JP2013018325A

JP2013018325A - 作業車両

Info

Publication number: JP2013018325A
Application number: JP2011151978A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Moritaka; 好行森高
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: JP6137739B2

Abstract

【課題】排気ガス中に含まれる微粒子状物質を捕捉して除去するフィルタ装置を該エンジンの上方側に配置した作業車両において、エンジンを冷却するラジエータ側からのエアの流動を妨げることなく、フィルタ装置側の熱が上方側の各種部材に伝導することも抑制される作業車両を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、ディーゼル式のエンジン４からの排気ガス中に含まれる微粒子状物質を捕捉して除去するフィルタ装置３４を該エンジン４の上方側に配置し、エンジン４を冷却するラジエータ２８を該エンジン４の前方側に設けた作業車両であって、エンジン４後部の中央部上方側にフィルタ装置３４を配置し、該フィルタ装置３４の上方及び後方を覆う遮熱カバー３８を設け、該遮熱カバー３８によって、前方側からフィルタ装置３４側に流動してきたエアを後方且つ下方に案内する。
【選択図】図４

Description

この発明は、ディーゼル式のエンジンからの排気ガス中に含まれる微粒子状物質を捕捉して除去するフィルタ装置を備えた作業車両に関する。

ディーゼル式のエンジンからの排気ガス中に含まれる微粒子状物質を捕捉して除去するフィルタ装置を該エンジンの上方側に配置し、エンジンを冷却するラジエータを該エンジンの前方側に設けた特許文献１に示す作業車両が公知である。

特開２００８−３１９５５号公報

上記文献の作業車両では、フィルタ再生等により高温となるフィルタ装置側の熱が、エンジン及びフィルタ装置の上方側に配置されたボンネット等の部材に伝わるのを防止するため、該ボンネット等の部材に別途断熱材を設ける必要があるとともに、エンジンの上方側に配置されたフィルタ装置がラジエータ側からのエアの流動を妨げ、エンジン等の冷却効率が低下する場合がある。
本発明は、排気ガス中に含まれる微粒子状物質を捕捉して除去するフィルタ装置を該エンジンの上方側に配置した作業車両において、エンジンを冷却するラジエータ側からのエアの流動を妨げることなく、フィルタ装置側の熱が上方側の各種部材に伝導することも抑制される作業車両を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１に、ディーゼル式のエンジン４からの排気ガス中に含まれる微粒子状物質を捕捉して除去するフィルタ装置３４を該エンジン４の上方側に配置し、エンジン４を冷却するラジエータ２８を該エンジン４の前方側に設けた作業車両であって、エンジン４後部の中央部上方側にフィルタ装置３４を配置し、該フィルタ装置３４の上方及び後方を覆う遮熱カバー３８を設け、該遮熱カバー３８によって、前方側からフィルタ装置３４側に流動してきたエアを後方且つ下方に案内することを特徴としている。

第２に、前方側のエアをラジエータ２８側に吸引する冷却ファン２９及び該冷却ファン２９のファンシュラウド３１を、該ラジエータ２８の後方に配置し、エンジン４の作動を制御する制御部２７を前記ファンシュラウド３１の側部に設けたことを特徴としている。

遮熱カバーによって、フィルタ再生等により高温となるフィルタ装置側の熱が、上方側に伝導されることが抑制されるため、エンジンの上方側を覆うボンネットの内面側等に断熱材を設ける必要がなく、さらに、該遮熱カバーによって、前方側からフィルタ装置側に流動してきたエアを後方且つ下方に案内するため、エアの滞留による冷却効率の低下を効率的に防止できる。

また、前方側のエアをラジエータ側に吸引する冷却ファン及び該冷却ファンのファンシュラウドを、該ラジエータの後方に配置し、エンジンの作動を制御する制御部を前記ファンシュラウドの側部に設ければ、比較的温度が上昇し難いファンシュラウドの側部に設けられた制御部を安定的に動作させることが容易になる。

本発明の作業車両を適用した農業用のトラクタの正面図である。本発明の作業車両を適用した農業用のトラクタの平面図である。本発明の作業車両を適用した農業用のトラクタの側面図である。閉状態のエンジンルームの構成を示す側面図である。ボンネットを省略した状態のエンジンルームの構成を示す側面図である。ＤＰＦ及びその周辺の拡大側面図である。ＥＣＵの配置構成を示す平面図である。ＥＣＵの配置構成を示す側面図である。

図１乃至図３は、本発明の作業車両を適用した農業用のトラクタの正面図、平面図及び側面図である。このトラクタは、左右一対の前輪１，１及び後輪２，２によって支持されたシャーシーフレーム３上における前側半部に、各部を駆動するエンジン４が収納されたエンジンルーム６が形成され（図４、図５等参照）、このエンジンルーム６は、ボンネット７によって開閉自在にカバーされており、このボンネット７の後方に操縦部８が設置されることにより、走行機体９を構成されており、この走行機体９の後部に昇降リンク１１を介してロータリ耕耘装置等の作業機（図示しない）が昇降自在に連結されている。

ボンネット７は、エンジンルーム６の上方を覆う天板１２と、エンジンルーム６の左右両側を覆う左右一対のサイドカバー１３，１３と、エンジンルーム６の前方を覆うフロントグリル１４とを、互いに一体的に接合させることにより構成されている。フロントグリル１４の上部及び下部には、穿設された多数の通気孔からなる通気部１４ａがそれぞれ設けられ、この上部の通気部１４ａと、下部の左右の通気部１４ａ，１４ａとの間には、左右一対の前照灯１６を設けられている。

そして、このボンネット７は、自身の後端側且つ上端側の左右方向の軸回りに上下回動自在に走行機体９側に支持されている。このボンネット７が前方斜め上方を向いた最上方位置に上方回動することによって、エンジンルーム６が開状態になる一方で、このボンネット７が水平方向を向いた最下方位置に下方回動することによって、エンジンルーム６が閉状態になる。

操縦部８は、平面視左右の後輪用のフェンダ１７，１７間に位置する座席１８と、座席１８の前方のフロント操作パネル１９と、座席１８と左右のフェンダ１７，１７との間に配置されたサイド操作パネル２１，２１と、座席１８とフロント操作パネル１９との間に形成された床面であるフロアステップ２２とを備えている。フロント操作パネル１９にはステアリングハンドル２３が設けられ、左右のサイド操作パネル２１，２１の一方側には作業機の昇降操作を行う昇降レバー２４等が支持され、他方側には、走行変速操作を行う変速レバー２６等が配置されている。

このトラクタの操縦部８の座席１８に着座したオペレータは、下降させた作業機を駆動させながら、走行機体９を前進走行させることにより、圃場等での耕耘作業等を行う。

図４は、閉状態のエンジンルームの構成を示す側面図であり、図５は、ボンネットを省略した状態のエンジンルームの構成を示す側面図である。エンジンルーム６の後部には、シャーシーフレーム３上面側に強固に取付支持された状態で、エンジン４が配置されている。該エンジン４は、マイコンから構成された制御部であるＥＣＵ２７（図７、図８参照）によって、高圧化された燃料の噴射タイミングを適切に制御するコモンレール式ディーゼルエンジンである。

このエンジン４の前方には、正面視方形状をなして前後方向に厚みを有するラジエータ２８が配置され、ラジエータ２８の後方且つエンジン４の前方には、エンジン動力によって回転駆動される冷却ファン２９と、該冷却ファン２９の左右及び上下を囲繞する導風体であるファンシュラウド３１とが設けられており、このラジエータ２８の後端部には、エンジンルーム６を前後に仕切って熱の伝導を遮断する仕切板３２が配置されている。

そして、フロントグリル１４の通気部１４ａ等からエンジンルーム６内に流入したエアは、回転駆動する冷却ファン２９によって、ラジエータ２８の正面側から吸込まれ、ラジエータ２８の背面側から排出されることにより、ラジエータ２８内の冷却水を冷却する。

このため、エンジン４を冷却して高温になった冷却水は、ラジエータ２８の上部側に送られる。ラジエータ２８の上部に送られた冷却水は、ラジエータ２８の下部に移動する過程で、上記エアの吹抜けにより冷却され、再び、エンジン４側に戻されて、該エンジン４を再度冷却し、以下、この冷却循環サイクルを繰返す。

また、エンジン４側に送る空気を浄化する円筒状のエアクリーナ３３が、左右方向に向けられた姿勢で、ラジエータ２８上部の前方に設置されるとともに、該エンジン４の上方には、近接状態で、このエンジン４からの排気ガス中に含有された煤や黒鉛等のパティキュレート（微粒子状物質，微小固形物）を捕捉するフィルタ装置であるＤＰＦ（登録商標）３４が配設されている。

エアクリーナ３３によって浄化された空気は、エアクリーナ３３からエンジン４に向かって配管された吸気マニホールド３６を介して、エンジン４側に送られ、燃料の燃焼に用いられる。ちなみに、燃料が収容された燃料タンク（図示しない）は、エンジンルーム６と操縦部８との間のスペースに収容配置されている。

図６は、ＤＰＦ及びその周辺の拡大側面図である。図４乃至図６に示す通り、円筒状に形成されたＤＰＦ３４は、左右方向をくように横置きされた状態で、エンジン４上面側の後部における左右方向中央部に設置されている。

この左右方向に延びる円筒状のＤＰＦ３４のケースは、左右分割形成され、左右の分割ケース３７における互いの接合端部には、フランジ部３７ａが一体的に形成され、このフランジ部３７ａ同士をボルト固定することにより、両分割ケース３７が連結固定される。このフランジ部３７ａには後述する遮熱板（遮熱カバー）３８が共締め固定されている。

ＤＰＦ３４内には、図示しない酸化触媒及びフィルタが設けられ、ＤＰＦ３４の左右一端（流入端）寄り箇所に排気マニホールド３９の終端部が接続され、左右他端（流出端）寄り箇所にテールパイプ４１の始端部が接続されている。

排気マニホールド３９は、エンジン４における上述した流入端に近い側の側面（図示する例では左側面）から、ＤＰＦ３４側に向かって配管されている。ＤＰＦ３４の流出端寄り箇所からのテールタイプ４１は、エンジン４上面側において、ＤＰＦ３４の正面側を通過して、エンジン４における上述した流入端に近い側の側面に至り、それから該側面に沿ってシャーシーフレーム３側まで下方に延び、続いて、前方に延びるように配管されている。

エンジン４において、浄化された空気中で燃料を燃焼させさせた際に発生する排気ガスは、排気マニホールド３９を介して、短い経路で、ＤＰＦ３４に送られる。ＤＰＦ３４内に流入した排気ガスは酸化触媒→フィルタの順に流動する過程で浄化され、上述した排気ガス中のパティキュレートは、フィルタの上流側の面に捕捉される。このようにして、パティキュレートが除去されて浄化された排気ガスは、テールパイプ４１を介して、外部に排気される。ちなみに、このＤＰＦ３４はある程度の消音機能も備えている。

ところで、このＤＰＦ３４では、時間経過とともに、フィルタにパティキュレート等の異物が付着して蓄積し、通気性や除去性能等が低下する。このため、このフィルタに付着した異物を除去し、ＤＰＦ３４の浄化機能を再生する再生手段が設けられている。ちなみに、このフィルタに付着した異物の量は、フィルタの上流側と下流側との圧力差を検知する圧力センサ等によって検出することが可能であり、圧力差が所定以上になった場合には、再生手段によってＤＰＦの再生を行う

再生手段は、エンジン４を高い回転数で駆動させて高温になった排気ガスや、直接的な燃料の燃焼等によって、ＤＰＦ３４内の温度を所定以上の上昇させることにより、フィルタに付着した異物を除去するように構成されている。

また、上述の遮熱板３８は、このＤＰＦ３４の上方及び後方を覆うように、側面視逆Ｌ字状に湾曲して左右方向に延設され、この遮熱板３８の前端部は上方又は下方（図示する例では上方）に屈曲形成されることにより、ガイド部３８ａとして機能している。このガイド部３８ａは、ＤＰＦ３４側に向かって後方に流動してくるエアを、上下に分岐させる。この分岐したエアは、遮熱板３８によって、側面視ＤＰＦ３４に沿って、後方且つ下方に案内される。

また、遮熱板３８の前記フランジ部３７ａと対抗する側の面における複数箇所（図示する例では３箇所）には、該フランジ部３７ａに向かって突出する取付座３８ｂが一体的に延出され、該複数の取付座３８ｂが上述した一対のフランジ部３７ａに共締め固定されることにより、遮熱板３８と、ＤＰＦ３４の周面との間に所定の隙間が形成された状態で、該遮熱板３８が取付固定されている。

図７及び図８は、ＥＣＵの配置構成を示す平面図及び側面図である。前記ＥＣＵ２７は、方形板状に成形され、ファンシュラウド３１の側面側に取付支持されている。具体的には、このファンシュラウド３１は、仕切板３２の背面側に取付支持され、エンジン４に近い位置に配置されているが、冷却ファン２９によって、低温状態で保持される。このファンシュラウド３１の側面に沿ってＥＣＵ２７が縦置き状態で、設置されている。

このため、ＥＣＵ２７は適温に保持され、別途冷却装置を設ける必要がなくなるとともに、ＥＣＵ２７を、エンジン４に近づいた仕切板３２の後方に配置するため、ＥＣＵ２７からエンジン４への配線をシンプルに構成できる。

以上のように構成される本トラクタによれば、ＤＰＦ３４を、エンジン４の上面側の後部に配置しているため、ボンネット７の中途部及び前部の対地高さを高くする必要がなくなり、操縦部８の座席１８に着座したオペレータの前方視界の妨げになることが防止される他、ＤＰＦ３４を、エンジン４の上面側の後部且つ左右方向中央部に位置させているため、重量バランスも良好になる。

また、高温になるＤＰＦ３４を、ラジエータ２８から離れた位置であるエンジン４後部側に、横置き状態で、配置しているため、エンジン４の冷却の妨げになることが防止されるとともに、ＤＰＦ３４の温度を所定以上に維持させることが可能であるため、フィルタへのパティキュレートの付着を最小限に抑制できる他、高温状態になるＤＰＦ３４の再生作業を円滑に行うことが可能である。ちなみに、ＤＰＦ３４が、排気マニュホールド３９を介して、短い距離でエンジン４と接続され、エンジン４からの排気ガスが低温になることなく、ＤＰＦ３４に達するため、この点からも、フィルタの詰りを防止できるとともに、ＤＰＦ３４の再生を効率的に行うことが可能である。

さらに、ＤＰＦ３４の上方から後方に至る範囲を覆う遮熱板３８によって、ボンネット７側への熱伝導が抑制されるので、ボンネット７自体に断熱材を設ける必要がないとともに、この遮熱板３８が、エアの案内するようにも機能し、ラジエータ２８側からのエアが、遮熱板３８の表裏両面に沿って、ＤＰＦ３４の上方を通った後に下方に移動するため、エアの流れに乱れが生じ難く、ラジエータ２８側の冷却性能に悪影響を及ぼすことを防止できる。

４エンジン
２７ＥＣＵ（制御部，マイコン）
２８ラジエータ
２９冷却ファン
３１ファンシュラウド（導風板）
３４ＤＰＦ（フィルタ装置）
３８遮熱板（遮熱カバー）

Claims

ディーゼル式のエンジン（４）からの排気ガス中に含まれる微粒子状物質を捕捉して除去するフィルタ装置（３４）を該エンジン（４）の上方側に配置し、エンジン（４）を冷却するラジエータ（２８）を該エンジン（４）の前方側に設けた作業車両であって、エンジン（４）後部の中央部上方側にフィルタ装置（３４）を配置し、該フィルタ装置（３４）の上方及び後方を覆う遮熱カバー（３８）を設け、該遮熱カバー（３８）によって、前方側からフィルタ装置（３４）側に流動してきたエアを後方且つ下方に案内する作業車両。
前方側のエアをラジエータ（２８）側に吸引する冷却ファン（２９）及び該冷却ファン（２９）のファンシュラウド（３１）を、該ラジエータ（２８）の後方に配置し、エンジン（４）の作動を制御する制御部（２７）を前記ファンシュラウド（３１）の側部に設けた請求項１記載の作業車両。