JP5801767B2 - Reducing agent supply device - Google Patents

Reducing agent supply device Download PDF

Info

Publication number
JP5801767B2
JP5801767B2 JP2012139931A JP2012139931A JP5801767B2 JP 5801767 B2 JP5801767 B2 JP 5801767B2 JP 2012139931 A JP2012139931 A JP 2012139931A JP 2012139931 A JP2012139931 A JP 2012139931A JP 5801767 B2 JP5801767 B2 JP 5801767B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
flow path
injection valve
water flow
reducing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012139931A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014005738A (en
Inventor
謙一 筒井
謙一 筒井
謙輔 佐藤
謙輔 佐藤
荒井 康
康 荒井
慎二郎 山本
慎二郎 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2012139931A priority Critical patent/JP5801767B2/en
Publication of JP2014005738A publication Critical patent/JP2014005738A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5801767B2 publication Critical patent/JP5801767B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

本発明は、建設機械の排気に還元剤を噴霧する還元剤供給装置に関する。   The present invention relates to a reducing agent supply device that sprays a reducing agent on the exhaust of a construction machine.

環境保護の観点から、近年ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガスのNOxを浄化することが求められている。この要求に沿った装置の一つとして、NOxを還元反応させて排気を浄化する排気浄化装置(SCRシステム)が知られている。そして、SCRシステムの一態様として、排気管に還元剤噴射弁を設けて排気管内に液体還元剤(尿素溶液等)を噴射するものがある。しかし、排気に液体還元剤を噴射するSCRシステムの場合、高温環境下に設置される還元剤噴射弁の熱損傷等が懸念される。これに対し、エンジン冷却水の一部を還元剤噴射弁に循環させ、流量調節弁の開度によって還元剤噴射弁の温度を調節するものが提唱されている(特許文献1等参照)。   From the viewpoint of environmental protection, in recent years, it has been required to purify NOx of exhaust gas from internal combustion engines such as diesel engines. As one of devices that meet this requirement, an exhaust purification device (SCR system) that purifies exhaust gas by reducing NOx is known. As an aspect of the SCR system, there is a system in which a reducing agent injection valve is provided in an exhaust pipe and a liquid reducing agent (urea solution or the like) is injected into the exhaust pipe. However, in the case of an SCR system that injects a liquid reducing agent into the exhaust, there is a concern about thermal damage of a reducing agent injection valve installed in a high temperature environment. On the other hand, there has been proposed one in which a part of the engine cooling water is circulated to the reducing agent injection valve and the temperature of the reducing agent injection valve is adjusted by the opening degree of the flow rate adjusting valve (see Patent Document 1, etc.).

国際公開第2009/050948号International Publication No. 2009/050948

ここで、例えば乗用車においては、通常、車体の下部から排気を排出するようになっているため、上記特許文献1の装置を適用した場合には、還元剤噴射弁の冷却水流路をエンジン冷却水流路との接続部に対して全体的に低位置にすることができる。そのため、仮に還元剤噴射弁の冷却水流路にエアが混入しても、冷却水の流れでエンジン冷却水流路に比較的簡単にエアを押し出すことができる。エンジン冷却水流路に排出されたエアはラジエータキャップを介して系外に排出される。   Here, for example, in a passenger car, exhaust gas is usually discharged from the lower part of the vehicle body. Therefore, when the apparatus of Patent Document 1 is applied, the cooling water flow path of the reducing agent injection valve is connected to the engine cooling water flow. The overall position relative to the connection with the road can be lowered. Therefore, even if air is mixed into the cooling water flow path of the reducing agent injection valve, the air can be pushed out into the engine cooling water flow path relatively easily by the flow of the cooling water. The air discharged to the engine cooling water flow path is discharged out of the system through the radiator cap.

ところが、建設機械の場合には、エンジン室は、小旋回径の達成、運転席からの後方の視界確保のために水平方向及び高さ方向の寸法に制約がある他、ラジエータ、エンジン、油圧ポンプ、カウンタウェイト等の各設備のレイアウトにも制約がある。こうした事情もあって排気管はエンジン室の上面に突き出るように設置される場合が多く、還元触媒や還元剤噴射弁がエンジン室内の上部空間に設置される場合がある。したがって、上記特許文献1の装置を建設機械に適用した場合には、還元剤噴射弁の冷却水流路の全部又は一部が必然的にエンジンやその冷却水流路よりも高位置になり得るとともに、エンジン室に冷却水流路を配策する過程で流路の一部に逆U字状部分が形成されることがある。そのため、還元剤噴射弁の冷却水流路にエアが混入してしまうと、この逆U字部分にエアが溜まり当該冷却水流路の通水を妨げ、流量調整弁の開度を上げても要求通りに冷却水量が増加せず還元剤噴射弁を適正に冷却できなくなる恐れがある。甚だしい場合には通水自体が滞り得る。   However, in the case of construction machinery, the engine room has a limited size in the horizontal and height directions in order to achieve a small turning diameter and secure a rear view from the driver's seat, as well as radiators, engines, and hydraulic pumps. There are also restrictions on the layout of each equipment such as counterweights. Under such circumstances, the exhaust pipe is often installed so as to protrude from the upper surface of the engine room, and the reduction catalyst and the reducing agent injection valve may be installed in the upper space of the engine room. Therefore, when the apparatus of Patent Document 1 is applied to a construction machine, all or part of the cooling water flow path of the reducing agent injection valve can inevitably be positioned higher than the engine and its cooling water flow path. In the course of arranging the cooling water flow path in the engine room, an inverted U-shaped part may be formed in a part of the flow path. For this reason, if air enters the cooling water flow path of the reducing agent injection valve, air accumulates in this inverted U-shaped portion, obstructing water flow through the cooling water flow path, and increasing the opening of the flow rate adjustment valve as required. However, the amount of cooling water does not increase and the reducing agent injection valve may not be cooled properly. In severe cases, the water flow itself can be delayed.

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、冷却水流路へのエアの混入による還元剤噴射弁の冷却能力の低下を抑制することができる還元剤供給装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the reducing agent supply apparatus which can suppress the fall of the cooling capability of the reducing agent injection valve by mixing of the air to a cooling water flow path.

上記目的を達成するために、第1の発明は、走行体及び作業装置を備えた建設機械のエンジンの排気に還元剤を噴霧する還元剤供給装置において、前記エンジンの排気管の還元触媒の上流位置に設置された還元剤噴射弁と、エンジン冷却水流路と前記還元剤噴射弁との間で冷却水を循環させる冷却水流路であって、この冷却水流路の一部に逆U字状部分が形成され、少なくとも一部が前記エンジン冷却水流路の最高部よりも高位置になる噴射弁冷却水流路と、前記噴射弁冷却水流路に冷却水を循環させる循環ポンプと、設定器による設定に応じて前記循環ポンプを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記エンジンの始動時から設定時間が経過するまでの間、前記設定器の設定を基に演算される基準回転数よりも高いエア押し出し用の回転数で前記循環ポンプを駆動することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a reducing agent supply device that sprays a reducing agent on the exhaust of an engine of a construction machine including a traveling body and a working device, and the upstream of the reduction catalyst in the exhaust pipe of the engine. A cooling water passage that circulates cooling water between the reducing agent injection valve installed at a position, the engine cooling water passage and the reducing agent injection valve, and an inverted U-shaped portion in a part of the cooling water passage The injection valve cooling water flow path at least a part of which is higher than the highest part of the engine cooling water flow path, the circulation pump that circulates the cooling water in the injection valve cooling water flow path, and the setting device And a control device for controlling the circulation pump, wherein the control device is more than a reference rotational speed calculated based on the setting of the setting device until a set time elapses after the engine is started. For high air extrusion And drives the circulation pump at a rotation speed.

第2の発明は、走行体及び作業装置を備えた建設機械のエンジンの排気に還元剤を噴霧する還元剤供給装置において、前記エンジンの排気管の還元触媒の上流位置に設置された還元剤噴射弁と、エンジン冷却水流路と前記還元剤噴射弁との間で冷却水を循環させる冷却水流路であって、この冷却水流路の一部に逆U字状部分が形成され、少なくとも一部が前記エンジン冷却水流路の最高部よりも高位置になる噴射弁冷却水流路と、前記噴射弁冷却水流路に冷却水を循環させる循環ポンプと、前記噴射弁冷却水流路の冷却水の流動を検出する流動検出器と、設定器による設定に応じて前記循環ポンプを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、流動検出器からの信号を基に前記噴射弁冷却水流路の冷却水の流動に異常があると判断した場合、前記設定器の設定を基に演算される基準回転数からエア押し出し用の回転数まで前記循環ポンプの回転数を連続的又はステップ状に増加させていき、前記エア押し出し用の回転数に到達するまでの間に、前記流動検出器からの信号を基に前記噴射弁冷却水流路の冷却水の流動が正常化したと判断した場合には、その時点で前記循環ポンプの回転数を前記基準回転数に戻すことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a reducing agent supply device for spraying a reducing agent on an exhaust gas of an engine of a construction machine having a traveling body and a working device , wherein the reducing agent injection is installed upstream of the reduction catalyst in the exhaust pipe of the engine. A cooling water flow path for circulating cooling water between the valve, the engine cooling water flow path and the reducing agent injection valve, wherein an inverted U-shaped portion is formed in a part of the cooling water flow path , at least a part of which is An injection valve cooling water flow path that is higher than the highest part of the engine cooling water flow path, a circulation pump that circulates the cooling water in the injection valve cooling water flow path, and a flow of cooling water in the injection valve cooling water flow path are detected. And a control device that controls the circulation pump according to the setting by the setting device, and the control device flows the cooling water in the injection valve cooling water flow path based on a signal from the flow detector. When it is judged that there is an abnormality Will the rotation speed of the circulation pump until the rotational speed of the air extruded increases continuously or stepwise from the reference rotation speed which is calculated based on the settings of the setter, and reaches the rotation speed for the air extruded Until it is determined that the flow of the cooling water in the injection valve cooling water flow path has been normalized based on the signal from the flow detector, the rotational speed of the circulation pump is determined as the reference rotation at that time. It is characterized by returning to a number .

の発明は、第の発明において、前記制御装置は、前記エア押し出し用の回転数で前記循環ポンプを駆動した後、前記流動検出器からの信号を基に前記噴射弁冷却水流路の冷却水の流動に異常があると判断した場合には、警告装置を作動させ、前記エンジンを停止させることを特徴とする。 In a third aspect based on the second aspect , the control device drives the circulation pump at the rotation speed for pushing out the air and then controls the flow path of the injection valve cooling water flow path based on a signal from the flow detector. When it is determined that there is an abnormality in the flow of the cooling water, a warning device is activated to stop the engine.

の発明は、第1−第のいずれかの発明において、前記噴射弁冷却水流路に設けたエア抜き装置を備えたことを特徴とする。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, an air bleeding device provided in the injection valve cooling water flow path is provided.

本発明によれば、冷却水流路へのエアの混入による還元剤噴射弁の冷却能力の低下を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fall of the cooling capacity of the reducing agent injection valve by mixing of the air to a cooling water flow path can be suppressed.

本発明の第1の実施の形態に係る還元剤供給装置を適用する建設機械の一例の外観図である。1 is an external view of an example of a construction machine to which a reducing agent supply device according to a first embodiment of the present invention is applied. 本発明の第1の実施の形態に係る還元剤供給装置を備えた排気浄化装置の回路図である。1 is a circuit diagram of an exhaust purification device including a reducing agent supply device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る還元剤供給装置を備えた排気浄化装置の水平方向から見た模式図である。It is the schematic diagram seen from the horizontal direction of the exhaust gas purification apparatus provided with the reducing agent supply apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る還元剤供給装置に備えられた制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control apparatus with which the reducing agent supply apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention was equipped. 本発明の第1の実施の形態に係る還元剤供給装置に備えられた制御装置による循環ポンプの制御手順を表したフローチャーチである。It is a flow church showing the control procedure of the circulation pump by the control apparatus with which the reducing agent supply apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention was equipped. 本発明の第2の実施の形態に係る還元剤供給装置に備えられた制御装置による循環ポンプの制御手順を表したフローチャーチである。It is a flow church showing the control procedure of the circulation pump by the control apparatus with which the reducing agent supply apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention was equipped. 本発明の第3の実施の形態を説明する図であって還元剤供給装置の循環ポンプの制御方式のバリエーションを例示した図である。It is a figure explaining the 3rd Embodiment of this invention, Comprising: It is the figure which illustrated the variation of the control system of the circulation pump of a reducing agent supply apparatus.

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
1.適用対象
図1は本発明の第1の実施の形態に係る還元剤供給装置を適用する建設機械の一例の外観図である。図1に示すように、本実施の形態では、本実施の形態の還元剤供給装置の適用対象の一例として油圧ショベルを例示している。本実施の形態では、特に断り書きのない場合、図1中の左右を機体の前後方向とする。
(First embodiment)
1. Applicable object FIG. 1 is an external view of an example of a construction machine to which a reducing agent supply apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a hydraulic excavator is illustrated as an example of an application target of the reducing agent supply device of the present embodiment. In the present embodiment, unless otherwise specified, the left and right in FIG.

図1に示した油圧ショベルは、大別して走行体101、この走行体101上に旋回可能に搭載された旋回体102、及び作業装置108から構成される。   The hydraulic excavator shown in FIG. 1 includes a traveling body 101, a revolving body 102 that is turnably mounted on the traveling body 101, and a work device 108.

走行体101は、無限軌道履帯を有する左右のクローラを備えており、左右のクローラを左右の走行モータ133によりそれぞれ駆動することで走行する。走行モータ133は例えば油圧モータである。   The traveling body 101 includes left and right crawlers having endless track tracks, and travels by driving the left and right crawlers by left and right traveling motors 133 respectively. The travel motor 133 is, for example, a hydraulic motor.

旋回体102は、旋回フレーム103を有し、旋回フレーム103には、前方側にオペレータが搭乗するキャブボックス104が、キャブボックス104の後方側にエンジン室を画成する建屋カバー105が、最後部に機体の前後方向のバランスを調整するカウンタウェイト106が搭載されている。旋回フレーム103には旋回モータ(図示せず)が設けられており、旋回体102はこの旋回モータによって旋回駆動される。旋回モータは例えば油圧モータである。   The swivel body 102 has a swivel frame 103. The swivel frame 103 has a cab box 104 on which an operator gets on the front side, and a building cover 105 that defines an engine room on the rear side of the cab box 104. A counterweight 106 for adjusting the balance in the front-rear direction of the aircraft is mounted. The turning frame 103 is provided with a turning motor (not shown), and the turning body 102 is driven to turn by this turning motor. The turning motor is, for example, a hydraulic motor.

作業装置108は、旋回体102の前部(本例ではキャブボックス104の右側)に設けられ、旋回体102に対して俯仰動作する。この作業装置108は、旋回体102の旋回フレーム103にピン結合されたブーム109と、ブーム109の先端側にピン結合されたアーム110と、アーム110の先端側にピン結合された作業具(バケット)111とを備えている。そして、ブーム109、アーム110及びバケット111は、ブームシリンダ134、アームシリンダ135及びバケットシリンダ136によって駆動される。シリンダ134−136は例えば油圧シリンダである。   The work device 108 is provided at the front portion of the revolving structure 102 (right side of the cab box 104 in this example) and moves up and down with respect to the revolving structure 102. The working device 108 includes a boom 109 that is pin-coupled to the revolving frame 103 of the revolving structure 102, an arm 110 that is pin-coupled to the distal end side of the boom 109, and a work tool (bucket that is pin-coupled to the distal end side of the arm 110. 111). The boom 109, the arm 110, and the bucket 111 are driven by the boom cylinder 134, the arm cylinder 135, and the bucket cylinder 136. The cylinders 134 to 136 are, for example, hydraulic cylinders.

2.排気浄化装置
図2は本発明の第1の実施の形態に係る還元剤供給装置を備えた排気浄化装置の回路図、図3は水平方向から見た模式図である。
2. FIG. 2 is a circuit diagram of an exhaust purification device provided with the reducing agent supply device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic view seen from the horizontal direction.

図2に示した排気浄化装置1は、エンジン(内燃機関)14の排気管2の途中に設けた還元触媒3と、排気管2を流れるエンジン14の排気に液体の還元剤(例えば尿素水溶液)を噴霧する還元剤供給装置5とを備え、エンジン14の排気ガス中のNOxを選択的に還元し浄化するものである。還元剤供給装置5は排気浄化装置1の主たる構成要素である。エンジン14やラジエータ15を含め、図2及び図3に示した構成要素はエンジン室の上記建屋カバー105(図1参照)の内側に収容されている。ラジエータ15は公知のものであり、ラジエータキャップを備えている。ラジエータ15とエンジン14はエンジン冷却水流路16で繋がれていて、エンジン冷却水流路16には、エンジン14の動力で駆動する循環ポンプ8が設けられている。このエンジン冷却水流路16は、エンジン14との接触面積を広く確保するためにエンジン14の周囲に張り巡らされている。また、エンジン冷却水流路16におけるエンジン14からラジエータ15に冷却水を送る管路にはサーモスタット22(図3参照)が設けられている。このサーモスタット22は、バイメタル等により冷却水温度に応じて機械的に開閉する開閉弁であり、冷却水温度が設定温度に達したら開き、設定温度に満たない場合は閉じるようになっている。また、エンジン14にはファン30が連結されていて、このファン30が誘起する冷却風によってラジエータ15を循環する際にエンジン冷却水が冷却される。   An exhaust purification device 1 shown in FIG. 2 includes a reduction catalyst 3 provided in the middle of an exhaust pipe 2 of an engine (internal combustion engine) 14 and a liquid reducing agent (for example, an aqueous urea solution) in the exhaust of the engine 14 that flows through the exhaust pipe 2. And a reducing agent supply device 5 for spraying NOx, and selectively reducing and purifying NOx in the exhaust gas of the engine 14. The reducing agent supply device 5 is a main component of the exhaust purification device 1. The components shown in FIGS. 2 and 3 including the engine 14 and the radiator 15 are accommodated inside the building cover 105 (see FIG. 1) in the engine room. The radiator 15 is known and includes a radiator cap. The radiator 15 and the engine 14 are connected by an engine cooling water channel 16, and the engine cooling water channel 16 is provided with a circulation pump 8 that is driven by the power of the engine 14. The engine cooling water flow path 16 is stretched around the engine 14 in order to ensure a wide contact area with the engine 14. Further, a thermostat 22 (see FIG. 3) is provided in a pipe line for sending cooling water from the engine 14 to the radiator 15 in the engine cooling water flow path 16. The thermostat 22 is an on-off valve that mechanically opens and closes depending on the cooling water temperature by a bimetal or the like. The thermostat 22 opens when the cooling water temperature reaches a set temperature, and closes when the temperature does not reach the set temperature. In addition, a fan 30 is connected to the engine 14, and the engine coolant is cooled when circulating through the radiator 15 by the cooling air induced by the fan 30.

上記構成により、循環ポンプ8を駆動することによってエンジン14のエンジン冷却水流路16を通ってエンジン14の周囲をエンジン冷却水が循環することによってエンジン14が冷却される。その後、エンジン14が一定温度まで昇温してサーモスタット22が開いたらエンジン14を冷却したエンジン冷却水16はラジエータ15に流入し、ラジエータ15で放熱したエンジン冷却水はエンジン14に戻ってエンジン14を冷却する。   With the above configuration, the engine 14 is cooled by driving the circulation pump 8 and circulating the engine cooling water around the engine 14 through the engine cooling water flow path 16 of the engine 14. Thereafter, when the temperature of the engine 14 is raised to a certain temperature and the thermostat 22 is opened, the engine cooling water 16 that has cooled the engine 14 flows into the radiator 15, and the engine cooling water radiated by the radiator 15 returns to the engine 14 to Cooling.

このとき、エンジン室内はエンジン14やラジエータ15の他、特に図示していないが上記した各油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプや作動油タンク等の様々な油圧関連機器等が収容される。それでいて、エンジン室の後部にはカウンタウェイト106(図1参照)があり、また旋回体102の小旋回径等も望まれるため、水平方向に寸法が制限される。加えて、キャブボックス104からの後方の視野を確保するために、エンジン室の上面はキャブボックス104に搭乗するオペレータの視線よりもできるだけ低くしたい。そのため、収容物に対してエンジン室は狭隘であり、スペースの制約上、エンジン14の排気管2を、図1に示したように終端(排気筒)が建屋カバー105の上面から外部に突き出るように這い回す場合がある。この場合、図3に模式的に示したように排気管2はエンジン14やラジエータ15よりも高位置まで延在するため、上記還元触媒3はエンジン室内における上部空間を利用して配設してある。   At this time, in addition to the engine 14 and the radiator 15, various hydraulic-related devices such as a hydraulic pump and a hydraulic oil tank that supply hydraulic oil to the above-described hydraulic actuators are accommodated in the engine chamber, although not particularly illustrated. Nevertheless, a counterweight 106 (see FIG. 1) is provided at the rear of the engine compartment, and a small turning diameter of the turning body 102 is desired, so that the dimensions are limited in the horizontal direction. In addition, in order to secure a rear view from the cab box 104, the upper surface of the engine compartment is desired to be as low as possible from the line of sight of the operator who is in the cab box 104. Therefore, the engine room is narrow with respect to the contents, and due to space constraints, the exhaust pipe 2 of the engine 14 has a terminal (exhaust tube) protruding from the upper surface of the building cover 105 to the outside as shown in FIG. There are times when it crawls. In this case, since the exhaust pipe 2 extends to a position higher than the engine 14 and the radiator 15 as schematically shown in FIG. 3, the reduction catalyst 3 is disposed using the upper space in the engine chamber. is there.

3.還元剤供給装置
還元剤供給装置5は、エンジン14の排気に還元剤を噴霧する還元剤供給系統100、還元剤供給系統100の還元剤噴射弁4を冷却する噴射弁冷却系統200、及びこれら還元剤供給系統100及び噴射弁冷却系統200を制御する制御装置18を備えている。
3. Reducing agent supply device The reducing agent supply device 5 includes a reducing agent supply system 100 that sprays the reducing agent on the exhaust of the engine 14, an injection valve cooling system 200 that cools the reducing agent injection valve 4 of the reducing agent supply system 100, and these reductions. A control device 18 for controlling the agent supply system 100 and the injection valve cooling system 200 is provided.

還元剤供給系統100は、還元剤が貯留された還元剤タンク6、還元剤を排気に噴霧する還元剤噴射弁4、及び還元剤タンク6の還元剤を還元剤噴射弁4に圧送するポンプモジュール7を備えている。還元剤噴射弁4は、排気管2における還元触媒3の上流部(排気の流通方向における上流側)に設置されていて、その噴射孔は排気管2の内部空間に臨んでいる。本実施の形態において、還元剤噴射弁4は、排気管2に対して上記還元触媒3と同じくエンジン室内における上部空間を利用して配設してあり、図3に模式的に示したようにエンジン14やラジエータ15よりも高位置にある。ポンプモジュール7は、還元剤噴射弁4及び還元剤タンク6にそれぞれ供給通路9,10で接続され、さらに還元剤タンク6とは循環通路11によって接続されている。   The reducing agent supply system 100 includes a reducing agent tank 6 in which the reducing agent is stored, a reducing agent injection valve 4 that sprays the reducing agent on exhaust, and a pump module that pumps the reducing agent in the reducing agent tank 6 to the reducing agent injection valve 4. 7 is provided. The reducing agent injection valve 4 is installed upstream of the reduction catalyst 3 in the exhaust pipe 2 (upstream in the exhaust flow direction), and its injection hole faces the internal space of the exhaust pipe 2. In the present embodiment, the reducing agent injection valve 4 is arranged with respect to the exhaust pipe 2 by utilizing the upper space in the engine room, as with the above-described reduction catalyst 3, and as schematically shown in FIG. It is higher than the engine 14 and the radiator 15. The pump module 7 is connected to the reducing agent injection valve 4 and the reducing agent tank 6 through supply passages 9 and 10, respectively, and is further connected to the reducing agent tank 6 through a circulation passage 11.

上記構成により、ポンプモジュール7を駆動して還元剤タンク6に貯留された還元剤を還元剤噴射弁4に圧送することによって、還元剤噴射弁4を介して排気管2を流れるエンジン排気に還元剤が噴霧される。   With the above configuration, the pump module 7 is driven and the reducing agent stored in the reducing agent tank 6 is pumped to the reducing agent injection valve 4 to reduce the engine exhaust flowing through the exhaust pipe 2 via the reducing agent injection valve 4. The agent is sprayed.

4.噴射弁冷却系統200
噴射弁冷却系統200は、還元剤噴射弁4と熱交換する冷却水を循環させる噴射弁冷却水流路13、及び噴射弁冷却水流路13に冷却水を循環させる循環ポンプ8を備えている。
4). Injection valve cooling system 200
The injection valve cooling system 200 includes an injection valve cooling water passage 13 that circulates cooling water that exchanges heat with the reducing agent injection valve 4, and a circulation pump 8 that circulates the cooling water through the injection valve cooling water passage 13.

循環ポンプ8は、エンジン冷却水流路16の途中、例えば上記サーモスタット22(図3参照)の上流側でサーモスタット22とラジエータ15との間に設けられている。   The circulation pump 8 is provided between the thermostat 22 and the radiator 15 in the middle of the engine cooling water flow path 16, for example, upstream of the thermostat 22 (see FIG. 3).

噴射弁冷却水流路13は、エンジン冷却水流路16を流れるエンジン冷却水の一部を噴射弁冷却水として分流させて還元剤噴射弁4に導くものである。この噴射弁冷却水流路13は、エンジン14の周囲のエンジン冷却水流路16に対して分岐及び合流していて、途中一部を還元剤噴射弁4の冷却水通路12で構成してある。冷却水通路12は還元剤噴射弁4との間で熱交換し還元剤噴射弁4を冷却する部位である。また、噴射弁冷却水流路13の入口40(上流側端部)は、例えばエンジン冷却水流路16におけるサーモスタット22(図3参照)の上流側で当該サーモスタット22と循環ポンプ8との間の部分に接続している。他方、噴射弁冷却水流路13の出口41(下流側端部)は、例えばエンジン冷却水流路16における循環ポンプ8の上流側で当該循環ポンプとラジエータ15との間の部分に接続している。さらに、噴射弁冷却水流路13の経路の一部、本実施の形態では冷却水通路12の上流側の部分には、上側に凸となる逆U字状部13aが形成されている。   The injection valve cooling water flow path 13 is a part for diverting a part of the engine cooling water flowing through the engine cooling water flow path 16 as the injection valve cooling water and leading it to the reducing agent injection valve 4. The injection valve cooling water flow path 13 branches and merges with the engine cooling water flow path 16 around the engine 14, and a part of the middle is constituted by the cooling water passage 12 of the reducing agent injection valve 4. The cooling water passage 12 is a part that cools the reducing agent injection valve 4 by exchanging heat with the reducing agent injection valve 4. Further, the inlet 40 (upstream end portion) of the injection valve cooling water flow path 13 is, for example, in a portion between the thermostat 22 and the circulation pump 8 on the upstream side of the thermostat 22 (see FIG. 3) in the engine cooling water flow path 16. Connected. On the other hand, the outlet 41 (downstream end) of the injection valve cooling water flow path 13 is connected to a portion between the circulation pump and the radiator 15 on the upstream side of the circulation pump 8 in the engine cooling water flow path 16, for example. Further, an inverted U-shaped portion 13 a that protrudes upward is formed in a part of the path of the injection valve cooling water flow path 13, in the present embodiment, in the upstream portion of the cooling water passage 12.

なお、エンジン冷却水流路16から噴射弁冷却水流路13にエアが混入し難くする上では、噴射弁冷却水流路13の最上流側の部分は、エンジン冷却水流路16に接続する入口40から下流側に向かって一定距離下向き(下り傾斜又は鉛直下向き)に延在させることが好ましい。他方、噴射弁冷却水流路13に混入したエアがエンジン冷却水流路16に排出され易くする上では、噴射弁冷却水流路13の最下流側の部分は、エンジン冷却水流路16に接続する出口41に向かって一定距離上向き(上り傾斜又は鉛直上向き)に延在させることが好ましい。前述したように、還元剤噴射弁4はエンジン14やラジエータ15よりも高位置にあるため、噴射弁冷却水流路13は、図3に示したように、少なくとも一部がエンジン冷却水流路16の最高部よりも必然的に高位置になる。言い換えれば、噴射弁冷却流路13の少なくとも一部は、入口40よりも高くなっている。また、エンジン冷却水流路16及び噴射弁冷却水流路13の流路は全体に冷却水で満たされている。   In order to make it difficult for air to enter the injection valve cooling water flow path 13 from the engine cooling water flow path 16, the most upstream portion of the injection valve cooling water flow path 13 is downstream from the inlet 40 connected to the engine cooling water flow path 16. It is preferable to extend a certain distance downward (downwardly inclined or vertically downward) toward the side. On the other hand, in order to make it easy for the air mixed in the injection valve cooling water flow path 13 to be discharged to the engine cooling water flow path 16, the most downstream portion of the injection valve cooling water flow path 13 is an outlet 41 connected to the engine cooling water flow path 16. It is preferable to extend a certain distance upward (upwardly inclined or vertically upward). As described above, since the reducing agent injection valve 4 is positioned higher than the engine 14 and the radiator 15, at least a part of the injection valve cooling water flow path 13 is the engine cooling water flow path 16 as shown in FIG. 3. Inevitably higher than the highest part. In other words, at least a part of the injection valve cooling flow path 13 is higher than the inlet 40. The engine cooling water flow path 16 and the injection valve cooling water flow path 13 are entirely filled with cooling water.

上記構成により、循環ポンプ8が駆動すると、エンジン冷却水流路16と連通する噴射弁冷却水流路13内の冷却水が入口40から出口41に向かって流動し、途中の冷却水通路12を通過する際に還元剤噴射弁4を冷却した後、エンジン冷却水流路16に戻る。   With the above configuration, when the circulation pump 8 is driven, the cooling water in the injection valve cooling water flow channel 13 communicating with the engine cooling water flow channel 16 flows from the inlet 40 toward the outlet 41 and passes through the cooling water passage 12 on the way. At this time, after the reducing agent injection valve 4 is cooled, the flow returns to the engine coolant flow path 16.

なお、噴射弁冷却水流路13の途中には、混入したエアを排出し得るエア抜き装置42(図3参照)が設置されている。エア抜き装置42には、公知のエア抜きバルブ等を使用することができる。また、噴射弁冷却水流路13には、流路内の流動に異常がないか否かを判別するために、冷却水の流動の有無を検知する流動検出器17が備えられている。噴射弁冷却水流路13内が冷却水で満たされた状態で冷却水が流動する状態が正常な流動状態であり、ここで言う流動の「異常」とは、正常な流動状態にないことをいう。流動の異常は、噴射弁冷却水流路13へのエアの混入によって発生し得る。流動検出器17としては、例えば流体の動圧と静圧との差から流量を検出する差圧式流量計により直接流量を計測し所定の流量が得られているか否かを判別するものを用いることができる。また、温度や圧力、超音波の性質を利用し、噴射弁冷却水流路13内に存在する物質が空気か冷却水かを判別するものを用いることもできる。但し、流動の異常が判定できれば流動検出器17の種別に特に制限はない。   An air venting device 42 (see FIG. 3) capable of discharging mixed air is installed in the middle of the injection valve cooling water flow path 13. A known air vent valve or the like can be used for the air vent device 42. Further, the injection valve cooling water flow path 13 is provided with a flow detector 17 for detecting the presence or absence of the flow of cooling water in order to determine whether or not there is an abnormality in the flow in the flow path. The state in which the cooling water flows in a state where the injection valve cooling water flow passage 13 is filled with the cooling water is a normal flow state, and the “abnormality” of the flow mentioned here means that the flow is not in a normal flow state. . The abnormality in flow may occur due to the mixing of air into the injection valve cooling water flow path 13. As the flow detector 17, for example, a detector that determines whether or not a predetermined flow rate is obtained by directly measuring the flow rate with a differential pressure type flow meter that detects the flow rate from the difference between the dynamic pressure and the static pressure of the fluid is used. Can do. Moreover, what distinguishes whether the substance which exists in the injection valve cooling water flow path 13 is air or cooling water using the property of temperature, a pressure, and an ultrasonic wave can also be used. However, the type of the flow detector 17 is not particularly limited as long as an abnormality in flow can be determined.

5.制御装置18
制御装置18は、例えばエンジン回転数又はエンジン14から循環ポンプ8への動力伝達機構の変速比を変更する等して循環ポンプ8を制御することで還元剤供給系統100及び噴射弁冷却系統200を制御する。この制御装置18には、上記流動検出器17の他、エンジン14の始動を指示するキースイッチ19、及び設定器であるエンジンコントローラダイヤル(エンコンダイヤル)20からの信号が入力される。エンコンダイヤル20はエンジン14の目標回転数を設定する設定器である。また、制御装置18は、警告装置21(警告灯等)や循環ポンプ8に信号を出力する。制御装置18は、通常時は、エンコンダイヤル20の設定に応じて循環ポンプ8を制御しており、エンコンダイヤル20の設定に応じた回転数で循環ポンプ8を駆動する。そして、エンジン始動時には、制御装置18は、一定時間循環ポンプ8の回転数を上げ、噴射弁冷却水流路13に混入している可能性があるエアを噴射弁冷却水流路13から押し出してエンジン冷却水流路16に排出する。
5. Control device 18
The control device 18 controls the circulation pump 8 by changing, for example, the engine speed or the transmission ratio of the power transmission mechanism from the engine 14 to the circulation pump 8 to control the reducing agent supply system 100 and the injection valve cooling system 200. Control. In addition to the flow detector 17, a signal from a key switch 19 for instructing start of the engine 14 and a signal from an engine controller dial (encon dial) 20 as a setting device are input to the control device 18. The encon dial 20 is a setting device for setting the target rotational speed of the engine 14. Further, the control device 18 outputs a signal to the warning device 21 (warning light or the like) and the circulation pump 8. The control device 18 normally controls the circulation pump 8 according to the setting of the encon dial 20 and drives the circulation pump 8 at the number of revolutions according to the setting of the encon dial 20. When the engine is started, the control device 18 increases the number of revolutions of the circulation pump 8 for a certain period of time, and pushes out air that may be mixed in the injection valve cooling water flow path 13 from the injection valve cooling water flow path 13 to cool the engine. It discharges to the water channel 16.

図4は制御装置18の機能ブロック図である。   FIG. 4 is a functional block diagram of the control device 18.

制御装置18は公知のマイクロコンピューターを中心に構成されており、エンジン運転時間算出部18a、及びポンプ回転数制御部18bを備えている。エンジン運転時間算出部18aは、エンジン14が運転状態にあるか否かをキースイッチ19からの信号S1を基に判定するとともに、エンジン14が運転状態にある場合にはエンジン始動からの経過時間(運転時間)を算出する。エンジン14の運転時間の算出方法は特に限定されず、例えば制御装置18に備えられたタイマー(図示せず)の計時情報から算出する構成で足りる。   The control device 18 is configured around a known microcomputer, and includes an engine operation time calculation unit 18a and a pump rotation speed control unit 18b. The engine operating time calculation unit 18a determines whether or not the engine 14 is in an operating state based on the signal S1 from the key switch 19, and when the engine 14 is in an operating state, an elapsed time ( Operating time). The calculation method of the operating time of the engine 14 is not particularly limited, and for example, a configuration in which the calculation is performed from timekeeping information of a timer (not shown) provided in the control device 18 is sufficient.

ポンプ回転数制御部18bは、エンコンダイヤル20からの信号である指令値S2、及び流動検出器17からの信号である流量検知情報S3を基に、循環ポンプ8の回転数の制御信号を出力する。また、ポンプ回転数制御部18bは、予め試験等で求められた噴射弁冷却水流路13内の冷却水流量と循環ポンプ8の回転数との関係情報を記憶しており、流動検出器17からの流量検知情報S3から算出した冷却水流量(F1)と、上記関係情報において循環ポンプ8の回転数(例えば循環ポンプ8への指令値)に対応する正常な冷却水流量(F0)との偏差(ΔF)が予め設定した閾値Fsを超えた場合(ΔF=F0−F1>Fs)、冷却水流量の低下(冷却能力の低下)による還元剤噴射弁4の熱損傷を防ぐため、警告装置21に信号を出力する。信号を入力した警告装置21は、警告灯を点灯する等して運転者に報知する。   The pump rotation speed control unit 18b outputs a control signal for the rotation speed of the circulation pump 8 based on the command value S2 which is a signal from the encon dial 20 and the flow rate detection information S3 which is a signal from the flow detector 17. . Further, the pump rotation speed control unit 18b stores the relationship information between the cooling water flow rate in the injection valve cooling water flow path 13 and the rotation speed of the circulation pump 8 obtained in advance by a test or the like. Deviation between the coolant flow rate (F1) calculated from the flow rate detection information S3 and the normal coolant flow rate (F0) corresponding to the number of revolutions of the circulation pump 8 (for example, a command value to the circulation pump 8) in the relationship information. When (ΔF) exceeds a preset threshold value Fs (ΔF = F0−F1> Fs), a warning device 21 is used to prevent thermal damage to the reducing agent injection valve 4 due to a decrease in cooling water flow rate (decrease in cooling capacity). To output a signal. The warning device 21 that has input the signal notifies the driver by turning on a warning lamp or the like.

6.循環ポンプ8の制御
図5は本実施の形態における制御装置18による循環ポンプ8の制御手順を表したフローチャーチである。
6). Control of Circulation Pump 8 FIG. 5 is a flow church showing a control procedure of the circulation pump 8 by the control device 18 in the present embodiment.

図5に示した制御手順は、エンジン始動時に一定時間だけ循環ポンプ8の回転数を上昇させるものである。同図の手順では、まずステップS11でキースイッチ19からの信号S1を入力し、ステップS12に移ってエンジン14が運転状態にあるか否かを判定する。信号S1を基にエンジン14が動いていると判定されれば、制御装置18は手順をステップS13に移し、動いていないと判定した場合は図5のフローを終了する。エンジン14が稼動状態の場合、ステップS13でエンジン14が直近の始動から連続して動作を継続している時間である運転時間tを算出し、続くステップS14で運転時間tが予め設定した閾値t1未満であるか否かを判定する。運転時間tがt1未満(つまり始動後t1経過前)と判定されればステップS15に手順を移し、運転時間tがt1以上(つまり始動からt1経過後)と判定されればステップS17(後述)に手順を移す。   The control procedure shown in FIG. 5 is to increase the rotational speed of the circulation pump 8 for a predetermined time when the engine is started. In the procedure shown in the figure, first, in step S11, a signal S1 from the key switch 19 is input, and the process proceeds to step S12 to determine whether the engine 14 is in an operating state. If it is determined that the engine 14 is moving based on the signal S1, the control device 18 moves the procedure to step S13, and if it is determined that the engine 14 is not moving, the flow of FIG. When the engine 14 is in an operating state, an operation time t that is a time during which the engine 14 continues to operate continuously from the most recent start is calculated in step S13, and the operation time t is a preset threshold value t1 in step S14. It is judged whether it is less than. If it is determined that the operation time t is less than t1 (that is, before t1 elapses after starting), the procedure proceeds to step S15, and if it is determined that the operation time t is equal to or longer than t1 (that is, after t1 elapses from start), step S17 (described later). Move the procedure to.

ステップS15では、制御装置18は、循環ポンプ8を設定回転数N1で駆動する。設定回転数N1は、エンコンダイヤル20の設定を基に演算される基準回転数N0よりも高いエア押し出し用の回転数である。ここで言う「基準回転数N0」とは通常運転時にエンコンダイヤル20の設定に応じてエンジン回転数に対応して定まる値であり、エンジン回転数によって変化する。それに対し、エア押し出し用の回転数N1は設定した固定値である。続くステップS16では運転時間tが閾値t1以上であるか否かを判定する。運転時間tがt1未満と判定されればステップS15に手順を戻す。一方、運転時間tが閾値t1以上と判定されれば、制御装置18はステップS17に手順を移し、エンコンダイヤル20からの指令値S2から算出される基準回転数N0で循環ポンプ8を駆動し、図5のフローを終了する。以上の手順を実行することにより、エンジン14の始動時には、始動から設定時間t1が経過するまでの間、エンコンダイヤル20の設定によらず基準回転数N0よりも高いエア押し出し用の設定回転数N1で循環ポンプ8が駆動される。   In step S15, the control device 18 drives the circulation pump 8 at the set rotational speed N1. The set rotation speed N1 is a rotation speed for air extrusion that is higher than the reference rotation speed N0 calculated based on the setting of the encon dial 20. The “reference rotational speed N0” here is a value determined according to the engine rotational speed in accordance with the setting of the encon dial 20 during normal operation, and varies depending on the engine rotational speed. On the other hand, the rotation speed N1 for air extrusion is a fixed value that is set. In a succeeding step S16, it is determined whether or not the operation time t is equal to or greater than a threshold value t1. If it is determined that the operation time t is less than t1, the procedure returns to step S15. On the other hand, if it is determined that the operation time t is equal to or greater than the threshold value t1, the control device 18 moves the procedure to step S17, drives the circulation pump 8 at the reference rotational speed N0 calculated from the command value S2 from the encon dial 20, The flow in FIG. 5 ends. By executing the above procedure, when the engine 14 is started, until the set time t1 elapses from the start, the set rotational speed N1 for air extrusion that is higher than the reference rotational speed N0 regardless of the setting of the encon dial 20. Thus, the circulation pump 8 is driven.

7.効果
以上、本実施の形態によれば、エンジン停止時に噴射弁冷却水流路13にエアが混入したとしても、エンジン始動時に設定時間t1の間、通常運転時よりも高いエア押し出し用の回転数N1で循環ポンプ8を駆動することにより、設定時間t1の間に冷却水循環通路13からエアを排出し得る。このようにして噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動を妨げるエアを排出することにより、噴射弁冷却水流路13に要求流量の冷却水を通水することができ、還元剤噴射弁4の冷却能力の低下を抑制することができる。
7). As described above, according to the present embodiment, even if air is mixed into the injection valve cooling water flow path 13 when the engine is stopped, the rotation speed N1 for pushing out air is higher during the set time t1 when starting the engine than during normal operation. By driving the circulation pump 8 at this time, air can be discharged from the cooling water circulation passage 13 during the set time t1. By discharging the air that hinders the flow of the cooling water in the injection valve cooling water flow path 13 in this way, the required amount of cooling water can be passed through the injection valve cooling water flow path 13. A decrease in cooling capacity can be suppressed.

(第2の実施の形態)
図6は第2の実施の形態における制御装置18による循環ポンプ8の制御手順を表したフローチャーチである。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a flow chart showing a control procedure of the circulation pump 8 by the control device 18 in the second embodiment.

本実施の形態が第1の実施の形態と相違する点は、制御装置18による循環ポンプ8の制御手順にある。すなわち、第1の実施の形態ではエンジン始動時に無条件に設定時間t1だけエア押し出し用の回転数N1で循環ポンプ8を駆動したのに対し、本実施の形態ではエアの混入により噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動の異常(流量減少等)を検知した場合に循環ポンプ8の回転数をエア押し出し用の回転数N1に増速する点で異なる。ハード構成については第1の実施の形態と基本的に同じであるため説明を省略する。   This embodiment is different from the first embodiment in the control procedure of the circulation pump 8 by the control device 18. That is, in the first embodiment, the circulation pump 8 is driven unconditionally for the set time t1 at the rotation speed N1 for pushing out the air at the time of starting the engine, whereas in the present embodiment, the injection valve cooling water flow is caused by air mixing. The difference is that the speed of the circulation pump 8 is increased to the speed N1 for pushing out air when an abnormality (flow rate decrease or the like) in the flow of the cooling water in the passage 13 is detected. Since the hardware configuration is basically the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

図6に示したように、制御装置18は、ステップS21で流動検出器17から信号S3を入力し、ステップS22に手順を移す。ステップS22では信号S3を基に算出された冷却水流量Fが予め試験等から定めた閾値F1未満に低下していないかどうかを判定する。閾値F1は一定値とすることもできるが、前述した循環ポンプ8の回転数と冷却水流量との関係情報の下、循環ポンプ8の回転数に対応する流量を基準流量とし、当該基準流量から所定値だけ低い値とすることもできる。制御装置18は、ステップS22において冷却水流量Fが閾値F1未満であると判定すれば手順をステップS23に移し、冷却水流量Fが閾値F1以上であると判定すれば手順をステップS21に戻す。   As shown in FIG. 6, the control device 18 inputs the signal S3 from the flow detector 17 in step S21, and moves the procedure to step S22. In step S22, it is determined whether or not the cooling water flow rate F calculated based on the signal S3 has fallen below a threshold value F1 determined in advance from a test or the like. Although the threshold value F1 can be a constant value, the flow rate corresponding to the rotation speed of the circulation pump 8 is set as the reference flow rate based on the relationship information between the rotation speed of the circulation pump 8 and the cooling water flow rate described above. The value can also be lowered by a predetermined value. If it determines with the cooling water flow volume F being less than the threshold value F1 in step S22, the control apparatus 18 will transfer a procedure to step S23, and if it determines with the cooling water flow volume F being more than the threshold value F1, a procedure will be returned to step S21.

ステップS23では、制御装置18は、循環ポンプ8を設定回転数N1で一定時間だけ駆動する。設定回転数N1は、エンコンダイヤル20の設定を基に演算される基準回転数N0よりも高いエア押し出し用の回転数である。循環ポンプ8の回転数をN1に増速する時間は予め設定された時間である。続くステップS24では再び流動検出器17から信号S3を入力し、ステップS25信号S3を基に算出された冷却水流量Fが閾値F1以上に復帰したか否かを判定する。ここで冷却水流量Fが閾値F1以上に復帰していれば、制御装置18は、エアが排出されて冷却水の流動が正常化されたものと見なしてステップS26に手順を移し、循環ポンプ8の回転数をエンコンダイヤル20の設定に応じた回転数N0に戻した上で手順をステップS21に戻す。一方、冷却水流量Fが依然として閾値F1未満であるようなら、制御装置18は、ステップS27に手順を移し警告装置21を作動させて運転者に警告を促し、さらにステップS28で還元剤噴射弁4の熱損傷の防止のためにエンジン14を停止させて手順を終了する。   In step S23, the control device 18 drives the circulation pump 8 at a set rotational speed N1 for a predetermined time. The set rotation speed N1 is a rotation speed for air extrusion that is higher than the reference rotation speed N0 calculated based on the setting of the encon dial 20. The time for increasing the rotational speed of the circulation pump 8 to N1 is a preset time. In the subsequent step S24, the signal S3 is input again from the flow detector 17, and it is determined whether or not the coolant flow rate F calculated based on the step S25 signal S3 has returned to the threshold value F1 or more. Here, if the cooling water flow rate F has returned to the threshold value F1 or more, the control device 18 assumes that the air has been discharged and the flow of the cooling water has been normalized, and the procedure proceeds to step S26, where the circulation pump 8 And the procedure is returned to step S21. On the other hand, if the cooling water flow rate F is still less than the threshold value F1, the control device 18 moves the procedure to step S27 to operate the warning device 21 to urge the driver to warn, and further in step S28 the reducing agent injection valve 4. In order to prevent thermal damage, the engine 14 is stopped and the procedure is terminated.

以上のように、本実施の形態によれば、エンジン運転中に噴射弁冷却水流路13にエアが混入したとしても、エアの混入によって噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動の異常が検知されたら循環ポンプ8の回転数をエア押し出し用の回転数N1に増速することにより、冷却水循環通路13からエアを排出して冷却水の流動を正常化し得る。このようにして噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動を妨げるエアを排出することにより、本実施の形態によっても、噴射弁冷却水流路13に要求流量の冷却水を通水することができ、還元剤噴射弁4の冷却能力の低下を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, even if air is mixed into the injection valve cooling water flow path 13 during engine operation, an abnormality in the flow of the cooling water in the injection valve cooling water flow path 13 is detected due to the air mixing. Then, by increasing the rotational speed of the circulation pump 8 to the rotational speed N1 for pushing out the air, the air can be discharged from the cooling water circulation passage 13 to normalize the flow of the cooling water. By discharging the air that hinders the flow of the cooling water in the injection valve cooling water flow path 13 in this way, the required flow rate of cooling water can be passed through the injection valve cooling water flow path 13 also in the present embodiment. And the fall of the cooling capacity of the reducing agent injection valve 4 can be suppressed.

また、本実施の形態の場合、噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動の正常・異常を判定することにより、異常時に循環ポンプ8を増速しても正常化されなければ警告装置21によって運転者に異常を報知することができる。これにより、還元剤噴射弁4が損傷する前に、運転者は適切な処置を施すことができる。   In the case of the present embodiment, by determining whether the flow of the cooling water in the injection valve cooling water flow path 13 is normal or abnormal, the warning device 21 does not normalize even if the circulation pump 8 is accelerated at the time of abnormality. An abnormality can be notified to the driver. As a result, the driver can take appropriate measures before the reducing agent injection valve 4 is damaged.

なお、以上の図6の手順は、第1の実施の形態における図5の制御手順を実行せずに単独で実行する場合もあり得るし、図5の手順と併せて実行する場合もあり得る。図5の手順と併せて実行する場合、エンジン始動時に設定時間t1だけN1で循環ポンプ8を実行した後、エンコンダイヤル20の設定に応じたポンプ制御の実行中に噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動に異常が検知された場合に、再び回転数N1で循環ポンプ8が駆動されることになる。また、本実施の形態におけるエア押し出し用の回転数は第1の実施の形態のN1とは異なる値に設定しても良く、例えばエンジン始動時に循環ポンプ8をN1で駆動した後、流動異常時に循環ポンプ8をN1とは異なるN1’で駆動するようにしても良い。但しN1’はN1と同じくエンコンダイヤル20の設定に応じた基準回転数N0よりも高い値に限られる。   6 may be executed independently without executing the control procedure of FIG. 5 in the first embodiment, or may be executed in combination with the procedure of FIG. . In the case of executing together with the procedure of FIG. 5, after the circulation pump 8 is executed at N1 for the set time t1 at the time of engine start, the cooling of the injection valve cooling water flow path 13 is performed during the execution of the pump control according to the setting of the encon dial 20. When an abnormality is detected in the flow of water, the circulation pump 8 is again driven at the rotational speed N1. Further, the rotational speed for air extrusion in the present embodiment may be set to a value different from N1 in the first embodiment. For example, after the circulation pump 8 is driven with N1 at the time of engine start, The circulation pump 8 may be driven by N1 ′ different from N1. However, N1 'is limited to a value higher than the reference rotational speed N0 corresponding to the setting of the encon dial 20 as with N1.

(第3の実施の形態)
図7は本発明に係る還元剤供給装置の循環ポンプの駆動速度の制御方式のバリエーションを例示した図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a variation of the control method of the driving speed of the circulation pump of the reducing agent supply apparatus according to the present invention.

第1及び第2の実施の形態においては、図7の制御線Aで示されたように、エンコンダイヤル20の設定に応じた基準回転数N0からエア押し出し用の回転数N1まで一気に循環ポンプ8の回転数を増速させる例を説明したが、これに限られない。例えば、制御装置18は、循環ポンプ8の回転数をN0からN1まで制御線Bのように連続的に増加させる構成とすることもできる。図7の制御線Bは増速開始から時間に比例して線型的に増速する方式を例示しているが、曲線的に増速させる方式であっても良い。また、制御線Cのようにステップ状に増加させる構成とすることもできる。この場合、回転数がN1に到達するまでの間(例えば図7の回転数N2まで増速した際)に、流動検出器17からの信号S3を基に噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動が正常化したと判断した場合には、その時点で循環ポンプ8の回転数を基準回転数N0に戻す構成とすることができる。この場合、既に噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動が正常に復帰していて必要ないにも関わらず循環ポンプ8の回転数をN1まで増速することによる動力の浪費を抑制できるので、燃費の低下を抑制することができる等、効率が良い。   In the first and second embodiments, as indicated by the control line A in FIG. 7, the circulation pump 8 at a stroke from the reference rotational speed N0 corresponding to the setting of the encon dial 20 to the rotational speed N1 for air extrusion is performed at once. Although the example which speeds up the rotation speed of was demonstrated, it is not restricted to this. For example, the control device 18 may be configured to continuously increase the number of rotations of the circulation pump 8 from N0 to N1 as in the control line B. Although the control line B in FIG. 7 illustrates a method of linearly increasing the speed in proportion to the time from the start of the acceleration, a method of increasing the speed linearly may be used. Moreover, it can also be set as the structure increased in steps like the control line C. FIG. In this case, until the rotational speed reaches N1, (for example, when the speed is increased to the rotational speed N2 in FIG. 7), based on the signal S3 from the flow detector 17, the cooling water in the injection valve cooling water flow path 13 is supplied. If it is determined that the flow has been normalized, the rotational speed of the circulation pump 8 can be returned to the reference rotational speed N0 at that time. In this case, since the flow of the cooling water in the injection valve cooling water flow path 13 has already returned to normal, the waste of power caused by increasing the rotational speed of the circulation pump 8 to N1 can be suppressed. Efficiency is good, for example, a reduction in fuel consumption can be suppressed.

(その他)
なお、本実施の形態では還元剤噴射弁4がエンジン14及びラジエータ15よりも高位置にある場合を例示して説明しているが、還元剤噴射弁4そのものはエンジン14又はラジエータ15の最高部に対して低位置に設置されることもあり得る。この場合であっても、噴射弁冷却水流路13の一部に逆U字状の部分がある場合には上記同様の課題が生じ、本発明を適用することによって上記同様に効果を得ることができる。また、エンジン14又はラジエータ15の最高部よりも高位置の部分が噴射弁冷却水流路13にない場合であっても、噴射弁冷却水流路13に逆U字状の部分が存在するときには上記同様の課題が生じる恐れがあり、本発明を適用することによって上記同様に効果を得ることができる。また、逆U字状部13aが還元剤噴射弁4のすぐ上流の部分にある場合を例示したが、逆U字状部13aの位置はこれに限定されず、還元剤噴射弁4の下流側等、噴射弁冷却水流路13の経路の一部に存在していれば良い。また、逆U字状部13aが複数箇所存在する場合にも本発明は適用可能であり、相応の効果を奏する。
(Other)
In this embodiment, the case where the reducing agent injection valve 4 is located higher than the engine 14 and the radiator 15 is described as an example. However, the reducing agent injection valve 4 itself is the highest part of the engine 14 or the radiator 15. May be installed at a low position. Even in this case, when there is an inverted U-shaped portion in a part of the injection valve cooling water flow path 13, the same problem as described above occurs, and the same effect as described above can be obtained by applying the present invention. it can. Further, even when the injection valve cooling water passage 13 does not have a portion higher than the highest portion of the engine 14 or the radiator 15, when the reverse U-shaped portion exists in the injection valve cooling water passage 13, the same as above. There is a possibility that this problem may occur, and by applying the present invention, the same effects as described above can be obtained. Moreover, although the case where the reverse U-shaped part 13a exists in the part immediately upstream of the reducing agent injection valve 4, the position of the reverse U-shaped part 13a is not limited to this, The downstream of the reducing agent injection valve 4 Or the like, as long as it exists in a part of the path of the injection valve cooling water flow path 13. Further, the present invention can be applied even when there are a plurality of inverted U-shaped portions 13a, and corresponding effects can be obtained.

また、通常、冷却水は低温時に粘性が大きくなり循環ポンプの回転数が同じでも通常に比べて流量が低下する場合がある。そのため、正常な流動状態であっても冷却水の粘度の上昇によって流量が低下して異常と判断されることが起こり得る。このような不具合を防止するためには、例えば前述した循環ポンプ8の回転数と噴射弁冷却水流路13の冷却水流量との関係情報と異常判定用の閾値とを冷却水の温度範囲毎に予め制御装置18に記憶させておくとともに噴射弁冷却水流路13に温度センサを設置し、温度センサと流動検出器17の検出値を基に以上判定をする構成とすることもできる。また、噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動異常を判定するために流動検出器17によって噴射弁冷却水流路13の冷却水流量を検出する場合を例示したが、例えば還元剤噴射弁4の温度等、噴射弁冷却水流路13の冷却水の流動異常に伴って生じる変化を冷却水流量の代わりに制御の基礎として用いても良い。   Moreover, normally, the viscosity of the cooling water increases at low temperatures, and the flow rate may decrease compared to normal even when the number of rotations of the circulation pump is the same. For this reason, even in a normal flow state, the flow rate may decrease due to an increase in the viscosity of the cooling water, and it may be determined as abnormal. In order to prevent such a problem, for example, the relationship information between the rotation speed of the circulation pump 8 and the cooling water flow rate of the injection valve cooling water flow path 13 described above and the threshold value for abnormality determination are set for each temperature range of the cooling water. A configuration in which the control device 18 stores the temperature sensor in advance and a temperature sensor is installed in the injection valve cooling water flow path 13 and the above determination is made based on the detected value of the temperature sensor and the flow detector 17 may be adopted. Moreover, in order to determine the flow abnormality of the cooling water of the injection valve cooling water flow path 13, the case where the flow rate of the cooling water of the injection valve cooling water flow path 13 is detected by the flow detector 17 is illustrated. Changes such as temperature caused by abnormal flow of cooling water in the injection valve cooling water flow path 13 may be used as the basis of control instead of the cooling water flow rate.

さらに、前述した第1−第3の実施の形態は適宜組み合わせることができる。例えば、第1の実施の形態では単にエンジン始動時に一定時間だけエア押し出し用の回転数N1で循環ポンプ8を駆動する場合を説明したが、例えばN1で駆動中に流動検出器17の信号S3を入力し、一定時間N1で循環ポンプ8を駆動したところで冷却水の流動異常が認められる場合には、第2の実施の形態のステップS25→ステップS27のように警告停止する構成とすることもできる。またこの場合、第3の実施の形態のように連続的又はステップ状に循環ポンプ8の回転数を増速する構成とすることもできる。   Furthermore, the first to third embodiments described above can be combined as appropriate. For example, in the first embodiment, the case where the circulation pump 8 is driven at the rotational speed N1 for pushing out the air only for a predetermined time when the engine is started has been described. For example, the signal S3 of the flow detector 17 is driven while driving at N1. If an abnormality is detected when the circulating pump 8 is input and the circulating pump 8 is driven for a predetermined time N1, the warning can be stopped as in step S25 → step S27 in the second embodiment. . In this case, the rotational speed of the circulation pump 8 can be increased continuously or stepwise as in the third embodiment.

2 排気管
3 還元触媒
4 還元剤噴射弁
5 還元剤供給装置
8 循環ポンプ
13 噴射弁冷却水流路
14 エンジン
16 エンジン冷却水流路
17 流動検出器
18 制御装置
20 エンジンコントローラダイヤル(設定器)
21 警告装置
42 エア抜き装置
N0 基準回転数
N1 エア押し出し用の回転数
2 Exhaust pipe 3 Reduction catalyst 4 Reducing agent injection valve 5 Reducing agent supply device 8 Circulating pump 13 Injection valve cooling water flow path 14 Engine 16 Engine cooling water flow path 17 Flow detector 18 Control device 20 Engine controller dial (setting device)
21 Warning device 42 Air bleeding device N0 Reference rotation speed N1 Air rotation speed

Claims (4)

走行体及び作業装置を備えた建設機械のエンジンの排気に還元剤を噴霧する還元剤供給装置において、
前記エンジンの排気管の還元触媒の上流位置に設置された還元剤噴射弁と、
エンジン冷却水流路と前記還元剤噴射弁との間で冷却水を循環させる冷却水流路であって、この冷却水流路の一部に逆U字状部分が形成され、少なくとも一部が前記エンジン冷却水流路の最高部よりも高位置になる噴射弁冷却水流路と、
前記噴射弁冷却水流路に冷却水を循環させる循環ポンプと、
設定器による設定に応じて前記循環ポンプを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記エンジンの始動時から設定時間が経過するまでの間、前記設定器の設定を基に演算される基準回転数よりも高いエア押し出し用の回転数で前記循環ポンプを駆動することを特徴とする還元剤供給装置。
In a reducing agent supply device that sprays a reducing agent on the exhaust of an engine of a construction machine including a traveling body and a working device ,
A reducing agent injection valve installed upstream of the reduction catalyst in the exhaust pipe of the engine;
A cooling water flow path for circulating cooling water between the engine cooling water flow path and the reducing agent injection valve, wherein an inverted U-shaped portion is formed in a part of the cooling water flow path , and at least a part of the cooling water flow path An injection valve cooling water flow path that is higher than the highest part of the water flow path;
A circulation pump for circulating cooling water through the injection valve cooling water flow path;
A control device for controlling the circulation pump according to the setting by the setting device,
The control device drives the circulation pump at a rotation speed for air extrusion higher than a reference rotation speed calculated based on the setting of the setting device until a set time elapses after the engine is started. A reducing agent supply apparatus characterized by the above.
走行体及び作業装置を備えた建設機械のエンジンの排気に還元剤を噴霧する還元剤供給装置において、
前記エンジンの排気管の還元触媒の上流位置に設置された還元剤噴射弁と、
エンジン冷却水流路と前記還元剤噴射弁との間で冷却水を循環させる冷却水流路であって、この冷却水流路の一部に逆U字状部分が形成され、少なくとも一部が前記エンジン冷却水流路の最高部よりも高位置になる噴射弁冷却水流路と、
前記噴射弁冷却水流路に冷却水を循環させる循環ポンプと、
前記噴射弁冷却水流路の冷却水の流動を検出する流動検出器と、
設定器による設定に応じて前記循環ポンプを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記流動検出器からの信号を基に前記噴射弁冷却水流路の冷却水の流動に異常があると判断した場合、前記設定器の設定を基に演算される基準回転数からエア押し出し用の回転数まで前記循環ポンプの回転数を連続的又はステップ状に増加させていき、前記エア押し出し用の回転数に到達するまでの間に、前記流動検出器からの信号を基に前記噴射弁冷却水流路の冷却水の流動が正常化したと判断した場合には、その時点で前記循環ポンプの回転数を前記基準回転数に戻すことを特徴とする還元剤供給装置。
In a reducing agent supply device that sprays a reducing agent on the exhaust of an engine of a construction machine including a traveling body and a working device,
A reducing agent injection valve installed upstream of the reduction catalyst in the exhaust pipe of the engine;
A cooling water flow path for circulating cooling water between the engine cooling water flow path and the reducing agent injection valve, wherein an inverted U-shaped portion is formed in a part of the cooling water flow path, and at least a part of the cooling water flow path An injection valve cooling water flow path that is higher than the highest part of the water flow path;
A circulation pump for circulating cooling water through the injection valve cooling water flow path;
A flow detector for detecting the flow of cooling water in the injection valve cooling water flow path;
A control device for controlling the circulation pump according to the setting by the setting device,
When the control device determines that there is an abnormality in the flow of the cooling water in the injection valve cooling water flow path based on the signal from the flow detector , the control device calculates the reference rotation speed based on the setting of the setting device . Lae until the number of revolutions for the a-extrusion will be increased continuously or stepwise the rotation speed of the circulation pump, until it reaches the rotational speed for the air extrusion, the signal from the flow detector When it is determined that the flow of the cooling water in the injection valve cooling water flow path has been normalized, the reducing agent supply device returns the rotation speed of the circulation pump to the reference rotation speed at that time.
請求項の還元剤供給装置において、前記制御装置は、前記エア押し出し用の回転数で前記循環ポンプを駆動した後、前記流動検出器からの信号を基に前記噴射弁冷却水流路の冷却水の流動に異常があると判断した場合には、警告装置を作動させ、前記エンジンを停止させることを特徴とする還元剤供給装置。 3. The reducing agent supply device according to claim 2 , wherein the control device drives the circulating pump at the number of revolutions for pushing out the air and then cools the cooling water in the injection valve cooling water flow path based on a signal from the flow detector. When it is determined that there is an abnormality in the flow of the reducing agent, the warning agent is operated to stop the engine. 請求項1−のいずれかの還元剤供給装置において、前記噴射弁冷却水流路に設けたエア抜き装置を備えたことを特徴とする還元剤供給装置。 The reducing agent supply apparatus according to any one of claims 1 to 3 , further comprising an air venting device provided in the injection valve cooling water flow path.
JP2012139931A 2012-06-21 2012-06-21 Reducing agent supply device Active JP5801767B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012139931A JP5801767B2 (en) 2012-06-21 2012-06-21 Reducing agent supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012139931A JP5801767B2 (en) 2012-06-21 2012-06-21 Reducing agent supply device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014005738A JP2014005738A (en) 2014-01-16
JP5801767B2 true JP5801767B2 (en) 2015-10-28

Family

ID=50103692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012139931A Active JP5801767B2 (en) 2012-06-21 2012-06-21 Reducing agent supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5801767B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6217408B2 (en) * 2014-01-24 2017-10-25 コベルコ建機株式会社 Exhaust treatment device for construction machine and construction machine
IN2015DN06420A (en) * 2014-02-26 2015-07-31 Komatsu Mfg Co Ltd
DE112014000025B4 (en) * 2014-05-16 2015-05-13 Komatsu Ltd. Construction vehicle and method for controlling a construction vehicle
US9903245B2 (en) 2014-12-02 2018-02-27 Hyundai Motor Company System for cooling vehicle SCR and method for controlling the same
JP6440790B2 (en) * 2017-08-09 2018-12-19 株式会社小松製作所 Exhaust gas aftertreatment unit and work vehicle
CN114645770B (en) * 2021-05-25 2023-03-03 长城汽车股份有限公司 Protection control method and device for urea nozzle, electronic equipment and vehicle
CN117653256B (en) * 2024-01-31 2024-04-16 四川省肿瘤医院 Portable hemodialysis nursing hemostasis device with alarming function

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01166718U (en) * 1988-05-16 1989-11-22
JP3407307B2 (en) * 1992-01-31 2003-05-19 スズキ株式会社 Cooling system for internal combustion engine with turbocharger
JP2008057340A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Toyota Motor Corp Exhaust gas heat recovering device of internal combustion engine
JP2008274783A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Toyota Motor Corp Cooling system of internal combustion engine
JP2011080397A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Bosch Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014005738A (en) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5801767B2 (en) Reducing agent supply device
US8459008B2 (en) Working machine
JP5562503B1 (en) Work vehicle
EP2317088A1 (en) Exhaust gas purifying system for internal combustion engine and soot filter regenerating method
US9631585B2 (en) EGHR mechanism diagnostics
JP5685679B1 (en) Work vehicle
CA2880357C (en) Exhaust heat recovery control device
KR101992860B1 (en) Construction machine
JP6402124B2 (en) Construction machine cooling system
JP5702033B1 (en) Work vehicle and control method of work vehicle
WO2014155506A1 (en) Wheel loader
JP2009228616A (en) Reducer feeding device and cooling water circulation control device
KR20200008060A (en) Engine device
CN104769242B (en) Working truck
JP2016222175A (en) Information notification device
JP2014125868A (en) Counterweight, construction machinery, and control method for construction machinery
KR20070068527A (en) Apparatus for cooling oil in tank of forklift truck
JP6738237B2 (en) Cooling system
JP2005248854A (en) Cooling device for internal combustion engine
RU2638991C2 (en) System and method of machine temperature control
JP5698593B2 (en) Construction machine control equipment
JP2015148186A (en) Construction machine
JPH0958327A (en) Drainage pump vehicle
JP2005282407A (en) Oil temperature control device for internal combustion engine
KR20010027782A (en) Method for diagnosing thermostat of engine cooling system for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140516

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20140516

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150224

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150825

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150827

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Ref document number: 5801767

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150