作業車両
【課題】ディーゼルパティキュレートフィルタ周辺やエンジンルーム内の温度上昇を抑制して、エンジンルーム内に配置している機器類に熱の影響が及ぶことを防止することを課題とする。
【解決手段】ディーゼルエンジンのシリンダーから排出される排気ガス中の粒状化物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタを設けるディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、ディーゼルエンジンを搭載するエンジンルーム内であって、ラジエータ及びディーゼルエンジンに冷却風を送風する冷却ファンからの冷却風の一部が通過する場所にディーゼルパティキュレートフィルタを設ける構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタの下側から冷却風送風方向下手側にかけて仕切板を設け、エンジンルームを覆うボンネットに排出口を設け、該排出口からＤＰＦを通過後の冷却風を機外へ放出するように構成したことを特徴とする作業車両の構成とする。
【解決手段】ディーゼルエンジンのシリンダーから排出される排気ガス中の粒状化物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタを設けるディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、ディーゼルエンジンを搭載するエンジンルーム内であって、ラジエータ及びディーゼルエンジンに冷却風を送風する冷却ファンからの冷却風の一部が通過する場所にディーゼルパティキュレートフィルタを設ける構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタの下側から冷却風送風方向下手側にかけて仕切板を設け、エンジンルームを覆うボンネットに排出口を設け、該排出口からＤＰＦを通過後の冷却風を機外へ放出するように構成したことを特徴とする作業車両の構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業車に関する。特に、粒状化物質を捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタを有するディーゼルエンジンを備えた作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）をエンジンルーム内に配置する構成は公知である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような技術では、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）の再生時に発生する熱のため、エンジンルーム内の温度が上昇してしまい、この熱の影響を、エンジンルーム内に配置している機器類が受けてしまうという欠点があった。特に、発電機などはその発電量が低下してしまうなどの問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、前述のような不具合を解消する作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
すなわち、請求項１記載の発明では、ディーゼルエンジン（Ｅ）のシリンダー（５）から排出される排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を設けるディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載した作業車両において、ディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載するエンジンルーム内であって、ラジエータ（６３）及びディーゼルエンジン（Ｅ）に冷却風を送風する冷却ファン（６４）からの冷却風の一部が通過する場所にディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を設ける構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の下側から冷却風送風方向下手側にかけて仕切板（６６）を設け、エンジンルームを覆うボンネット（６２）に排出口（６７）を設け、該排出口（６７）からＤＰＦ（４６ｂ）を通過後の冷却風を機外へ放出するように構成したことを特徴とする作業車両としたものである。
【０００７】
冷却ファン（６４）から送風される冷却風の一部は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）方向に向かう。そして、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）通過後の冷却風は、仕切板（６６）に案内されてボンネット（６２）に形成している排出口（６７）から機外へと排出される。
【０００８】
請求項２記載の発明では、前記仕切板（６６）の冷却風送風方向上手側に、斜熱板（６８）を連結して設けたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両としたものである。
冷却ファン（６４）から送風される冷却風の一部は、斜熱板（６８）に案内されてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）方向へ向かう。また、斜熱板（６８）は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）から発熱する熱の影響をディーゼルエンジン（Ｅ）方向に向かうのを抑制する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述のごとく構成したので、請求項１記載の発明においては、冷却ファン（６４）から送風される冷却風の一部は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）方向に向かい、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）通過後の冷却風は、仕切板（６６）に案内されてボンネット（６２）に形成している排出口（６７）から効率良く機外へと排出されるので、ＤＰＦ（４６ｂ）周辺やエンジンルーム内に熱が滞留するのを防止でき、エンジンルーム内の機器類への悪影響を防止できるようになる。
【００１０】
請求項２記載の発明においては、請求項１の効果に加え、冷却ファン（６４）からの冷却風を斜熱板（６８）で積極的に案内することで、ＤＰＦ（４６ｂ）を冷却するための冷却風を確保可能となる。また、斜熱板（６８）を設けることで、ＤＰＦ（４６ｂ）から発生する熱が、ディーゼルエンジン（Ｅ）方向に向かうのを抑制するので、ディーゼルエンジン（Ｅ）に付属している機器類やエンジンルーム内の機器類に与える悪影響を防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図
【図２】制御モードによるエンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図
【図３】トラクタの左側面図
【図４】トラクタの平面図
【図５】吸気系と排気系の模式図
【図６】エンジンルームの断面図
【図７】エンジン周辺の斜視図
【図８】トラクタ前部の斜視図
【図９】エンジンルームの一部の斜視図
【図１０】エンジンルームの断面の模式図
【図１１】エンジン周辺の斜視図
【図１２】エンジン周辺の一部の斜視図
【図１３】（ａ）トラクタの一部の左側面図、（ｂ）後輪フェンダーの断面図
【図１４】トラクタの斜視図
【図１５】エンジン周辺の斜視図
【図１６】（ａ）トラクタの一部の左側面図、（ｂ）ミッションケースの左側面図、 （ｃ）トラクタの平面図
【図１７】エンジンの正面図
【図１８】（ａ）エンジンの左側面図、（ｂ）エンジンの左側面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、このコモンレール１に取り付けられる圧力センサ２と、燃料タンク３より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する高圧ポンプ４と、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダー５内に噴射する燃料噴射ノズル６と、前記高圧ポンプ４と燃料噴射ノズル６等の動作を制御する制御装置（ＥＣＵ）等から構成される。ＥＣＵとは、エンジンコントロールユニットの略称である。ＥＣＵ１００には本機側のＣＰＵ２００が接続しており、互いに情報交換をしている。
【００１３】
このように、コモンレール１は、エンジンＥの各シリンダー５へ燃料を噴射するものであり、燃料供給を要求された圧力とするものである。
前記燃料タンク３内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ７を介してエンジンＥで駆動される高圧ポンプ４に吸入され、この高圧ポンプ４によって加圧された高圧燃料は吐出通路８によりコモンレール１に導かれて蓄えられる。
【００１４】
コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒数分の燃料噴射ノズル６に供給され、ＥＣＵ１００からの指令に基づき、各シリンダーに燃料噴射ノズル６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダー５室内に噴射供給され、各燃料噴射ノズル６での余剰燃料（リターン燃料）は各リターン通路１０により共通のリターン通路１０へ導かれ、このリターン通路１０によって燃料タンク３へ戻される。
【００１５】
また、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧）を制御するため高圧ポンプ４に圧力制御弁１１が設けられており、この圧力制御弁１１はＥＣＵ１００からのデューティ信号によって、高圧ポンプ４から燃料タンク３への余剰燃料のリターン通路１０の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール１側への燃料吐出量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
【００１６】
具体的には、エンジン運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧力センサ２により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁１１を介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。
【００１７】
作業車（農作業機）におけるコモンレール１を有するディーゼルエンジンＥのＥＣＵ１００は、図２に示すように、回転数と出力トルクの関係において走行モードＡと通常作業モードＢ及び重作業モードＣの三種類の制御モードを有する構成としている。
【００１８】
走行モードＡは、エンジン回転数の変動で出力も変動するドループ制御である。農作業を行わず移動走行する場合に使用するものである。例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。
【００１９】
通常作業モードＢは、負荷が変動してもエンジン回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御である。通常の農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるときであり、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するときである。
【００２０】
重作業モードＣは、通常作業モードＢと同様に負荷が変動してもエンジン回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。
【００２１】
これらの作業モードＡ，Ｂ，Ｃは、各作業モードＡ，Ｂ，Ｃを切り替え可能な作業モード切替スイッチの操作、又は農作業車（トラクター、コンバイン、田植機等）の走行変速レバーの変速操作、又は作業クラッチ（トラクターであればロータリであり、コンバインであれば刈取部、脱穀部である）の入り切り操作等によって切り替わるように構成する。
【００２２】
ディーゼルエンジンＥでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジンＥ特有のノック音を低減し、騒音を低減することが可能な構成としている。
【００２３】
このパイロット噴射は、メイン噴射の前に１回又は２回に限定して行われるものであったが、前記コモンレール１の蓄圧式燃料噴射装置を用いることで、エンジンＥの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できるようになる。また、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、排ガス中の窒素酸化物の量が減少するようになる。
【００２４】
図３は、前述のようなコモンレール１を有するディーゼルエンジンを搭載したトラクターの側面図を示し、図４はその平面図を示している。平面図においては、図３に示すキャビン１４を省いた状態を示している。
【００２５】
トラクターは、機体の前後部に前輪１２、１２と後輪１３、１３を備え、機体前部のエンジンルーム６１内に搭載したエンジンＥの回転動力をトランスミッションケースＴ内の変速装置によって適宜減速して、これら前輪１２、１２と後輪１３、１３に伝えるように構成している。前記エンジンルーム６１はボンネット６２で覆う構成である。
【００２６】
機体中央であってキャビン１４内のハンドルポスト１５にはステアリングハンドル１６が支持され、その後方にはシート１７が設けられている。ステアリングハンドル１６の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り換える前後進レバー１８が設けられている。この前後進レバー１８を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する構成である。
【００２７】
また、ハンドルポスト１５を挟んで前後進レバー１８の反対側にはエンジン回転数を調節するアクセルレバー２５が設けられ、またステップフロア１９の右コーナー部には、同様にエンジン回転数を調節するアクセルペダル２３と、左右の後輪１３、１３にブレーキを作動させる左右のブレーキペダル２４Ｌ、２４Ｒが設けられている。ステップフロア１９の左コーナー部にはクラッチペダル２０が設けられている構成である。
【００２８】
また、主変速レバー２６はシート１７の左前方部にあり、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー２７はその後方にあり、さらにその右側にＰＴＯ変速レバー２８を設けている。さらに、シート１７の右側には作業機２１（ロータリ等）の高さを設定するポジションレバー２９と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー３０、これらのレバーの後に作業機２１の右上げスイッチ３１と右下げスイッチ３２が配置され、さらにその後に作業機２１の自動水平スイッチ３３とバックアップスイッチ３４が配置されている。バックアップスイッチ３４は、機体が後進時において、作業機２１を自動的に上昇させるものである。作業機２１は、機体の後方にリンク２２で連結されている構成である。トラクターは作業機２１を駆動させて機体を走行させることで、圃場内の耕耘等の作業を行なうものである。２１ａは作業機２１を昇降する油圧シリンダーである。
【００２９】
図５はエンジンのシリンダー５内への吸気と排気の模式図であり、４サイクルのディーゼルエンジンの実施例である。過給器ＴＢの吸気タービン３６により過給された空気は、エアクリーナー３５から吸気タービン３６、インタークーラー３７を通過して吸気マニホールド３８からシリンダー５内へ送られる構成である。３９は吸気バルブであり、４０はピストンである。４８はカムでありロッカーアーム４９を介して吸排気バルブ３９、４１を開閉させるものである。
【００３０】
シリンダー５内で燃焼した排ガスは、排気バルブ４１から排気マニホールド４２を通過した後、過給器ＴＢの排気タービン４５で過給器ＴＢを駆動して排出される構成である。
このディーゼルエンジンは、排気ガスの一部を吸気側に混入させるためのＥＧＲ（排気再循環装置）回路４４を有している。ＥＧＲ回路で排気ガスの一部を吸気側に混入させることで酸素量（Ｏ2）を減らして、窒素酸化物Ｎｏxの発生を低減させるように構成している。ただし、ＥＧＲ率が上昇しすぎると、逆に酸素量が少なくなって不完全燃焼になるので、燃焼状態によりＥＧＲ率を調節する必要がある。この調節は、ＥＧＲバルブ４３にて行う。ＥＧＲ回路４４は、後述する後処理装置４６下流側の排気管５５と過給器ＴＢの吸気タービン３６上流側の吸入管５６との間を接続している。また、ＥＧＲ回路４４の途中にはＥＧＲクーラ５７を設ける構成としている。このＥＧＲバルブ４３の開閉具合でシリンダー５内への排気ガスの還元量が変化する。
【００３１】
排気タービン４５を通過後の排気ガスは、後処理装置４６を通過してマフラー５０から大気中に排出される。後処理装置４６は、酸化触媒（ＤＯＣ）４６ａとディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４６ｂとから構成されている。
【００３２】
酸化触媒（ＤＯＣ）は不燃物室を燃焼させるものであり、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）は粒状化物室（ＰＭ）を捕集するためのものである。前記ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７については、ＥＣＵ１００により制御される構成である。後処理装置４６はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４６ｂのみで構成してもよい、酸化触媒（ＤＯＣ）４６ａを設けると不燃物質が燃焼するので、よりクリーンな排気ガスとなる。
【００３３】
ＤＰＦ４６ｂは、排気ガスの温度が低い状態（低負荷）が長時間続くと、ＰＭが溜まってきて能力の低下が懸念される。そこで、後処理装置４６の下手側に絞り弁４７を設け、この絞り弁４７を絞るとＤＰＦ４６ｂ内の圧力が高く保持されるので温度も高くなる。これにより、高い温度の影響により、ＤＰＦ４６ｂの再生が可能となる。即ち、高い温度の排気ガスがＤＰＦ４６ｂを通過すると、ＤＰＦ４６ｂ内に存在しているＰＭが焼き飛ばされることでＤＰＦ４６ｂが再生される。
【００３４】
ＤＰＦ４６ｂを再生させるためのＤＰＦ再生運転としては、ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７の両方を絞る。そして、燃料噴射タイミングのリタード（遅角）と合わせてＤＰＦ４６ｂ内のガス温度を上昇させ、ＤＰＦ４６ｂが再生に入るようにする。これにより、燃料のアフター噴射（排気ガス温度を上昇させるため）が不要となったり、アフター噴射の回数を減らすことができるようになるので、燃料消費量を抑制できて環境にもよい。
【００３５】
このようなＤＰＦ再生運転を行うための条件としては、後処理装置４６の上手側に圧力センサ５２を設けておいて、この圧力センサ５２の値が所定値以上になるとＤＰＦ４６ｂ内にＰＭが蓄積して抵抗となっている状態なので、ＤＰＦ再生運転を行うようにする。
【００３６】
また、ＤＰＦ再生運転に入った状態が長時間続くと、過熱状態となってしまいＤＰＦ４６ｂが損傷してしまう。そこで、後処理装置４６の下手側に温度センサ５３を設け、この温度センサ５３の値が所定値を超えるとＤＰＦ再生運転を止めて通常運転に戻るようにする。
【００３７】
通常の運転は、ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７を同時に制御してＥＧＲ量を適宜コントロールするようにする。特に、絞り弁４７を有することで、ＤＰＦ４６ｂ内のガス温度を高く保持することができるようになる。
【００３８】
前述のような構成としたことで、吸気スロットルが不要となる。即ち、過給器付き機関では吸気側圧力が高いので、ＥＧＲガス量を確保するために排気絞り弁または吸気スロットルを設け、ＥＧＲバルブと連動した制御が必要となるが、このようなシステムが不要となる。
【００３９】
また、ＤＰＦ４６ｂ下流の排気ガスを取り出すために、過給器ＴＢの汚れに伴う性能劣化を生じることを防止できるようになる。そして、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラ５７で冷却されるため、ＮＯｘ低減に対して効果が大きくなる。
【００４０】
前述したように、ＤＰＦの再生運転を行なうＤＰＦ強制再生モードにおいては、排気絞り弁４７を絞り、ＯＮ−ＯＦＦ制御によってＥＧＲバルブ４３を全閉とするように構成する。したがって、排気ガスの還元が行なわれないのでＮＯが増加し、このＮＯが酸化触媒（ＤＯＣ）４６ａによってＮＯ2に転換され、ＤＰＦ４６ｂの再生が促進されるようになる。
【００４１】
また、ＤＰＦ４６ｂの強制再生中において、エンジン回転がローアイドルに移行した場合は、前記ＥＧＲバルブ４３を全開とする。ＤＰＦ４６ｂの下流側には温度センサ５３を設けているので、この温度センサ５３による検出値が所定値以上に上昇したことも条件に加えるようにしてもよい。
【００４２】
前述のように構成している後処理装置４６において、トラクターのどこに搭載するかが問題となる。そこで、図６に示すような配置とする。具体的にはボンネット６２で覆っているエンジンルーム６１内に搭載しているエンジンＥの上方に配置する構成とする。この場合、後処理装置４６は前下がり状態で搭載する構成とする。これに合わせて、ボンネット６２についても前下がりの形状とする。これにより、シート１７に着座している運転者からの目線Ｓによりトラクター前方の視界が確保できて、良好な作業が可能となる。
【００４３】
図６はエンジンルーム６１内の側面を示している。６３はラジエータ、６４は冷却ファン、６５はエアクリーナを示している。６９はエアコン用のコンプレッサーである。前述したＤＰＦ４６ｂはディーゼルエンジンＥ上方に横向きに配置する構成としている。
【００４４】
ＤＰＦ４６ｂは、その性質上高熱状態となるので、エンジンルーム６１内が高温状態となってしまい、機器類に悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、冷却ファンからの風をＤＰＦ４６ｂに当てて、その風を機外へと排気することが望まれる。
【００４５】
そこで、図６及び図７に示すように、冷却ファン６４からの風を案内する仕切板６６を、ＤＰＦ４６ｂの下方から下手側の上方にかけて設ける構成とする。そして、図８に示すように、前記仕切板６６から案内されてくる風を機外に排出するための排出口６７を、ボンネット６２に設ける構成とする。これにより、エンジンルーム６１内の雰囲気温度の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００４６】
前記ＤＰＦ４６ｂについては、冷却し過ぎるとその性能が低下してしまうが、冷却ファン６４からの冷却風は、ラジエータ６３を通過後の風であるために、冷却風そのものの温度は比較的高いので問題はない。また、温度の高い空気が停滞すると、逆にエンジンルーム６１内の雰囲気温度は上昇してしまうが、温度が高くても流れがあると雰囲気温度の上昇は抑制されるので問題はない。また、エンジンルーム内の温度上昇を抑制可能となることで、エンジンの付属品やエンジンルーム内の機器類や電装品への熱害を防止できるようになる。発電機などは、温度が上昇すると発電量が低下してしまうが、このような不具合も防止できるようになる。
【００４７】
次に図９について説明する。
前述した仕切板６６の前方に斜熱板６８を連結して設ける構成とする。そして、エアコン用のコンプレッサー６９にファン７０を設ける構成とする。図６の側面図に示しているように、冷却ファン６４自体は側面視においてＤＦＰ４６ｂとオーバーラップしていないので、冷却ファン６４により起風された一部の風のみがＤＰＦ４６ｂ方向に向かう構成である。このため、ＤＰＦ４６ｂの温度上昇抑制機能は低いものとなっている。
【００４８】
そこで、前述したように、エアコン用コンプレッサー６９の駆動用プーリにファン７０を設け、このファン７０で起風された風をＤＰＦ４６ｂ方向に向かわせる構成とする。ファン７０で起風された風は、斜熱板６８により案内されてＤＰＦ４６ｂに向かうようになる。
【００４９】
このように、エンジンＥとＤＰＦ４６ｂとの間に斜熱板を設けることで、エンジンＥがＤＰＦ４６ｂからの熱を受けることを抑制可能となる。そして、ＤＰＦ４６ｂの熱を積極的にボンネット６２の排出口６７から排熱することで、エンジンルーム内の温度上昇を抑えることが可能となり、エンジンルーム内の電装品等を保護可能となる。また、エアコン用コンプレッサー６９を駆動するプーリを利用してファン７０を設けることで、構成部品が少なく構成可能となる。
【００５０】
また、過給器ＴＢのコンプレッサーハウジング８２をＤＰＦ４６ｂと反対方向の下向きに向けて配置することで、過給器ＴＢとＤＦＰ４６ｂとの間に隙間Ｌ１を開けることが可能となり、これによりＤＰＦ４６ｂからの熱害を防止できるようになる。
【００５１】
次に、図１０について説明する。
エンジンＥの上方にＤＰＦ４６ｂを配置するにあたり、機体進行方向に対して横置き構成とし、ＤＰＦ４６ｂは覆い板７１に設けるマウントゴム７２で支持する構成としている。ボンネット６２上には、吸気口７４と排気口７５を設けていいて、エンジンルーム内の吸気口７４の近傍には、ＤＰＦファン７３を設ける構成とする。６４はエンジンＥとラジエータ６３を冷却する冷却ファンである。
【００５２】
これにより、ＤＰＦ４６ｂの熱を効率よく機外へ排出可能になり、また、エンジンＥやラジエータ６３の冷却効率を低下させることを防止できるようになる。
図１１は、エンジンＥの上方にＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂを搭載する場所について示している。過給器ＴＢをエンジンＥの前方に配置し、過給器ＴＢの下流側であって後方にＤＯＣ４６ａを配置し、該ＤＯＣ４６ａの下流側であってボンネットの後方（運転席側）にＤＰＦ４６ｂを横置き状態で配置する構成とする。これにより、狭いエンジンルーム内に効率的に配置可能となる。
【００５３】
また、図１１の構成でＤＯＣ４６ａを設けない仕様については、図１２に示すように、ＤＰＦ４６ｂのケーシング７６に設けているパイプ７６ａに対して、直接過給器ＴＢを接続して設ける構成とする。パイプ７６ａには多数の穴が開いており、排気ガスが均一化するようにしている。これにより、過給器ＴＢとＤＦＰ４６ｂとの間の連結管等が不要となる。また、排気ガス温度の低下を招くことなく排気ガスはＤＰＦ４６ｂ内に入っていくようになる。そして、ＤＰＦ４６ｂを横向きで配置し、過給器ＴＢをエンジン前後方向に配置する構成としたので、コンパクトな構成となる。
【００５４】
図１３（ａ）に示す矢印は、エンジンＥからの排気ガスの経路を示している。途中、後輪１３を覆うフェンダー７７内を通過するが、このフェンダー７７の断面を図１３（ｂ）に示している。即ち、フェンダー７７内には、ＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂを設けており、形状としては楕円形状を構成している。これにより、ＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂの搭載が容易となる。また、ＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂを、キャビン１４のフロント部１４ａとエンジンＥとの間に配置するようにしてもよい。図１４に示すように、フェンダーを上下２段の上側フェンダー７７ａと下側フェンダー７７ｂに構成し、この上下２段のフェンダー７７ａと７７ｂとの間にＤＦＰ４６ｂを配置するように構成してもよい。
【００５５】
図１５は水平線Ｈに対して傾斜角度θ傾けてＤＰＦ４６ｂを設ける構成とする。そして、ＤＰＦ４６ｂの一側にドレンパイプ７８とドレンバルブ７９を設ける構成とする。これにより、ＤＰＦ４６ｂ内に水が溜っても、水はＤＰＦ担体等には飛散しないのでＤＰＦ４６ｂの劣化防止となる。また、ドレンパイプ７８とドレンバルブ７９を設けているので、水抜きが容易となる。
【００５６】
図１６の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ＤＦＰ４６ｂをキャビン１４の後方に設ける構成とする。このため、エンジンＥからＤＰＦ４６ｂまでの排気管８０は、キャビン１４とミッションケース８１との間を通過させて配管する構成とする。これにより、車両の地上高を確保可能となる。そして、雨水や泥水が排気管８０にかからなくなるので、ＤＦＰ４６ｂに入る前の排気ガス温度の低下を防止できるようになるとともに、作物に対しても排気管８０の高熱をさらすのを防止できるようになる。
【００５７】
図１７はＤＰＦ４６ｂを前後方向に配置する場合の例を示している。８３は発電機であるが、発電機８３の特性として熱を持つと発電量が低下してしまうという問題がある。特に、エンジンルーム内にＤＰＦ４６ｂを配置する場合には、ＤＰＦ４６ｂからの輻射熱により発電機８３が悪影響を受けてしまう。そこで、エンジンＥに対してＤＰＦ４６ｂの反対側に発電機８３を配置することで、熱害の影響を防止できて、適正な発電量を確保することが可能となる。
【００５８】
次に、図１８について説明する。
エンジンＥの上部において、車体の前後方向に対して直行する向きにＤＰＦ４６ｂを配置する構成とする。そして、ＤＰＦ４６ｂ自体は断熱構造としているが、遮蔽板８４で覆う構成とする。また、ＤＰＦ４６ｂの上部位置におけるボンネット６２において、冷却風の出口となるスリット８５を設ける構成とする。また、ＤＰＦ４６ｂ後部の８６は、冷却風を案内するガイドプレートである。
【００５９】
これにより、冷却ファン６４からの冷却風が直接ＤＰＦ４６ｂに当たらないので、ＤＰＦ４６ｂ内部の温度を高温に維持でき、再生時において捕集している粒状化物質（ＰＭ）の燃焼が促進されるようになる。また、ＤＰＦ４６ｂを通過の冷却風は遮蔽板８４の外側を流れ、ガイドプレート８６に案内されてボンネット６２のスリット８５から機外へと排出されるので、特にＤＰＦ４６ｂが熱くなるときの再生時に、周囲に及ぼす熱害を防止できるようになる。
【００６０】
また、８７はシャッターであるが、前記スリット８５の出口部分に設けている温度センサー８８が所定値を越えると、図１８（ｂ）に示すように、シャッター８７を開状態とする。これにより、ＤＰＦ４６ｂの周辺に対流が起こり、ＤＰＦ４６ｂの熱害を防止できるようになる。前記温度センサー８８については、ＤＰＦ４６ｂ内に設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
トラクターやコンバイン等の農作業機を始め一般車両にも利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
５ ディーゼルエンジンのシリンダー
４６ｂ ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
６２ ボンネット
６３ ラジエータ
６４ 冷却ファン
６６ 仕切板
６７ 排出口
６８ 斜熱板
Ｅ ディーゼルエンジン
ＰＭ 粒状化物質
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業車に関する。特に、粒状化物質を捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタを有するディーゼルエンジンを備えた作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）をエンジンルーム内に配置する構成は公知である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような技術では、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）の再生時に発生する熱のため、エンジンルーム内の温度が上昇してしまい、この熱の影響を、エンジンルーム内に配置している機器類が受けてしまうという欠点があった。特に、発電機などはその発電量が低下してしまうなどの問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、前述のような不具合を解消する作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
すなわち、請求項１記載の発明では、ディーゼルエンジン（Ｅ）のシリンダー（５）から排出される排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を設けるディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載した作業車両において、ディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載するエンジンルーム内であって、ラジエータ（６３）及びディーゼルエンジン（Ｅ）に冷却風を送風する冷却ファン（６４）からの冷却風の一部が通過する場所にディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を設ける構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の下側から冷却風送風方向下手側にかけて仕切板（６６）を設け、エンジンルームを覆うボンネット（６２）に排出口（６７）を設け、該排出口（６７）からＤＰＦ（４６ｂ）を通過後の冷却風を機外へ放出するように構成したことを特徴とする作業車両としたものである。
【０００７】
冷却ファン（６４）から送風される冷却風の一部は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）方向に向かう。そして、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）通過後の冷却風は、仕切板（６６）に案内されてボンネット（６２）に形成している排出口（６７）から機外へと排出される。
【０００８】
請求項２記載の発明では、前記仕切板（６６）の冷却風送風方向上手側に、斜熱板（６８）を連結して設けたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両としたものである。
冷却ファン（６４）から送風される冷却風の一部は、斜熱板（６８）に案内されてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）方向へ向かう。また、斜熱板（６８）は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）から発熱する熱の影響をディーゼルエンジン（Ｅ）方向に向かうのを抑制する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述のごとく構成したので、請求項１記載の発明においては、冷却ファン（６４）から送風される冷却風の一部は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）方向に向かい、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）通過後の冷却風は、仕切板（６６）に案内されてボンネット（６２）に形成している排出口（６７）から効率良く機外へと排出されるので、ＤＰＦ（４６ｂ）周辺やエンジンルーム内に熱が滞留するのを防止でき、エンジンルーム内の機器類への悪影響を防止できるようになる。
【００１０】
請求項２記載の発明においては、請求項１の効果に加え、冷却ファン（６４）からの冷却風を斜熱板（６８）で積極的に案内することで、ＤＰＦ（４６ｂ）を冷却するための冷却風を確保可能となる。また、斜熱板（６８）を設けることで、ＤＰＦ（４６ｂ）から発生する熱が、ディーゼルエンジン（Ｅ）方向に向かうのを抑制するので、ディーゼルエンジン（Ｅ）に付属している機器類やエンジンルーム内の機器類に与える悪影響を防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図
【図２】制御モードによるエンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図
【図３】トラクタの左側面図
【図４】トラクタの平面図
【図５】吸気系と排気系の模式図
【図６】エンジンルームの断面図
【図７】エンジン周辺の斜視図
【図８】トラクタ前部の斜視図
【図９】エンジンルームの一部の斜視図
【図１０】エンジンルームの断面の模式図
【図１１】エンジン周辺の斜視図
【図１２】エンジン周辺の一部の斜視図
【図１３】（ａ）トラクタの一部の左側面図、（ｂ）後輪フェンダーの断面図
【図１４】トラクタの斜視図
【図１５】エンジン周辺の斜視図
【図１６】（ａ）トラクタの一部の左側面図、（ｂ）ミッションケースの左側面図、 （ｃ）トラクタの平面図
【図１７】エンジンの正面図
【図１８】（ａ）エンジンの左側面図、（ｂ）エンジンの左側面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、このコモンレール１に取り付けられる圧力センサ２と、燃料タンク３より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する高圧ポンプ４と、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダー５内に噴射する燃料噴射ノズル６と、前記高圧ポンプ４と燃料噴射ノズル６等の動作を制御する制御装置（ＥＣＵ）等から構成される。ＥＣＵとは、エンジンコントロールユニットの略称である。ＥＣＵ１００には本機側のＣＰＵ２００が接続しており、互いに情報交換をしている。
【００１３】
このように、コモンレール１は、エンジンＥの各シリンダー５へ燃料を噴射するものであり、燃料供給を要求された圧力とするものである。
前記燃料タンク３内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ７を介してエンジンＥで駆動される高圧ポンプ４に吸入され、この高圧ポンプ４によって加圧された高圧燃料は吐出通路８によりコモンレール１に導かれて蓄えられる。
【００１４】
コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒数分の燃料噴射ノズル６に供給され、ＥＣＵ１００からの指令に基づき、各シリンダーに燃料噴射ノズル６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダー５室内に噴射供給され、各燃料噴射ノズル６での余剰燃料（リターン燃料）は各リターン通路１０により共通のリターン通路１０へ導かれ、このリターン通路１０によって燃料タンク３へ戻される。
【００１５】
また、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧）を制御するため高圧ポンプ４に圧力制御弁１１が設けられており、この圧力制御弁１１はＥＣＵ１００からのデューティ信号によって、高圧ポンプ４から燃料タンク３への余剰燃料のリターン通路１０の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール１側への燃料吐出量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
【００１６】
具体的には、エンジン運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧力センサ２により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁１１を介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。
【００１７】
作業車（農作業機）におけるコモンレール１を有するディーゼルエンジンＥのＥＣＵ１００は、図２に示すように、回転数と出力トルクの関係において走行モードＡと通常作業モードＢ及び重作業モードＣの三種類の制御モードを有する構成としている。
【００１８】
走行モードＡは、エンジン回転数の変動で出力も変動するドループ制御である。農作業を行わず移動走行する場合に使用するものである。例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。
【００１９】
通常作業モードＢは、負荷が変動してもエンジン回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御である。通常の農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるときであり、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するときである。
【００２０】
重作業モードＣは、通常作業モードＢと同様に負荷が変動してもエンジン回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。
【００２１】
これらの作業モードＡ，Ｂ，Ｃは、各作業モードＡ，Ｂ，Ｃを切り替え可能な作業モード切替スイッチの操作、又は農作業車（トラクター、コンバイン、田植機等）の走行変速レバーの変速操作、又は作業クラッチ（トラクターであればロータリであり、コンバインであれば刈取部、脱穀部である）の入り切り操作等によって切り替わるように構成する。
【００２２】
ディーゼルエンジンＥでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジンＥ特有のノック音を低減し、騒音を低減することが可能な構成としている。
【００２３】
このパイロット噴射は、メイン噴射の前に１回又は２回に限定して行われるものであったが、前記コモンレール１の蓄圧式燃料噴射装置を用いることで、エンジンＥの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できるようになる。また、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、排ガス中の窒素酸化物の量が減少するようになる。
【００２４】
図３は、前述のようなコモンレール１を有するディーゼルエンジンを搭載したトラクターの側面図を示し、図４はその平面図を示している。平面図においては、図３に示すキャビン１４を省いた状態を示している。
【００２５】
トラクターは、機体の前後部に前輪１２、１２と後輪１３、１３を備え、機体前部のエンジンルーム６１内に搭載したエンジンＥの回転動力をトランスミッションケースＴ内の変速装置によって適宜減速して、これら前輪１２、１２と後輪１３、１３に伝えるように構成している。前記エンジンルーム６１はボンネット６２で覆う構成である。
【００２６】
機体中央であってキャビン１４内のハンドルポスト１５にはステアリングハンドル１６が支持され、その後方にはシート１７が設けられている。ステアリングハンドル１６の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り換える前後進レバー１８が設けられている。この前後進レバー１８を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する構成である。
【００２７】
また、ハンドルポスト１５を挟んで前後進レバー１８の反対側にはエンジン回転数を調節するアクセルレバー２５が設けられ、またステップフロア１９の右コーナー部には、同様にエンジン回転数を調節するアクセルペダル２３と、左右の後輪１３、１３にブレーキを作動させる左右のブレーキペダル２４Ｌ、２４Ｒが設けられている。ステップフロア１９の左コーナー部にはクラッチペダル２０が設けられている構成である。
【００２８】
また、主変速レバー２６はシート１７の左前方部にあり、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー２７はその後方にあり、さらにその右側にＰＴＯ変速レバー２８を設けている。さらに、シート１７の右側には作業機２１（ロータリ等）の高さを設定するポジションレバー２９と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー３０、これらのレバーの後に作業機２１の右上げスイッチ３１と右下げスイッチ３２が配置され、さらにその後に作業機２１の自動水平スイッチ３３とバックアップスイッチ３４が配置されている。バックアップスイッチ３４は、機体が後進時において、作業機２１を自動的に上昇させるものである。作業機２１は、機体の後方にリンク２２で連結されている構成である。トラクターは作業機２１を駆動させて機体を走行させることで、圃場内の耕耘等の作業を行なうものである。２１ａは作業機２１を昇降する油圧シリンダーである。
【００２９】
図５はエンジンのシリンダー５内への吸気と排気の模式図であり、４サイクルのディーゼルエンジンの実施例である。過給器ＴＢの吸気タービン３６により過給された空気は、エアクリーナー３５から吸気タービン３６、インタークーラー３７を通過して吸気マニホールド３８からシリンダー５内へ送られる構成である。３９は吸気バルブであり、４０はピストンである。４８はカムでありロッカーアーム４９を介して吸排気バルブ３９、４１を開閉させるものである。
【００３０】
シリンダー５内で燃焼した排ガスは、排気バルブ４１から排気マニホールド４２を通過した後、過給器ＴＢの排気タービン４５で過給器ＴＢを駆動して排出される構成である。
このディーゼルエンジンは、排気ガスの一部を吸気側に混入させるためのＥＧＲ（排気再循環装置）回路４４を有している。ＥＧＲ回路で排気ガスの一部を吸気側に混入させることで酸素量（Ｏ2）を減らして、窒素酸化物Ｎｏxの発生を低減させるように構成している。ただし、ＥＧＲ率が上昇しすぎると、逆に酸素量が少なくなって不完全燃焼になるので、燃焼状態によりＥＧＲ率を調節する必要がある。この調節は、ＥＧＲバルブ４３にて行う。ＥＧＲ回路４４は、後述する後処理装置４６下流側の排気管５５と過給器ＴＢの吸気タービン３６上流側の吸入管５６との間を接続している。また、ＥＧＲ回路４４の途中にはＥＧＲクーラ５７を設ける構成としている。このＥＧＲバルブ４３の開閉具合でシリンダー５内への排気ガスの還元量が変化する。
【００３１】
排気タービン４５を通過後の排気ガスは、後処理装置４６を通過してマフラー５０から大気中に排出される。後処理装置４６は、酸化触媒（ＤＯＣ）４６ａとディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４６ｂとから構成されている。
【００３２】
酸化触媒（ＤＯＣ）は不燃物室を燃焼させるものであり、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）は粒状化物室（ＰＭ）を捕集するためのものである。前記ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７については、ＥＣＵ１００により制御される構成である。後処理装置４６はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４６ｂのみで構成してもよい、酸化触媒（ＤＯＣ）４６ａを設けると不燃物質が燃焼するので、よりクリーンな排気ガスとなる。
【００３３】
ＤＰＦ４６ｂは、排気ガスの温度が低い状態（低負荷）が長時間続くと、ＰＭが溜まってきて能力の低下が懸念される。そこで、後処理装置４６の下手側に絞り弁４７を設け、この絞り弁４７を絞るとＤＰＦ４６ｂ内の圧力が高く保持されるので温度も高くなる。これにより、高い温度の影響により、ＤＰＦ４６ｂの再生が可能となる。即ち、高い温度の排気ガスがＤＰＦ４６ｂを通過すると、ＤＰＦ４６ｂ内に存在しているＰＭが焼き飛ばされることでＤＰＦ４６ｂが再生される。
【００３４】
ＤＰＦ４６ｂを再生させるためのＤＰＦ再生運転としては、ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７の両方を絞る。そして、燃料噴射タイミングのリタード（遅角）と合わせてＤＰＦ４６ｂ内のガス温度を上昇させ、ＤＰＦ４６ｂが再生に入るようにする。これにより、燃料のアフター噴射（排気ガス温度を上昇させるため）が不要となったり、アフター噴射の回数を減らすことができるようになるので、燃料消費量を抑制できて環境にもよい。
【００３５】
このようなＤＰＦ再生運転を行うための条件としては、後処理装置４６の上手側に圧力センサ５２を設けておいて、この圧力センサ５２の値が所定値以上になるとＤＰＦ４６ｂ内にＰＭが蓄積して抵抗となっている状態なので、ＤＰＦ再生運転を行うようにする。
【００３６】
また、ＤＰＦ再生運転に入った状態が長時間続くと、過熱状態となってしまいＤＰＦ４６ｂが損傷してしまう。そこで、後処理装置４６の下手側に温度センサ５３を設け、この温度センサ５３の値が所定値を超えるとＤＰＦ再生運転を止めて通常運転に戻るようにする。
【００３７】
通常の運転は、ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７を同時に制御してＥＧＲ量を適宜コントロールするようにする。特に、絞り弁４７を有することで、ＤＰＦ４６ｂ内のガス温度を高く保持することができるようになる。
【００３８】
前述のような構成としたことで、吸気スロットルが不要となる。即ち、過給器付き機関では吸気側圧力が高いので、ＥＧＲガス量を確保するために排気絞り弁または吸気スロットルを設け、ＥＧＲバルブと連動した制御が必要となるが、このようなシステムが不要となる。
【００３９】
また、ＤＰＦ４６ｂ下流の排気ガスを取り出すために、過給器ＴＢの汚れに伴う性能劣化を生じることを防止できるようになる。そして、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラ５７で冷却されるため、ＮＯｘ低減に対して効果が大きくなる。
【００４０】
前述したように、ＤＰＦの再生運転を行なうＤＰＦ強制再生モードにおいては、排気絞り弁４７を絞り、ＯＮ−ＯＦＦ制御によってＥＧＲバルブ４３を全閉とするように構成する。したがって、排気ガスの還元が行なわれないのでＮＯが増加し、このＮＯが酸化触媒（ＤＯＣ）４６ａによってＮＯ2に転換され、ＤＰＦ４６ｂの再生が促進されるようになる。
【００４１】
また、ＤＰＦ４６ｂの強制再生中において、エンジン回転がローアイドルに移行した場合は、前記ＥＧＲバルブ４３を全開とする。ＤＰＦ４６ｂの下流側には温度センサ５３を設けているので、この温度センサ５３による検出値が所定値以上に上昇したことも条件に加えるようにしてもよい。
【００４２】
前述のように構成している後処理装置４６において、トラクターのどこに搭載するかが問題となる。そこで、図６に示すような配置とする。具体的にはボンネット６２で覆っているエンジンルーム６１内に搭載しているエンジンＥの上方に配置する構成とする。この場合、後処理装置４６は前下がり状態で搭載する構成とする。これに合わせて、ボンネット６２についても前下がりの形状とする。これにより、シート１７に着座している運転者からの目線Ｓによりトラクター前方の視界が確保できて、良好な作業が可能となる。
【００４３】
図６はエンジンルーム６１内の側面を示している。６３はラジエータ、６４は冷却ファン、６５はエアクリーナを示している。６９はエアコン用のコンプレッサーである。前述したＤＰＦ４６ｂはディーゼルエンジンＥ上方に横向きに配置する構成としている。
【００４４】
ＤＰＦ４６ｂは、その性質上高熱状態となるので、エンジンルーム６１内が高温状態となってしまい、機器類に悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、冷却ファンからの風をＤＰＦ４６ｂに当てて、その風を機外へと排気することが望まれる。
【００４５】
そこで、図６及び図７に示すように、冷却ファン６４からの風を案内する仕切板６６を、ＤＰＦ４６ｂの下方から下手側の上方にかけて設ける構成とする。そして、図８に示すように、前記仕切板６６から案内されてくる風を機外に排出するための排出口６７を、ボンネット６２に設ける構成とする。これにより、エンジンルーム６１内の雰囲気温度の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００４６】
前記ＤＰＦ４６ｂについては、冷却し過ぎるとその性能が低下してしまうが、冷却ファン６４からの冷却風は、ラジエータ６３を通過後の風であるために、冷却風そのものの温度は比較的高いので問題はない。また、温度の高い空気が停滞すると、逆にエンジンルーム６１内の雰囲気温度は上昇してしまうが、温度が高くても流れがあると雰囲気温度の上昇は抑制されるので問題はない。また、エンジンルーム内の温度上昇を抑制可能となることで、エンジンの付属品やエンジンルーム内の機器類や電装品への熱害を防止できるようになる。発電機などは、温度が上昇すると発電量が低下してしまうが、このような不具合も防止できるようになる。
【００４７】
次に図９について説明する。
前述した仕切板６６の前方に斜熱板６８を連結して設ける構成とする。そして、エアコン用のコンプレッサー６９にファン７０を設ける構成とする。図６の側面図に示しているように、冷却ファン６４自体は側面視においてＤＦＰ４６ｂとオーバーラップしていないので、冷却ファン６４により起風された一部の風のみがＤＰＦ４６ｂ方向に向かう構成である。このため、ＤＰＦ４６ｂの温度上昇抑制機能は低いものとなっている。
【００４８】
そこで、前述したように、エアコン用コンプレッサー６９の駆動用プーリにファン７０を設け、このファン７０で起風された風をＤＰＦ４６ｂ方向に向かわせる構成とする。ファン７０で起風された風は、斜熱板６８により案内されてＤＰＦ４６ｂに向かうようになる。
【００４９】
このように、エンジンＥとＤＰＦ４６ｂとの間に斜熱板を設けることで、エンジンＥがＤＰＦ４６ｂからの熱を受けることを抑制可能となる。そして、ＤＰＦ４６ｂの熱を積極的にボンネット６２の排出口６７から排熱することで、エンジンルーム内の温度上昇を抑えることが可能となり、エンジンルーム内の電装品等を保護可能となる。また、エアコン用コンプレッサー６９を駆動するプーリを利用してファン７０を設けることで、構成部品が少なく構成可能となる。
【００５０】
また、過給器ＴＢのコンプレッサーハウジング８２をＤＰＦ４６ｂと反対方向の下向きに向けて配置することで、過給器ＴＢとＤＦＰ４６ｂとの間に隙間Ｌ１を開けることが可能となり、これによりＤＰＦ４６ｂからの熱害を防止できるようになる。
【００５１】
次に、図１０について説明する。
エンジンＥの上方にＤＰＦ４６ｂを配置するにあたり、機体進行方向に対して横置き構成とし、ＤＰＦ４６ｂは覆い板７１に設けるマウントゴム７２で支持する構成としている。ボンネット６２上には、吸気口７４と排気口７５を設けていいて、エンジンルーム内の吸気口７４の近傍には、ＤＰＦファン７３を設ける構成とする。６４はエンジンＥとラジエータ６３を冷却する冷却ファンである。
【００５２】
これにより、ＤＰＦ４６ｂの熱を効率よく機外へ排出可能になり、また、エンジンＥやラジエータ６３の冷却効率を低下させることを防止できるようになる。
図１１は、エンジンＥの上方にＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂを搭載する場所について示している。過給器ＴＢをエンジンＥの前方に配置し、過給器ＴＢの下流側であって後方にＤＯＣ４６ａを配置し、該ＤＯＣ４６ａの下流側であってボンネットの後方（運転席側）にＤＰＦ４６ｂを横置き状態で配置する構成とする。これにより、狭いエンジンルーム内に効率的に配置可能となる。
【００５３】
また、図１１の構成でＤＯＣ４６ａを設けない仕様については、図１２に示すように、ＤＰＦ４６ｂのケーシング７６に設けているパイプ７６ａに対して、直接過給器ＴＢを接続して設ける構成とする。パイプ７６ａには多数の穴が開いており、排気ガスが均一化するようにしている。これにより、過給器ＴＢとＤＦＰ４６ｂとの間の連結管等が不要となる。また、排気ガス温度の低下を招くことなく排気ガスはＤＰＦ４６ｂ内に入っていくようになる。そして、ＤＰＦ４６ｂを横向きで配置し、過給器ＴＢをエンジン前後方向に配置する構成としたので、コンパクトな構成となる。
【００５４】
図１３（ａ）に示す矢印は、エンジンＥからの排気ガスの経路を示している。途中、後輪１３を覆うフェンダー７７内を通過するが、このフェンダー７７の断面を図１３（ｂ）に示している。即ち、フェンダー７７内には、ＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂを設けており、形状としては楕円形状を構成している。これにより、ＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂの搭載が容易となる。また、ＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂを、キャビン１４のフロント部１４ａとエンジンＥとの間に配置するようにしてもよい。図１４に示すように、フェンダーを上下２段の上側フェンダー７７ａと下側フェンダー７７ｂに構成し、この上下２段のフェンダー７７ａと７７ｂとの間にＤＦＰ４６ｂを配置するように構成してもよい。
【００５５】
図１５は水平線Ｈに対して傾斜角度θ傾けてＤＰＦ４６ｂを設ける構成とする。そして、ＤＰＦ４６ｂの一側にドレンパイプ７８とドレンバルブ７９を設ける構成とする。これにより、ＤＰＦ４６ｂ内に水が溜っても、水はＤＰＦ担体等には飛散しないのでＤＰＦ４６ｂの劣化防止となる。また、ドレンパイプ７８とドレンバルブ７９を設けているので、水抜きが容易となる。
【００５６】
図１６の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ＤＦＰ４６ｂをキャビン１４の後方に設ける構成とする。このため、エンジンＥからＤＰＦ４６ｂまでの排気管８０は、キャビン１４とミッションケース８１との間を通過させて配管する構成とする。これにより、車両の地上高を確保可能となる。そして、雨水や泥水が排気管８０にかからなくなるので、ＤＦＰ４６ｂに入る前の排気ガス温度の低下を防止できるようになるとともに、作物に対しても排気管８０の高熱をさらすのを防止できるようになる。
【００５７】
図１７はＤＰＦ４６ｂを前後方向に配置する場合の例を示している。８３は発電機であるが、発電機８３の特性として熱を持つと発電量が低下してしまうという問題がある。特に、エンジンルーム内にＤＰＦ４６ｂを配置する場合には、ＤＰＦ４６ｂからの輻射熱により発電機８３が悪影響を受けてしまう。そこで、エンジンＥに対してＤＰＦ４６ｂの反対側に発電機８３を配置することで、熱害の影響を防止できて、適正な発電量を確保することが可能となる。
【００５８】
次に、図１８について説明する。
エンジンＥの上部において、車体の前後方向に対して直行する向きにＤＰＦ４６ｂを配置する構成とする。そして、ＤＰＦ４６ｂ自体は断熱構造としているが、遮蔽板８４で覆う構成とする。また、ＤＰＦ４６ｂの上部位置におけるボンネット６２において、冷却風の出口となるスリット８５を設ける構成とする。また、ＤＰＦ４６ｂ後部の８６は、冷却風を案内するガイドプレートである。
【００５９】
これにより、冷却ファン６４からの冷却風が直接ＤＰＦ４６ｂに当たらないので、ＤＰＦ４６ｂ内部の温度を高温に維持でき、再生時において捕集している粒状化物質（ＰＭ）の燃焼が促進されるようになる。また、ＤＰＦ４６ｂを通過の冷却風は遮蔽板８４の外側を流れ、ガイドプレート８６に案内されてボンネット６２のスリット８５から機外へと排出されるので、特にＤＰＦ４６ｂが熱くなるときの再生時に、周囲に及ぼす熱害を防止できるようになる。
【００６０】
また、８７はシャッターであるが、前記スリット８５の出口部分に設けている温度センサー８８が所定値を越えると、図１８（ｂ）に示すように、シャッター８７を開状態とする。これにより、ＤＰＦ４６ｂの周辺に対流が起こり、ＤＰＦ４６ｂの熱害を防止できるようになる。前記温度センサー８８については、ＤＰＦ４６ｂ内に設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
トラクターやコンバイン等の農作業機を始め一般車両にも利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
５ ディーゼルエンジンのシリンダー
４６ｂ ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
６２ ボンネット
６３ ラジエータ
６４ 冷却ファン
６６ 仕切板
６７ 排出口
６８ 斜熱板
Ｅ ディーゼルエンジン
ＰＭ 粒状化物質
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジン（Ｅ）のシリンダー（５）から排出される排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を設けるディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載した作業車両において、ディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載するエンジンルーム内であって、ラジエータ（６３）及びディーゼルエンジン（Ｅ）に冷却風を送風する冷却ファン（６４）からの冷却風の一部が通過する場所にディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を設ける構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の下側から冷却風送風方向下手側にかけて仕切板（６６）を設け、エンジンルームを覆うボンネット（６２）に排出口（６７）を設け、該排出口（６７）からＤＰＦ（４６ｂ）を通過後の冷却風を機外へ放出するように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記仕切板（６６）の冷却風送風方向上手側に、斜熱板（６８）を連結して設けたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項１】
ディーゼルエンジン（Ｅ）のシリンダー（５）から排出される排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を設けるディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載した作業車両において、ディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載するエンジンルーム内であって、ラジエータ（６３）及びディーゼルエンジン（Ｅ）に冷却風を送風する冷却ファン（６４）からの冷却風の一部が通過する場所にディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を設ける構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の下側から冷却風送風方向下手側にかけて仕切板（６６）を設け、エンジンルームを覆うボンネット（６２）に排出口（６７）を設け、該排出口（６７）からＤＰＦ（４６ｂ）を通過後の冷却風を機外へ放出するように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記仕切板（６６）の冷却風送風方向上手側に、斜熱板（６８）を連結して設けたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−１２６４８８（Ｐ２０１１−１２６４８８Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８９２４２（Ｐ２００９−２８９２４２）
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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