物質除去フィルタ９に排ガス中の粒子状物質が堆積して目詰りすると、ブレーキ負荷手段１０の目詰り状態検出器２４がこの事を検出して車両コントローラ８に依り駐車ブレーキ５が作動されて変速機４の出力軸１４が制動される。
そうすると、トルクコンバータ３がストール状態になり、トルクコンバータ３を回転させるエンジン２に負荷が掛かってエンジン２から排出される排ガスの温度が上昇し、この高温（２５０°以上）の排ガスに依り触媒が活性されて粒子状物質除去フィルタ９に堆積する粒子状物質が燃焼され、粒子状物質除去フィルタ９が再生される。

次に、本発明の第二例を、図２に基づいて説明する。
第二例に係る粒子状物質除去フィルタ再生装置１は、エンジン２と、エンジン２からの動力を伝達するトルクコンバータ３と、トルクコンバータ３からの動力を変速する変速機４と、変速機４の出力軸１４を制動し得る駐車ブレーキ５と、エンジン２に依り回転されてトルクコンバータ３や変速機４に圧油を供給するチャージングポンプ６と、運転席に設けられた駐車ブレーキスイッチ７と、駐車ブレーキスイッチ７の操作に依り駐車ブレーキ５を制御する車両コントローラ８と、エンジン２から排出される排ガス中の粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタ９と、粒子状物質除去フィルタ９が目詰りした時にチャージングポンプ６に油圧的な負荷を掛けてエンジン２に負荷を与えるポンプ負荷手段２５と、から構成したものである。

つまり、第一例に係るブレーキ負荷手段１０に代えて、粒子状物質除去フィルタ９が目詰りした時にチャージングポンプ６に油圧的な負荷を掛けてエンジン２に負荷を与えるポンプ負荷手段２５を設け、所謂チャージングポンプ６を利用したものである。

ポンプ負荷手段２５は、粒子状物質除去フィルタ９の目詰り状態を検出する目詰り状態検出器２４と、チャージングポンプ６からの圧油を直接トルクコンバータ３や変速機４に供給する第一位置とチャージングポンプ６からの圧油をバイパス路２６を介してトルクコンバータ３や変速機４に供給する第二位置とをとり得る電磁切換弁２７と、バイパス路２６に設けられてチャージングポンプ６からの圧油を負荷圧力に保つ負荷圧力調整弁２８と、目詰り状態検出器２４からの目詰り状態に依り電磁切換弁２７を制御する車両コントローラ８とを備えている。負荷圧力調整弁２７は、主圧力調整弁１６の設定圧力（例えば１５ｋｇ／ｃｍ² ）より大きい値にしてある。

この様なものは、エンジン２が回転すると、チャージングポンプ６が回転されてこれからの圧油が主圧力調整弁１６及びコンバータ圧力調整弁１７に依り所定圧力に調整された後にトルクコンバータ３及び変速機４の油圧クラッチ１３に供給されると共に、エンジン２の動力がトルクコンバータ３、変速機４の変速歯車１２及び油圧クラッチ１３を介して駆動車輪（図示せず）に伝達されて車両が走行する。
駐車ブレーキスイッチ７が操作されると、車両コントローラ８に依り駐車ブレーキ５が作動されて変速機４の出力軸１４が制動される。

エンジン２が回転すると、エンジン２から排出される排ガス中の粒子状物質が粒子状物質除去フィルタ９に依り除去される。
粒子状物質除去フィルタ９に排ガス中の粒子状物質が堆積して目詰りすると、ポンプ負荷手段２５の目詰り状態検出器２４がこの事を検出して車両コントローラ８に依り電磁切換弁２７がバイパス路２６側に切換え制御され、バイパス路２６に設けられた負荷圧力調整弁２８に依りチャージングポンプ６に油圧的な負荷が掛けられる。そうすると、チャージングポンプ６を回転させるエンジン２に負荷が掛かってエンジン２から排出される排ガスの温度が上昇し、この高温の排ガスに依り触媒が活性されて粒子状物質除去フィルタ９に堆積する粒子状物質が燃焼され、粒子状物質除去フィルタ９が再生される。

尚、ブレーキ負荷手段１０は、先の例では、駐車ブレーキ５を利用したが、これに限らず、例えばホイールブレーキを利用しても良い。この場合、ホイールブレーキは、車両コントローラ８に依り制御されるものにする必要がある。

１…粒子状物質除去フィルタ再生装置、２…エンジン、３…トルクコンバータ、４…変速機、５…駐車ブレーキ、６…チャージングポンプ、７…駐車ブレーキスイッチ、８…車両コントローラ、９…粒子状物質除去フィルタ、１０…ブレーキ負荷手段、１１…エンジンコントローラ、１２…変速歯車、１３…油圧クラッチ、１４…出力軸、１５…タンク、１６…主圧力調整弁、１７…コンバータ圧力調整弁、１８…オイルクーラ、１９…変速用電磁弁、２０…変速切換弁、２１…インチング弁、２２…前後進用電磁切換弁、２３…排気通路、２４…目詰り状態検出器、２５…ポンプ負荷手段、２６…バイパス路、２７…電磁切換弁、２８…負荷圧力調整弁、３０…荷役車両、５０…荷役車両、５１…エンジン、５２…トルクコンバータ、５３…変速機、５４…駐車ブレーキ、５５…チャージングポンプ、５６…駐車ブレーキスイッチ、５７…車両コントローラ、５８…タンク、５９…主圧力調整弁、６０…コンバータ圧力調整弁、６１…オイルクーラ、６２…油圧クラッチ、６３…変速用電磁弁、６４…変速切換弁、６５…インチング弁、６６…前後進用電磁切換弁。

Claims

エンジンと、エンジンからの動力を伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータからの動力を変速する変速機と、変速機の出力軸を制動し得る駐車ブレーキと、エンジンに依り回転されてトルクコンバータや変速機に圧油を供給するチャージングポンプと、運転席に設けられた駐車ブレーキスイッチと、駐車ブレーキスイッチの操作に依り駐車ブレーキを制御する車両コントローラと、エンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタと、粒子状物質除去フィルタが目詰りした時に駐車ブレーキを制動させてトルクコンバータをストール状態とすることでエンジンに負荷を与えるブレーキ負荷手段と、から構成した事を特徴とする粒子状物質除去フィルタ再生装置。
ブレーキ負荷手段は、粒子状物質除去フィルタの目詰り状態を検出する目詰り状態検出器と、目詰り状態検出器からの目詰り状態に依り駐車ブレーキを制御する車両コントローラとを備えている請求項１に記載の粒子状物質除去フィルタ再生装置。
エンジンと、エンジンからの動力を伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータからの動力を変速する変速機と、変速機の出力軸を制動し得る駐車ブレーキと、エンジンに依り回転されてトルクコンバータや変速機に圧油を供給するチャージングポンプと、運転席に設けられた駐車ブレーキスイッチと、駐車ブレーキスイッチの操作に依り駐車ブレーキを制御する車両コントローラと、エンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタと、粒子状物質除去フィルタが目詰りした時にチャージングポンプに油圧的な負荷を掛けてエンジンに負荷を与えるポンプ負荷手段と、から構成した事を特徴とする粒子状物質除去フィルタ再生装置。
ポンプ負荷手段は、粒子状物質除去フィルタの目詰り状態を検出する目詰り状態検出器と、チャージングポンプからの圧油を直接トルクコンバータや変速機に供給する第一位置とチャージングポンプからの圧油をバイパス路を介してトルクコンバータや変速機に供給する第二位置とをとり得る電磁切換弁と、バイパス路に設けられてチャージングポンプからの圧油を負荷圧力に保つ負荷圧力調整弁と、目詰り状態検出器からの目詰り状態に依り電磁切換弁を制御する車両コントローラとを備えている請求項３に記載の粒子状物質除去フィルタ再生装置。