(57)【要約】【課題】排ガス管を流れる排ガスの放熱損失を補填でき、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなることを防止することができる車両、荷役車両、及び排ガス処理システムを提供する。【解決手段】車両は、エンジンと、エンジンを収納するエンジンルームを有する車両本体と、車両本体におけるエンジンルームの外部に配置された排ガス処理装置であって、エンジンから排出された排ガス中のＰＭを捕集可能なＤＰＦ、及びＤＰＦよりも排ガスの流れ方向における上流側に配置される第１ＤＯＣを含む排ガス処理装置と、エンジンから排出された排ガスを第１ＤＯＣに供給するための排ガス管と、排ガス管に設けられ、排ガス管を流れる排ガスを加熱するための加熱装置と、を備える。【選択図】  図２
2019082152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンを収納するエンジンルームを有する車両本体と、
前記車両本体における前記エンジンルームの外部に配置された排ガス処理装置であって、前記エンジンから排出された排ガス中のＰＭを捕集可能なＤＰＦ、及び前記ＤＰＦよりも前記排ガスの流れ方向における上流側に配置される第１ＤＯＣを含む排ガス処理装置と、
前記エンジンから排出された前記排ガスを前記第１ＤＯＣに流すための排ガス管と、
前記排ガス管に設けられ、前記排ガス管を流れる前記排ガスを加熱するための少なくとも１つの加熱装置と、を備える車両。
【請求項２】
前記少なくとも１つの加熱装置は、複数の加熱装置を含む
請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記少なくとも１つの加熱装置は、前記エンジンルームの内部に配置された少なくとも１つの第２ＤＯＣを含む
請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
前記エンジンを制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１ＤＯＣ及び前記第２ＤＯＣに対して未燃燃料を供給するためのポスト噴射の実行を制御するポスト噴射制御部を含み、
前記ポスト噴射制御部は、前記ＤＰＦの強制再生時において、
前記エンジンの燃焼室内への燃料噴射により前記エンジンの出口における前記排ガスの温度を昇温することで前記第２ＤＯＣを活性温度まで上昇させる第１ステップ、
前記第１ステップの後に、前記第２ＤＯＣに対して所定量の未燃燃料を供給することで前記第１ＤＯＣを活性温度まで上昇させる第２ステップ、及び
前記第２ステップの後に、前記第１ＤＯＣに対して前記所定量より多くの未燃燃料を供給することで前記ＤＰＦの強制再生を行う第３ステップ、
を実行するように構成される
請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記第２ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量は、前記第１ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量の１／５０以上１／５以下である
請求項３又は４に記載の車両。
【請求項６】
前記第１ＤＯＣの軸線に直交する方向における外形寸法をＤ０とした場合に、前記第２ＤＯＣの軸線に直交する方向における外形寸法ＤはＤ≦Ｄ０を満たす
請求項３乃至５の何れか１項に記載の車両。
【請求項７】
前記エンジンを制御する制御装置と、
前記第１ＤＯＣに供給される前記排ガスの温度を検出する第２排ガス温度検出装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２排ガス温度検出装置の検出結果に応じて、前記少なくとも１つの加熱装置により前記排ガスに加えられる熱量を制御する熱量制御部を含む
請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両。
【請求項８】
前記エンジンを制御する制御装置と、
前記エンジンから排出される前記排ガスの温度を検出する第１排ガス温度検出装置と、
前記第１ＤＯＣに供給される前記排ガスの温度を検出する第２排ガス温度検出装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１排ガス温度検出装置及び前記第２排ガス温度検出装置の検出結果に応じて、前記少なくとも１つの加熱装置により前記排ガスに加えられる熱量を制御する熱量制御部を含む
請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の車両を含む荷役車両であって、
前記荷役車両は、
前記エンジンルームより前方に設けられる荷役装置と、
前記荷役車両の重心移動を制限するために前記エンジンルームより後方に設けられるカウンターウェイトと、を備え、
前記排ガス処理装置は前記カウンターウェイトにより画定される内部空間に配置される
荷役車両。
【請求項１０】
前記荷役車両は、
前記カウンターウェイトにより画定される内部空間と前記エンジンルームとの間に配置されて、前記内部空間と前記エンジンルームとを区画するラジエータをさらに備える
請求項９に記載の荷役車両。
【請求項１１】
エンジンから排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置であって、前記排ガス中のＰＭを捕集可能なＤＰＦ及び前記ＤＰＦよりも前記排ガスの流れ方向における上流側に配置される第１ＤＯＣを含む排ガス処理装置と、
前記エンジンから排出された前記排ガスを前記第１ＤＯＣに流すための排ガス管と、
前記排ガス管に設けられ、前記排ガス管を流れる前記排ガスの放熱損失を補填するために前記排ガス管を流れる前記排ガスを加熱する加熱装置と、を備える排ガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンから排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置を備える車両、荷役車両、及び排ガス処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等のエンジンから排出された排ガスを処理するために、排ガスを流す排ガス管に排ガス処理装置が設置されることがある。排ガス処理装置には、排ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去するＤＯＣ（酸化触媒装置，ディーゼル酸化触媒）や、該ＤＯＣより排ガスの流れ方向の下流側に配置されて排ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集して除去するＤＰＦ（微粒子捕集フィルタ装置，ディーゼルパティキュレートフィルタ）を含むものがある（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
ＤＰＦに捕集されたＰＭが蓄積してＤＰＦが目詰まりすると、ＰＭ捕集能力が低下したり排圧が上昇して燃費が悪化したりする虞がある。この問題を解消するために、排ガス処理装置には、エンジンから排出される高温の排ガスを利用して、ＤＰＦに蓄積したＰＭを燃焼させて除去するＤＰＦの強制再生機能を有するものがある（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１には、上述したＤＰＦの強制再生機能は、ＤＰＦの入口温度を強制的に昇温することで機能を発揮すること、及び、ＤＰＦの入口温度の強制昇温は、一般的にメイン燃焼噴射時期より遅れて燃料を噴射するポスト噴射によってＤＯＣに未燃燃料を供給し、該未燃燃料をＤＯＣで酸化発熱させることにより行われることが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、第１酸化触媒装置（第１ＤＯＣ）の上流側に第２酸化触媒装置（第２ＤＯＣ）を直列に接続するとともに、第２酸化触媒装置の上流側に排ガスの流路を切り換えるための流路切換弁を設けることが記載されている。そして、特許文献２には、エンジンが軽負荷運転により排ガスの温度が基準温度に満たない場合には、酸化触媒装置の容量を実質的に拡大するために、流路切換弁により排ガスの流路を切り換えて、排ガスが第２酸化触媒装置を経由した後に第１酸化触媒装置に流れるようにすることが記載されている。
【０００６】
特許文献３には、車両の前方側に荷役装置を有し、且つ、車両の後方側にカウンターウェイトを有する産業用車両において、エンジンを収納するエンジンルームの内部にＤＰＦを配置することが記載されている。特許文献３に記載の産業用車両は、エンジンルームの内部にＤＰＦを配置することで、エンジンとＤＰＦとの間で排ガスを流す排ガス管を短くすることができ、排ガス管における排気ガスの温度低下を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−６８２３３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３６３６３号公報
【特許文献３】特開２０１４−１６２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜３に記載に記載の発明は、エンジンから排出された排ガスをＤＯＣに供給するための排ガス管を流れる際の排ガスの放熱損失を補填するものではない。すなわち、特許文献１に記載の発明は、上述した排ガス管を流れる排ガスの放熱損失を補填することを課題とするような発明ではない。特許文献２に記載の発明は、排ガス管が長い場合にはその分だけ排ガスの放熱損失が大きくなることを考慮して、排ガスの放熱損失を抑制するために排ガス管が短い構成になっている。例えば、第１酸化触媒装置と第２酸化触媒装置とを直接的に突き合わせて接続したり、エンジンの近くに、流路切換弁、第１酸化触媒装置、第２酸化触媒装置及びＤＰＦを配置したりしている。特許文献３に記載の発明は、排ガスの放熱損失を抑制するために排ガス管が短い構成になっている。このように特許文献２及び３に記載の発明は、排ガス管の長さを短くする発明であり、排ガス管を流れる際の排ガスの放熱による温度低下を解消するものではない。
【０００９】
このため、特許文献１〜３に記載に記載の発明は、ＤＯＣに包含される酸化触媒が活性化するような温度になるように、エンジンから排出される排ガスの温度を調整していても、排ガス管を流れる際の排ガスの放熱による温度低下によって、ＤＯＣに供給される排ガスの温度が、ＤＯＣに包含される酸化触媒の活性温度未満になるような、ＤＰＦの再生機能を発揮できない運転領域が広くなる虞がある。換言すると、ＤＰＦの再生機能を発揮できる運転領域が狭くなる虞がある。
【００１０】
なお、特許文献２及び３に記載の発明は、上述したように排ガス管の長さを短くする必要があるので、ＤＯＣやＤＰＦのレイアウト性に欠けるという問題がある。特許文献２に記載の発明は、エンジンの沿うように第１酸化触媒装置、第２酸化触媒装置及びＤＰＦを配置することを必要とし、また、特許文献３に記載の発明は、エンジンを収納するエンジンルームの内部にＤＰＦを配置することを必要とするが、例えば荷役車両（フォークリフト等）のある種の車両は、エンジンルームの内部に十分なスペースがなく、エンジンルームの内部にＤＯＣやＤＰＦを配置することができない虞がある。
【００１１】
上述した事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、排ガス管を流れる排ガスの放熱損失を補填でき、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなることを防止することができる車両、荷役車両、及び排ガス処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る車両は、
エンジンと、
前記エンジンを収納するエンジンルームを有する車両本体と、
前記車両本体における前記エンジンルームの外部に配置された排ガス処理装置であって、前記エンジンから排出された排ガス中のＰＭを捕集可能なＤＰＦ、及び前記ＤＰＦよりも前記排ガスの流れ方向における上流側に配置される第１ＤＯＣを含む排ガス処理装置と、
前記エンジンから排出された前記排ガスを前記第１ＤＯＣに流すための排ガス管と、
前記排ガス管に設けられ、前記排ガス管を流れる前記排ガスを加熱するための少なくとも１つの加熱装置と、を備える。
【００１３】
上記（１）の構成によれば、車両は、車両本体のエンジンルームの内部にエンジンを収納し、車両本体のエンジンルームの外部に第１ＤＯＣ及びＤＰＦを含む排ガス処理装置が設置されている。そして、車両は、エンジンから排出された排ガスを排ガス処理装置の第１ＤＯＣに流すための排ガス管と、排ガス管に設けられ、排ガス管を流れる排ガスを加熱するための少なくとも１つの加熱装置と、を備えている。
【００１４】
排ガス処理装置は、エンジンルームの外部に配置されているので、エンジンルームの内部に配置されている場合に比べて、排ガス管が長くなり、排ガス管を流れる際の排ガスの放熱損失が大きくなる。このため、第１ＤＯＣに供給される排ガスの温度が、第１ＤＯＣに包含される酸化触媒の活性温度未満になるような、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できない運転領域が広くなる虞がある。換言すると、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなる虞がある。しかし、車両は、加熱装置により排ガス管を流れる排ガスを加熱することで、上述した排ガス管を流れる際の排ガスの放熱損失を補填することができ、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなることを防止することができる。
【００１５】
また、このような加熱装置を備える車両は、排ガス処理装置の機能を低下させずに排ガス管の長さを長くすることが可能なので、排ガス処理装置の車両におけるレイアウト性を向上させることができる。また、排ガス処理装置は、エンジンを収納するエンジンルームの外部に配置されているので、エンジンの振動による第１ＤＯＣやＤＰＦの摩耗や損傷を低減することができる。
【００１６】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記少なくとも１つの加熱装置は、複数の加熱装置を含む。
上記（２）の構成によれば、少なくとも１つの加熱装置は、複数の加熱装置を含むので、排ガス管を流れる排ガスを複数の加熱装置により段階的に加熱することができる。複数の加熱装置で排ガスの加熱を分担できるので、各加熱装置は加熱性能が低い小型のものでもよい。このため、各加熱装置の大型化を防止することができ、複数の加熱装置の車両本体におけるレイアウト性を向上させることができる。また、１つの加熱装置で排ガスを高温にする必要がないので、加熱装置の熱による劣化を抑制することができる。
【００１７】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記少なくとも１つの加熱装置は、前記エンジンルームの内部に配置された少なくとも１つの第２ＤＯＣを含む。
【００１８】
上記（３）の構成によれば、加熱装置は、エンジンルームの内部に配置された少なくとも１つの第２ＤＯＣを含んでいるので、エンジンにおける燃焼に寄与しないタイミングで燃焼室内に燃料を噴射（レイトポスト噴射）して未燃燃料を第２ＤＯＣに供給することで、第２ＤＯＣにより排ガス管を流れる排ガスを加熱することができる。排ガスの流れ方向における上流側に位置する、エンジンルームの内部の排ガス管を流れる排ガスは、放熱による温度低下が少なく、第２ＤＯＣに包含される酸化触媒を活性化させることができる。このため、第２ＤＯＣは、必要な未燃燃料を添加（レイトポスト噴射）することで酸化触媒による排ガスの酸化反応によって生じた熱によって、第２ＤＯＣ内を通る排ガスを加熱することができ、排ガスの排ガス管を流れる際の放熱損失を補填することができる。
【００１９】
特に、加熱装置がエンジンルームの内部に配置された複数の第２ＤＯＣを含む場合には、それぞれの第２ＤＯＣの入口において流れが乱れた排ガスが、第２ＤＯＣに流れるので、第２ＤＯＣ全体として排ガスの反応性を高めることができる。
【００２０】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
前記エンジンを制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１ＤＯＣ及び前記第２ＤＯＣに対して未燃燃料を供給するためのポスト噴射の実行を制御するポスト噴射制御部を含み、
前記ポスト噴射制御部は、前記ＤＰＦの強制再生時において、
前記エンジンの燃焼室内への燃料噴射により前記エンジンの出口における前記排ガスの温度を昇温することで前記第２ＤＯＣを活性温度まで上昇させる第１ステップ、
前記第１ステップの後に、前記第２ＤＯＣに対して所定量の未燃燃料を供給することで前記第１ＤＯＣを活性温度まで上昇させる第２ステップ、及び
前記第２ステップの後に、前記第１ＤＯＣに対して前記所定量より多くの未燃燃料を供給することで前記ＤＰＦの強制再生を行う第３ステップ、
を実行するように構成される。
【００２１】
上記（４）の構成によれば、制御装置のポスト噴射制御部は、ＤＰＦの強制再生時において、第１ステップ、第２ステップ及び第３ステップを実行するように構成されている。このため、第１ステップにより第２ＤＯＣを活性温度まで上昇させた後に、第２ステップにより第１ＤＯＣを活性温度まで上昇させることで、第２ＤＯＣ及び第１ＤＯＣにおける酸化反応を効率的に行うことができる。また、第２ステップにより第１ＤＯＣを活性温度まで上昇させた後に、第３ステップで第１ＤＯＣに対して第２ステップにおいて第２ＤＯＣに対して供給される未燃燃料よりも多くの未燃燃料を供給することで、未燃燃料が排ガス管に付着すること等を抑制しつつ、第１ＤＯＣにおける酸化反応によって第１ＤＯＣの出口及びＤＰＦの入口における排ガス温度を上昇させることができる。このため、ＤＰＦによる強制再生を効率的に行うことができる。
【００２２】
（５）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）の構成において、
前記第２ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量は、前記第１ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量の１／５０以上１／５以下である。
【００２３】
上記（５）の構成によれば、第１ＤＯＣ及び第２ＤＯＣは、貴金属触媒を含んでいるので、エンジンが低負荷運転であり、エンジンから排出される排ガスが低温であっても排ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去することができる。また、第２ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量は、第１ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量の１／５０以上であるので、第１ＤＯＣに供給される排ガスが第１ＤＯＣに包含される酸化触媒を活性化できる温度になるように、第２ＤＯＣにより排ガスを加熱することができる。また、第２ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量は、第１ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量の１／５以下であるので、第２ＤＯＣにおける酸化反応による発熱を抑えて第２ＤＯＣにおいて排ガスが高温になりすぎるのを防止することができる。ここで、第２ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量が第１ＤＯＣに含まれる貴金属触媒量の１／５０以上１／５以下という条件は発明者らの鋭意検討の結果導き出されたものであり、これらの条件を満たさない場合には以下のような虞がある。すなわち、第２ＤＯＣにおいて排ガスが高温になりすぎると、第２ＤＯＣの触媒が熱により劣化する虞がある。また、排ガス管からの放熱量の増大によって更に未燃燃料の噴射量（レイトポスト噴射の噴射量）を増大させる必要があり燃費が悪くなる虞がある。このため、上述した条件を満たす第２ＤＯＣは、熱による触媒劣化を抑制するとともにエンジンの燃焼効率の悪化を抑制することができる。
【００２４】
（６）幾つかの実施形態では、上記（３）〜（５）の構成において、
前記第１ＤＯＣの軸線に直交する方向における外形寸法をＤ０とした場合に、前記第２ＤＯＣの軸線に直交する方向における外形寸法ＤはＤ≦Ｄ０を満たす。
上記（６）の構成によれば、第１ＤＯＣの軸線に直交する方向における外形寸法をＤ０とした場合に、第２ＤＯＣは、軸線に直交する方向における外形寸法ＤがＤ≦Ｄ０を満たすので、第２ＤＯＣや第２ＤＯＣが設けられる排ガス管の、エンジンルームの内部におけるレイアウト性を向上させることができる。
【００２５】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（６）の構成において、
前記エンジンを制御する制御装置と、
前記第１ＤＯＣに供給される前記排ガスの温度を検出する第２排ガス温度検出装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２排ガス温度検出装置の検出結果に応じて、前記少なくとも１つの加熱装置により前記排ガスに加えられる熱量を制御する熱量制御部を含む。
【００２６】
上記（７）の構成によれば、制御装置の熱量制御部は、第２排ガス温度検出装置の検出結果に応じて、加熱装置により排ガスに加えられる熱量を制御する。このため、第２排ガス温度検出装置が所定の温度、例えば第１ＤＯＣが活性を有する温度を検出するように、加熱装置により排ガスを加熱することができる。
【００２７】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（６）の構成において、
前記エンジンを制御する制御装置と、
前記エンジンから排出される前記排ガスの温度を検出する第１排ガス温度検出装置と、
前記第１ＤＯＣに供給される前記排ガスの温度を検出する第２排ガス温度検出装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第１排ガス温度検出装置及び前記第２排ガス温度検出装置の検出結果に応じて、前記少なくとも１つの加熱装置により前記排ガスに加えられる熱量を制御する熱量制御部を含む。
【００２８】
上記（８）の構成によれば、エンジンから排出される排ガスの温度を検出する第１排ガス温度検出装置と、第１ＤＯＣに供給される排ガスの温度を検出する第２排ガス温度検出装置と、を備えるので、制御装置は、第１排ガス温度検出装置で検出された排ガスの温度と第２排ガス温度検出装置で検出された排ガスの温度との差から排ガス管における放熱によって低下した温度を算出することができる。そして、制御装置の熱量制御部は、第１排ガス温度検出装置及び第２排ガス温度検出装置の検出結果に応じて、加熱装置により排ガスに加えられる熱量を制御することにより、第１排ガス温度検出装置で検出された排ガスの温度と第２排ガス温度検出装置で検出された排ガスの温度との差がなくなるように、加熱装置により排ガスを加熱することができる。
【００２９】
（９）本発明の少なくとも一実施形態に係る荷役車両は、
上記（１）〜（８）の構成を有する車両を含む荷役車両であって、
前記荷役車両は、
前記エンジンルームより前方に設けられる荷役装置と、
前記荷役車両の重心移動を制限するために前記エンジンルームより後方に設けられるカウンターウェイトと、を備え、
前記排ガス処理装置は前記カウンターウェイトにより画定される内部空間に配置される。
【００３０】
上記（９）の構成によれば、荷役車両は、エンジンルームの前方に設けられる荷役装置と、荷役車両の重心移動を制限するためにエンジンルームの後方に設けられるカウンターウェイトと、を備えているので、エンジンルームを大きくできない。よって、エンジンルームの内部には、排ガス処理装置を設置できない虞がある。そこで、排ガス処理装置をエンジンルームの内部ではなく、カウンターウェイトにより画定される内部空間に配置することで、荷役車両における特にエンジンルーム内部のレイアウト性を向上させることができる。
【００３１】
また、排ガス処理装置はカウンターウェイトにより画定される内部空間に配置されているので、エンジンルームの内部に配置されている場合に比べて、排ガス管が長くなり、排ガス管を流れる際の排ガスの放熱損失が大きくなる。しかし、加熱装置を備える荷役車両は、排ガス処理装置の機能を低下させずに排ガス管の長さを長くすることが可能なので、排ガス処理装置のカウンターウェイトにより画定される内部空間におけるレイアウト性を向上させることができる。また、排ガス処理装置は、エンジンルームではなく、上述した内部空間に配置されているので、エンジンの振動による第１ＤＯＣやＤＰＦの摩耗や損傷を低減することができる。
【００３２】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、
前記荷役車両は、前記カウンターウェイトにより画定される内部空間と前記エンジンルームとの間に配置されて、前記内部空間と前記エンジンルームとを区画するラジエータをさらに備える。
上記（１０）の構成によれば、荷役車両は、ラジエータによりカウンターウェイトにより画定される内部空間とエンジンルームとが区画されるので、ラジエータを上述した内部空間やエンジンルームの他の場所に設置しないでよいため、上述した内部空間やエンジンルームのレイアウト性を向上させることができる。
【００３３】
（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係る排ガス処理システムは、
エンジンから排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置であって、前記排ガス中のＰＭを捕集可能なＤＰＦ及び前記ＤＰＦよりも前記排ガスの流れ方向における上流側に配置される第１ＤＯＣを含む排ガス処理装置と、
前記エンジンから排出された前記排ガスを前記第１ＤＯＣに流すための排ガス管と、
前記排ガス管に設けられ、前記排ガス管を流れる前記排ガスの放熱損失を補填するために前記排ガス管を流れる前記排ガスを加熱する加熱装置と、を備える。
【００３４】
上記（１１）の構成によれば、排ガス処理システムは、エンジンから排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置であって、第１ＤＯＣ及びＤＰＦを含む排ガス処理装置と、エンジンから排出された排ガスを排ガス処理装置の第１ＤＯＣに流すための排ガス管と、排ガス管に設けられ、排ガス管を流れる排ガスの放熱損失を補填するために排ガス管を流れる排ガスを加熱する加熱装置と、を備えている。このような排ガス処理システムは、排ガス管が長いとその分だけ排ガス管を流れる際の排ガスの放熱損失が大きくなる。このため、第１ＤＯＣに供給される排ガスの温度が第１ＤＯＣに包含される酸化触媒の活性温度未満になるような、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できない運転領域が広くなる虞がある。換言すると、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなる虞がある。しかし、排ガス処理システムは、加熱装置により排ガス管を流れる排ガスを加熱することで、上述した排ガス管を流れる際の排ガスの放熱損失を補填することができ、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなることを防止することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、排ガス管を流れる排ガスの放熱損失を補填でき、ＤＰＦの強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなることを防止することができる車両、荷役車両、及び排ガス処理システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両を説明するための図であって、車両の一例としてフォークリフトの全体構成を概略的に示す概略側面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる排ガス処理システムを説明するための概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる排ガス処理システムにおける制御装置を説明するための図であって、制御装置を含む排ガス処理システムを示した概略構成図である。
【図４】本発明の他の一実施形態にかかる排ガス処理システムを説明するための概略構成図であって、複数の加熱装置と断熱装置とを備える排ガス処理システムを説明するための図である。
【図５】図１に示すフォークリフトにおけるエンジンや排ガス処理装置の上方から視た配置を説明するための図であって、エンジンルームやカウンターウェイトにより画定される内部空間の内部の主要な構成要素を示す概略断面図である。
【図６】図５に示す加熱装置の固定を説明するための図であって、エンジンルーム内を側方から視た場合の加熱装置近傍の主要な構成要素を示す概略図である。
【図７】図３に示す制御装置の機能を説明するためのブロック図である。
【図８】制御装置による燃料の噴射制御の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００３８】
図１は、本発明の一実施形態にかかる車両を説明するための図であって、車両の一例としてフォークリフトの全体構成を概略的に示す概略側面図である。図１に示されるように、幾つかの実施形態にかかる車両１は、車両１を駆動させるための動力源としてのディーゼルエンジン等を含むエンジン３と、エンジン３を収納するエンジンルーム２１を有する車両本体２と、を備えている。以下、図１〜８にかかる実施形態では、車両１の一例としてフォークリフト１０Ａ（荷役車両１０）について説明する。
【００３９】
フォークリフト１０Ａ（荷役車両１０）は、図１に示されるように、搭乗者が座る座席の下方にエンジンルーム２１が設けられ、エンジンルーム２１の内部にエンジン３を収納している。ここで、エンジン３は、シリンダヘッド及びシリンダブロックにより画定される燃焼室３１１を少なくとも有するものである。エンジンルーム２１は、上述したエンジン３を収納可能な空間であって、車両本体２の一部により仕切られる空間、または、車両本体２の一部と他の部材とにより仕切られる空間である。図１に示される実施形態では、エンジンルーム２１は、車両本体２の一部である上壁部２１１、前壁部２１２、側壁部２１３、２１４及び底部２１５等により画定された空間である。なお、側壁部２１４は、図１中に示される側壁部２１３とは反対側（図中紙面奥側）に設けられている。
【００４０】
図１に示されるように、フォークリフト１０Ａ（荷役車両１０）は、車両本体２におけるエンジンルーム２１より前方に設けられるフォークなどの荷役装置１１と、車両本体２におけるエンジンルーム２１より後方に設けられるカウンターウェイト１２と、を備えている。カウンターウェイト１２は、荷役装置１１に荷物を載置、運搬する際に荷役装置１１やフォークリフト１０Ａの重心移動を制限し、フォークリフト１０Ａの挙動を安定させるための重しの役割を果たすものである。
【００４１】
フォークリフト１０Ａは、図１に示されるように、カウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０を有している。ここで、カウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０とは、カウンターウェイト１２の一部により仕切られる空間、または、カウンターウェイト１２の一部と他の部材とにより仕切られる空間をいう。図１に示される実施形態では、カウンターウェイト１２や車両本体２の一部である上壁部１２１、後壁部１２２、側壁部１２３、１２４及び底部１２５等により画定された空間である。なお、側壁部１２４は、図１中に示される側壁部１２３とは反対側（図中紙面奥側）に設けられている。
【００４２】
フォークリフト１０Ａは、図１に示されるように、車両本体２におけるエンジンルーム２１の外部である、カウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０に配置される排ガス処理装置５を備えている。
【００４３】
図２は、本発明の一実施形態にかかる排ガス処理システムを説明するための概略構成図である。図３は、本発明の一実施形態にかかる排ガス処理システムにおける制御装置を説明するための図であって、制御装置を含む排ガス処理システムを示した概略構成図である。図４は、本発明の他の一実施形態にかかる排ガス処理システムを説明するための概略構成図であって、複数の加熱装置と断熱装置とを備える排ガス処理システムを説明するための図である。図５は、図１に示すフォークリフトにおけるエンジンや排ガス処理装置の上方から視た配置を説明するための図であって、エンジンルームやカウンターウェイトにより画定される内部空間の内部の主要な構成要素を示す概略断面図である。図６は、図５に示す加熱装置の固定を説明するための図であって、エンジンルーム内を側方から視た場合の加熱装置近傍の主要な構成要素を示す概略図である。
【００４４】
図２〜５に示されるように、排ガス処理装置５は、エンジン３から排出された排ガスを処理するためのものであり、エンジン３より排ガスの流れ方向における下流側に配置される。排ガス処理装置５は、図２〜５に示されるように、エンジン３から排出された排ガス中に含まれるスス等のＰＭ（粒子状物質）を捕集可能なＤＰＦ５２（微粒子捕集フィルタ装置，ディーゼルパティキュレートフィルタ）と、ＤＰＦ５２よりも排ガスの流れ方向における上流側に配置される第１ＤＯＣ５１（酸化触媒装置，ディーゼル酸化触媒）と、を含んでいる。
【００４５】
図３に示されるように、エンジン３の上流側には、吸気マニホールド２６を介して吸気管２５が接続されている。図２〜５に示されるように、排ガスの流れ方向における、エンジン３の下流側には、排ガス管６が接続されている。排ガス管６は、排ガス処理装置５の第１ＤＯＣ５１の上流側に接続されており、エンジン３から排出された排ガスを第１ＤＯＣ５１に流すようになっている。
【００４６】
図３に示される実施形態では、吸気管２５と排ガス管６との間には、ターボチャージャ３５が設けられている。ターボチャージャ３５は、排ガス管６に配置された排気タービン３５１と、吸気管２５に配置されたコンプレッサ３５２と、を有しており、排気タービン３５１とコンプレッサ３５２とが同軸駆動されるようになっている。吸気管２５には、制御装置８により開度が制御される吸気スロットルバルブ２７が設けられている。コンプレッサ３５２により過給された圧縮空気は、吸気スロットルバルブ２７により流量が制御された後、エンジン３の燃焼室３１１に流入する。なお、図３に示される実施形態では、吸気スロットルバルブ２７及び後述する排気スロットルバルブ３４の両方により流量が制御されているが、吸気スロットルバルブ２７又は排気スロットルバルブ３４の何れか一方のみにより流量が制御されていてもよい。また、他の幾つかの実施形態では、ターボチャージャ３５を設けない構成にしてもよい。
【００４７】
エンジン３には、図３に示されるように、燃焼室３１１に未燃燃料を噴射するための燃料噴射弁２８が設けられている。燃料噴射弁２８は、制御装置８により未燃燃料の噴射タイミング及び未燃燃料噴射量が制御されるようになっている。メイン噴射時に燃焼室３１１に噴射された未燃燃料は、上述した圧縮空気に混合された後、燃焼室３１１内で燃焼する。
【００４８】
エンジン３から排出された排ガスは、上述した排気タービン３５１を駆動させる。上述した排気タービン３５１を駆動させた排ガスは、図２、４〜６に示されるように、制御装置８により開度が制御される排気スロットルバルブ３４により流量が制御された後、排ガス処理装置５に流入する。なお、排気スロットルバルブ３４は、排ガスの流れ方向におけるターボチャージャ３５の上流側に設けられてもよいし、ターボチャージャ３５の下流側に設けられてもよい。
【００４９】
上述した排ガス処理装置５の第１ＤＯＣ５１は、ハニカム状の多数の通気孔が貫通するとともに、外形が円筒形状又は直方体状に成形して構成されたセラミックや金属等の本体と、本体の内側表面に担持された酸化触媒５１１と、を含んでいる。第１ＤＯＣ５１は、酸化触媒５１１により酸化反応を促進させることで、第１ＤＯＣ５１を通過する排ガス中の未燃燃料（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去するとともに、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化してＤＰＦ５２に捕集されたＰＭとの反応によりＰＭを燃焼除去できる二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する機能を有している。また、第１ＤＯＣ５１は、排ガス中に含まれる未燃燃料の酸化反応による生じる熱によって、第１ＤＯＣ５１を通過する排ガスを昇温し、ＤＰＦ５２の入口温度を昇温する。
【００５０】
排ガス処理装置５のＤＰＦ５２は、ハニカム状に多数の通気孔を有するとともに、外形が円筒形状又は直方体状に成形して構成されている。ＤＰＦ５２は、多数の通気孔のうち、互いに隣り合う通気孔が入口側と出口側で交互に閉じられて排ガスがろ過壁（フィルタ）を通過するように構成されている。このため、排ガスは、ＤＰＦ５２のろ過壁を通過する際にＰＭが除去される。なお、ＤＰＦ５２は、内側表面に酸化触媒を担持していてもよい。
【００５１】
また、図２〜５に示されるように、排ガスの流れ方向における、第１ＤＯＣ５１の下流側には、排ガス管５３が接続されている。排ガス管５３は、ＤＰＦ５２の上流側に接続されており、第１ＤＯＣ５１における酸化反応により生じた熱により昇温した排ガスをＤＰＦ５２に流すようになっている。
【００５２】
また、図２〜５に示されるように、排ガスの流れ方向における、ＤＰＦ５２の下流側には、排ガス排出管５４（マフラー）が接続されている。排ガス排出管５４は、出口開口５４１がカウンターウェイト１２の内部空間１２０の外部に設けられている。このため、排ガスは、第１ＤＯＣ５１において排ガス中に含まれる未燃燃料（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が除去され、ＤＰＦ５２において排ガス中に含まれるＰＭが除去された後に、排ガス排出管５４の出口開口５４１より車両本体２の外部に排出される。
【００５３】
ＤＰＦ５２で除去されたＰＭは、運転中にエンジン３から排出される高温の排ガスによって一部が燃焼するが（連続再生）、残りはＤＰＦ５２のろ過壁に蓄積される。このため、ＤＰＦ５２を備える排ガス処理装置５は、ＤＰＦ５２のろ過壁に蓄積されたＰＭを強制的に燃焼させてろ過壁を再生させる強制再生機能を発揮させる必要がある。ここで、強制再生機能は、所定の強制再生実施条件を満たすことで制御装置８により自動的に実施される自動再生機能と、フォークリフト１０Ａの操縦者等の手動操作により実施される手動再生機能と、を含んでいる。所定の強制再生実施条件には、ＤＰＦ５２のろ過壁に蓄積されたＰＭの堆積量の推定値が規定値を超える場合、エンジン３の運転時間が規定時間を超える場合、及び、エンジン３の燃料噴射量の累計値が規定値を超える場合等が挙げられる。
【００５４】
図３に示されるように、排ガス管６には、エンジン３から排出される排ガスの温度として、第２ＤＯＣ７１の入口温度を検出する第２ＤＯＣ入口温度センサ４１と、第１ＤＯＣ５１の入口温度を検出する第１ＤＯＣ入口温度センサ４２と、が配置されている。排ガス管５３には、ＤＰＦ５２の入口温度を検出するＤＰＦ入口温度センサ４３が配置されている。排ガス排出管５４には、ＤＰＦ５２の出口温度を検出するＤＰＦ出口温度センサ４４が配置されている。ＤＰＦ５２には、ＤＰＦ入口圧力センサ４５、ＤＰＦ出口圧力センサ４６及びＤＰＦ差圧センサ４７が配置されている。これらのセンサ類で測定された第２ＤＯＣ７１の入口温度、第１ＤＯＣ５１の入口温度、ＤＰＦ５２の入口温度、ＤＰＦ５２の出口温度及びＤＰＦ５２の差圧などに関する信号が制御装置８に入力されるようになっている。
【００５５】
制御装置８は、エンジン３を制御するためのものであり、中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、及びＩ／Ｏインターフェイスなどからなるマイクロコンピュータとして構成される。また、制御装置８は、上述したセンサ類で測定された信号に基づく制御を行うことができるようになっている。
【００５６】
図７は、図３に示す制御装置の機能を説明するためのブロック図である。図８は、制御装置による燃料の噴射制御の一例を示すフロー図である。図７に示されるように、制御装置８は、噴射の実行を制御する噴射制御部８０を有している。噴射制御部８０は、図７に示されるように、メイン噴射の実行を制御するメイン噴射制御部８１と、ポスト噴射の実行を制御するポスト噴射制御部８２と、を含んでいる。ここで、ポスト噴射とは、図８に示されるように、メイン噴射（ステップＳ１０）よりも遅れて行われる燃料噴射弁２８による燃料の噴射（ステップＳ２０、Ｓ３０）である。図８に示される実施形態では、ポスト噴射は、エンジン３における燃焼に寄与するタイミングで燃焼室３１１内に燃料を噴射するアーリーポスト噴射（ステップＳ２０）と、エンジン３における燃焼に寄与しないタイミングで燃焼室３１１内に燃料を噴射するレイトポスト噴射（ステップＳ３０）と、を含んでいる。レイトポスト噴射では、エンジン３の燃焼室３１１内への燃料噴射によりエンジン３の出口における排ガスの温度を昇温したり、排ガス処理装置５の第１ＤＯＣ５１に対して未燃燃料を供給することが行われる。なお、他の幾つかの実施形態では、ポスト噴射は、アーリーポスト噴射を含んでいなくてもよい。以下、特に言及しない限り、ポスト噴射はレイトポスト噴射を意味している。
【００５７】
メイン噴射制御部８１は、メイン噴射時に燃料噴射弁２８（図３参照）より噴出される未燃燃料の噴射タイミング及び未燃燃料の噴射量を制御可能に構成されている。ポスト噴射制御部８２は、アーリーポスト噴射及びレイトポスト噴射を含むポスト噴射時に燃料噴射弁２８より噴出される未燃燃料の噴射タイミング及び未燃燃料の噴射量を制御可能に構成されている。また、メイン噴射制御部８１やポスト噴射制御部８２は、吸気スロットルバルブ２７（図３参照）や排気スロットルバルブ３４（図２、５〜７参照）の開度を制御可能に構成されていてもよく、エンジン３に供給される圧縮空気の流量やエンジン３から排出される排ガスの流量を制御するようになっていてもよい。
【００５８】
ＤＰＦ５２の強制再生時には、燃料噴射弁２８のポスト噴射により第１ＤＯＣ５１に流入した未燃燃料を第１ＤＯＣ５１において酸化発熱させることで、ＤＰＦ５２の入口温度を強制的に昇温して、ＰＭを強制的に燃焼させるようになっている。なお、燃料噴射弁２８のポスト噴射に変えて、またはこれと併せて排ガス管６に配置された排ガス管噴射弁２９（図３参照）から未燃燃料を噴射してもよい。この場合には、上述した噴射制御部８０は、図７に示されるように、排ガス管噴射弁２９による未燃燃料の噴射の実行を制御する排ガス管噴射制御部８３を含んでいてもよい。排ガス管噴射制御部８３は、排ガス管噴射弁２９より噴出される未燃燃料の噴射タイミング及び未燃燃料の噴射量を制御可能に構成されている。
【００５９】
図１、２、４及び５に示されるように、排ガス処理装置５は、エンジンルーム２１の外部に配置されているので、エンジンルーム２１の内部に配置されている場合に比べて、排ガス管６が長くなり、排ガス管６を流れる際の排ガスの放熱損失が大きくなる。フォークリフト１０Ａは、排ガス管６を流れる際の排ガスの放熱損失を補填可能に構成されている。すなわち、フォークリフト１０Ａは、図２〜５に示されるように、上述した排ガス管６の途中に設けられ、排ガス管６を流れる排ガスを加熱するための少なくとも１つの加熱装置７を備えている。
【００６０】
図２〜５に示される実施形態では、加熱装置７は、エンジンルーム２１の内部に配置された第２ＤＯＣ７１を含んでいる。第２ＤＯＣ７１は、上述した排ガス処理装置５の第１ＤＯＣ５１と同様の構成を有している。すなわち、第２ＤＯＣ７１は、ハニカム状に多数の微細孔が貫通した円筒形状又は直方体状に成形して構成されたセラミックや金属等の本体と、本体の内側表面に担持された酸化触媒７１１と、を含んでいる。
【００６１】
そして、加熱装置７の第２ＤＯＣ７１は、酸化触媒７１１により酸化反応を促進させることで、排ガス中に含まれる未燃燃料の酸化反応による生じる熱によって、第２ＤＯＣ７１を通過する排ガスを昇温し、第２ＤＯＣ７１の出口温度や第１ＤＯＣ５１の入口温度を昇温する。ＤＰＦ５２の強制再生時には、燃料噴射弁２８のポスト噴射により第２ＤＯＣ７１に流入した未燃燃料を第２ＤＯＣ７１において酸化発熱させることで、第２ＤＯＣ７１の出口温度や第１ＤＯＣ５１の入口温度を強制的に昇温するようになっている。なお、第２ＤＯＣ７１は、酸化触媒７１１により酸化反応を促進させることで、第２ＤＯＣ７１を通過する排ガス中の未燃燃料（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去するとともに、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化してＤＰＦ５２に捕集されたＰＭとの反応によりＰＭを燃焼除去できる二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する機能を有している。
【００６２】
上述したように、幾つかの実施形態にかかる車両１は、上述したエンジン３と、上述したエンジンルーム２１を有する車両本体２と、上述した第１ＤＯＣ５１及びＤＰＦ５２を含む排ガス処理装置５と、上述した排ガス管６と、上述した加熱装置７と、を備えている。
【００６３】
上記の構成によれば、車両１は、車両本体２のエンジンルーム２１の内部にエンジン３を収納し、車両本体２のエンジンルーム２１の外部に排ガス処理装置５が設置されている。排ガス処理装置５は、エンジン３から排出された排ガス中のＰＭを捕集可能なＤＰＦ５２、及びＤＰＦ５２よりも排ガスの流れ方向における上流側に配置される第１ＤＯＣ５１を含む。そして、車両１は、エンジン３から排出された排ガスを排ガス処理装置５の第１ＤＯＣ５１に供給するための排ガス管６と、排ガス管６に設けられ、排ガス管６を流れる排ガスを加熱するための少なくとも１つの加熱装置７と、を備えている。
【００６４】
排ガス処理装置５は、エンジンルーム２１の外部に配置されているので、エンジンルーム２１の内部に配置されている場合に比べて、排ガス管６が長くなり、排ガス管６を流れる際の排ガスの放熱損失が大きくなる。このため、第１ＤＯＣ５１に供給される排ガスの温度が、第１ＤＯＣ５１に包含される酸化触媒５１１の活性温度未満になるような、ＤＰＦ５２の強制再生機能を発揮できない運転領域が広くなる虞がある。換言すると、ＤＰＦ５２の強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなる虞がある。しかし、車両１は、加熱装置７により排ガス管６を流れる排ガスを加熱することで、上述した排ガス管６を流れる際の排ガスの放熱損失を補填することができ、ＤＰＦ５２の強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなることを防止することができる。
【００６５】
また、このような加熱装置７を備える車両１は、排ガス処理装置５の機能を低下させずに排ガス管６の長さを長くすることが可能なので、排ガス処理装置５の車両１におけるレイアウト性を向上させることができる。また、排ガス処理装置５は、エンジン３を収納するエンジンルーム２１の外部に配置されているので、エンジン３の振動による第１ＤＯＣ５１やＤＰＦ５２の摩耗や損傷を低減することができる。
【００６６】
幾つかの実施形態では、図４に示されるように、上述した少なくとも１つの加熱装置７は、複数の加熱装置７（加熱装置７Ａ、７Ｂ）を含んでいる。この場合には、排ガス管６を流れる排ガスを複数の加熱装置７により段階的に加熱することができる。複数の加熱装置７で排ガスの加熱を分担できるので、各加熱装置７は加熱性能が低い小型のものでもよい。このため、各加熱装置７の大型化を防止することができ、複数の加熱装置７の車両本体２におけるレイアウト性を向上させることができる。また、１つの加熱装置７で排ガスを高温にする必要がないので、加熱装置７の熱による劣化を抑制することができる。
【００６７】
幾つかの実施形態では、図２〜５に示されるように、上述した加熱装置７は、エンジンルーム２１の内部に配置された少なくとも１つの上述した第２ＤＯＣ７１を含んでいる。この場合には、エンジン３における燃焼に寄与しないタイミングで燃焼室３１１内に燃料を噴射（レイトポスト噴射）して未燃燃料を第２ＤＯＣ７１に供給することで、第２ＤＯＣ７１により排ガス管６を流れる排ガスを加熱することができる。排ガスの流れ方向における上流側に位置する、エンジンルーム２１の内部の排ガス管６を流れる排ガスは、放熱による温度低下が少なく、第２ＤＯＣ７１に包含される酸化触媒７１１を活性化させることができる。このため、第２ＤＯＣ７１は、必要な未燃燃料を添加（レイトポスト噴射）することで酸化触媒７１１による排ガスの酸化反応によって生じた熱によって、第２ＤＯＣ７１内を通る排ガスを加熱することができ、排ガス管６を流れる際の排ガスの放熱損失を補填することができる。
【００６８】
特に、図４に示されるように、加熱装置７がエンジンルーム２１の内部に配置された複数の第２ＤＯＣ７１（第２ＤＯＣ７１Ａ、７１Ｂ）を含む場合には、それぞれの第２ＤＯＣ７１の入口において流れが乱れた排ガスが第２ＤＯＣ７１に流れるので、第２ＤＯＣ７１全体として排ガスの反応性を高めることができる。なお、第２ＤＯＣ７１Ａ及び７１Ｂは、上述した第２ＤＯＣ７１と同様の構成を有しているため、具体的な構成については割愛する。
【００６９】
幾つかの実施形態では、上述した車両１は、上述したポスト噴射制御部８２を含む上述した制御装置８をさらに備えている。上述したポスト噴射制御部８２は、上述した第１ＤＯＣ５１及び第２ＤＯＣ７１に対して未燃燃料を供給するためのポスト噴射の実行を制御可能に構成されている。そして、ポスト噴射制御部８２は、図８に示されるように、ＤＰＦ５２の強制再生時、すなわち、ポスト噴射時（ステップＳ３０）において、第１ステップＳ３０１、第２ステップＳ３０２、及び第３ステップＳ３０３を実行するように構成されている。
【００７０】
第１ステップＳ３０１では、エンジン３の燃焼室３１１内への燃料噴射によりエンジン３の出口における排ガスの温度を昇温することで、第２ＤＯＣを活性温度まで上昇させることが行われる。第２ステップＳ３０２では、第１ステップＳ３０１の後に、第２ＤＯＣ７１に対して所定量の未燃燃料を供給することで、第１ＤＯＣ５１を活性温度まで上昇させることが行われる。第３ステップＳ３０３では、第２ステップＳ３０２の後に、第１ＤＯＣ５１に対して第２ステップＳ３０２の所定量より多くの未燃燃料を供給することでＤＰＦ５２の強制再生が行われる。一例としては、第１ＤＯＣ５１及び第２ＤＯＣ７１の活性温度は２５０〜２６０℃であり、強制再生時のＤＰＦ５２の入口温度は６００〜６１０℃である。
【００７１】
上記の構成によれば、制御装置８のポスト噴射制御部８２は、ＤＰＦ５２の強制再生時において、第１ステップＳ３０１、第２ステップＳ３０２及び第３ステップＳ３０３を実行するように構成されている。このため、第１ステップＳ３０１により第２ＤＯＣ７１を活性温度まで上昇させた後に、第２ステップＳ３０２により第１ＤＯＣ５１を活性温度まで上昇させることで、第２ＤＯＣ７１及び第１ＤＯＣ５１における酸化反応を効率的に行うことができる。また、第２ステップＳ３０２により第１ＤＯＣ５１を活性温度まで上昇させた後に、第３ステップＳ３０３で第１ＤＯＣ５１に対して第２ステップＳ３０２において第２ＤＯＣ７１に対して供給される未燃燃料よりも多くの未燃燃料を供給することで、未燃燃料が排ガス管６に付着すること等を抑制しつつ、第１ＤＯＣ５１における酸化反応によって第１ＤＯＣ５１の出口及びＤＰＦ５２の入口における排ガス温度を上昇させることができる。このため、ＤＰＦ５２による強制再生を効率的に行うことができる。
【００７２】
幾つかの実施形態では、上述した第２ＤＯＣ７１に含まれる貴金属触媒量は、上述した第１ＤＯＣ５１に含まれる貴金属触媒量の１／５０以上１／５以下である。貴金属触媒としては、白金やパラジウム、ロジウム等が挙げられる。この場合には、第１ＤＯＣ５１及び第２ＤＯＣ７１は、貴金属触媒を含んでいるので、エンジン３が低負荷運転であり、エンジン３から排出される排ガスが低温であっても排ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去することができる。
【００７３】
また、第２ＤＯＣ７１に含まれる貴金属触媒量は、第１ＤＯＣ５１に含まれる貴金属触媒量の１／５０以上であるので、第１ＤＯＣ５１に供給される排ガスが第１ＤＯＣ５１に包含される酸化触媒を活性化できる温度になるように、第２ＤＯＣ７１により排ガスを加熱することができる。また、第２ＤＯＣ７１に含まれる貴金属触媒量は、第１ＤＯＣ５１に含まれる貴金属触媒量の１／５以下であるので、第２ＤＯＣ７１における酸化反応による発熱を抑えて第２ＤＯＣ７１において排ガスが高温になりすぎるのを防止することができる。ここで、第２ＤＯＣ７１に含まれる貴金属触媒量が第１ＤＯＣ５１に含まれる貴金属触媒量の１／５０以上１／５以下という条件は発明者らの鋭意検討の結果導き出されたものであり、これらの条件を満たさない場合には以下のような虞がある。すなわち、第２ＤＯＣ７１において排ガスが高温になりすぎると、第２ＤＯＣ７１の触媒が熱により劣化する虞がある。また、排ガス管６からの放熱量の増大によって更に未燃燃料の噴射量（レイトポスト噴射の噴射量）を増大させる必要があり燃費が悪くなる虞がある。このため、上述した条件を満たす第２ＤＯＣ７１は、熱による触媒劣化を抑制するとともにエンジン３の燃焼効率の悪化を抑制することができる。
【００７４】
幾つかの実施形態では、図４に示されるように、上述した第１ＤＯＣ５１の軸線に直交する方向における外形寸法をＤ０とした場合に、上述した第２ＤＯＣ７１の軸線に直交する方向における外形寸法ＤはＤ≦Ｄ０を満たすようになっている。この場合には、第１ＤＯＣ５１の軸線に直交する方向における外形寸法をＤ０とした場合に、第２ＤＯＣ７１は、軸線に直交する方向における外形寸法ＤがＤ≦Ｄ０を満たすので、第２ＤＯＣ７１や第２ＤＯＣ７１が設けられる排ガス管６の、エンジンルーム２１の内部におけるレイアウト性を向上させることができる。
【００７５】
幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した車両１は、第１ＤＯＣ５１に供給される排ガスの温度を検出する上述した第１ＤＯＣ入口温度センサ４２（第２排ガス温度検出装置）をさらに備えている。上述した制御装置８は、図７に示されるように、第１ＤＯＣ入口温度センサ４２の検出結果に応じて、加熱装置７により排ガスに加えられる熱量を制御する熱量制御部８４Ａを含んでいる。この場合には、制御装置８の熱量制御部８４Ａは、第１ＤＯＣ入口温度センサ４２の検出結果に応じて、加熱装置７により排ガスに加えられる熱量を制御する。このため、第１ＤＯＣ入口温度センサ４２が所定の温度、例えば第１ＤＯＣ５１が活性を有する温度を検出するように、加熱装置７により排ガスを加熱することができる。
【００７６】
幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した車両１は、上述した第１ＤＯＣ入口温度センサ４２を備えるだけでなく、エンジン３から排出される排ガスの温度を検出する上述した第２ＤＯＣ入口温度センサ４１（第１排ガス温度検出装置）をさらに備えている。上述した制御装置８は、図７に示されるように、第２ＤＯＣ入口温度センサ４１及び第１ＤＯＣ入口温度センサ４２の検出結果に応じて、加熱装置７により排ガスに加えられる熱量を制御する熱量制御部８４Ｂを含んでいる。
【００７７】
上記の構成によれば、制御装置８は、エンジン３から排出される排ガスの温度を検出する第２ＤＯＣ入口温度センサ４１（第１排ガス温度検出装置）と、第１ＤＯＣ５１に供給される排ガスの温度を検出する第１ＤＯＣ入口温度センサ４２（第２排ガス温度検出装置）で検出された排ガスの温度との差から排ガス管６における放熱によって低下した温度を算出することができる。そして、制御装置８の熱量制御部８４Ｂは、第２ＤＯＣ入口温度センサ４１及び第１ＤＯＣ入口温度センサ４２の検出結果に応じて、加熱装置７により排ガスに加えられる熱量を制御することにより、第２ＤＯＣ入口温度センサ４１で検出された排ガスの温度と第１ＤＯＣ入口温度センサ４２で検出された排ガスの温度との差がなくなるように、加熱装置７により排ガスを加熱することができる。
【００７８】
幾つかの実施形態にかかる荷役車両１０は、上述した幾つかの実施形態にかかる車両１の構成を備えている。すなわち、荷役車両１０は、図２〜５に示されるように、上述したエンジン３と、上述したエンジンルーム２１を有する車両本体２と、上述した第１ＤＯＣ５１及びＤＰＦ５２を含む排ガス処理装置５と、上述した排ガス管６と、上述した加熱装置７と、を少なくとも備えている。そして、荷役車両１０は、図１に示されるように、エンジンルーム２１より前方に設けられる荷役装置１１と、荷役車両１０の重心移動を制限するためにエンジンルーム２１より後方に設けられるカウンターウェイト１２と、をさらに備えている。排ガス処理装置５は、カウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０に配置される。
【００７９】
上記の構成によれば、荷役車両１０は、エンジンルーム２１の前方に設けられる荷役装置１１と、荷役車両１０の重心移動を制限するためにエンジンルーム２１の後方に設けられるカウンターウェイト１２と、を備えているので、エンジンルーム２１を大きくできない。よって、エンジンルーム２１の内部には、排ガス処理装置５を設置できない虞がある。そこで、排ガス処理装置５をエンジンルーム２１の内部ではなく、カウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０に配置することで、荷役車両１０における特にエンジンルーム２１内部のレイアウト性を向上させることができる。
【００８０】
また、排ガス処理装置５はカウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０に配置されているので、エンジンルーム２１の内部に配置されている場合に比べて、排ガス管６が長くなり、排ガス管６を流れる際の排ガスの放熱損失が大きくなる。しかし、加熱装置７を備える荷役車両１０は、排ガス処理装置５の機能を低下させずに排ガス管６の長さを長くすることが可能なので、排ガス処理装置５のカウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０におけるレイアウト性を向上させることができる。また、排ガス処理装置５は、エンジンルーム２１ではなく、カウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０に配置されているので、エンジン３の振動による第１ＤＯＣ５１やＤＰＦ５２の摩耗や損傷を低減することができる。
【００８１】
幾つかの実施形態では、図５に示されるように、上述した荷役車両１０は、カウンターウェイト１２により画定される内部空間１２０とエンジンルーム２１との間に配置されて、内部空間１２０とエンジンルーム２１とを区画するラジエータ３６をさらに備えている。エンジンルーム２１は、図５に示されるように、車両本体２の前壁部２１２、側壁部２１３、側壁部２１４、底部２１５及び車両本体２の前後方向に直交方向に延在するように配置されたラジエータ３６等により画定されている。また、カウンターウェイト１２の内部空間１２０は、図５に示されるように、カウンターウェイト１２の後壁部１２２、側壁部１２３、側壁部１２４、車両本体２の底部２１５及び上述したラジエータ３６等により画定されている。
【００８２】
図５、６に示される実施形態では、エンジンルーム２１に配置されたエンジン３は、エンジン本体部３１と、エンジン本体部３１に装着されてエンジン本体部３１により回転されるオルタネータ３２と、エンジン本体部３１を支持するとともに底部２１５の上に設置されるエンジンブラケット３３と、を含んでいる。そして、図５、６に示されるように、エンジン本体部３１には排気スロットルバルブ３４及びターボチャージャ３５が固定されている。
【００８３】
カウンターウェイト１２の内部空間１２０に配置された排ガス処理装置５の第１ＤＯＣ５１及びＤＰＦ５２は、図５に示されるように、底部２１５に立設する支持ブラケット２２及び支持ブラケット２３によりオイルクーラー３７と一緒に支持されている。第１ＤＯＣ５１は、排ガス管６を短くするためにＤＰＦ５２よりも下側に配置されている。排ガス処理装置５は、オイルクーラー３７を挟んでラジエータ３６とは反対側に配置されており、ラジエータ３６の延在方向（図５中上下方向）における一方に配管された排ガス管６によりエンジン３に接続されている。ラジエータ３６の延在方向における他方にはプレクリーナ３８及びエアクリーナ３９が設置されている。プレクリーナ３８は、内部空間１２０に、エアクリーナ３９は、エンジンルーム２１に設置されている。図６に示すように、第２ＤＯＣ７１は、エンジンブラケット３３の上に載せられた状態で、エンジンブラケット３３にボルト等により固定されている。
【００８４】
上記の構成によれば、荷役車両１０は、ラジエータ３６によりカウンターウェイト１２の内部空間１２０とエンジンルーム２１とが区画されるので、ラジエータ３６を内部空間１２０やエンジンルーム２１の他の場所に設置しないでよいため、内部空間１２０やエンジンルーム２１のレイアウト性を向上させることができる。
【００８５】
幾つかの実施形態にかかる排ガス処理システム４は、図２〜５に示されるように、上述した第１ＤＯＣ５１及びＤＰＦ５２を含む排ガス処理装置５と、上述した排ガス管６と、排ガス管６を流れる排ガスの放熱損失を補填するために排ガス管６を流れる排ガスを加熱する上述した加熱装置７と、を備えている。
【００８６】
上記の構成によれば、図２〜５に示されるように、排ガス処理システム４は、エンジン３から排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置５であって、第１ＤＯＣ５１及びＤＰＦ５２を含む排ガス処理装置５と、エンジン３から排出された排ガスを排ガス処理装置５の第１ＤＯＣ５１に供給するための排ガス管６と、排ガス管６に設けられ、排ガス管６を流れる排ガスの放熱損失を補填するために排ガス管６を流れる排ガスを加熱する加熱装置７と、を備えている。このような排ガス処理システム４は、排ガス管６が長いとその分だけ排ガス管６を流れる際の排ガスの放熱損失が大きくなる。このため、第１ＤＯＣ５１に供給される排ガスの温度が第１ＤＯＣ５１に包含される酸化触媒５１１の活性温度未満になるような、ＤＰＦ５２の強制再生機能を発揮できない運転領域が広くなる虞がある。換言すると、ＤＰＦ５２の強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなる虞がある。しかし、排ガス処理システム４は、加熱装置７により排ガス管６を流れる排ガスを加熱することで、上述した排ガス管６を流れる際の排ガスの放熱損失を補填することができ、ＤＰＦ５２の強制再生機能を発揮できる運転領域が狭くなることを防止することができる。
【００８７】
幾つかの実施形態では、図２、４及び５に示されるように、排ガス管６にベローズ６１が設けられている。図２、４に示される実施形態では、排ガスの流れ方向における加熱装置７の上流側に設けられている。図５に示される実施形態では、排ガスの流れ方向における加熱装置７の下流側、且つ、排ガス処理装置５の上流側に設けられている。これらの場合には、ベローズ６１は、エンジン３が駆動することにより生じる振動が、ベローズ６１よりも排ガス管６の排ガスの流れ方向の下流側に伝達されるのを抑制し、ベローズ６１よりも排ガス管６の排ガスの流れ方向の下流側に位置する例えば第１ＤＯＣ５１やＤＰＦ５２などの装置がエンジン３の振動により摩耗や損傷を低減することができる。
【００８８】
幾つかの実施形態では、図４に示されるように、排ガス管６に断熱装置９が設けられている。図４に示される実施形態では、断熱装置９は、排ガス管６の外周を被覆する被覆管９１を含んでいる。他の実施形態では、断熱装置９は、排ガス管６の外周に取り付けられる断熱材である。この場合には、断熱装置９により排ガス管６を流れる排ガスの温度低下を抑制することができるので、加熱装置７は加熱性能が低い小型のものでもよい。このため、加熱装置７の大型化を防止することができる。
【００８９】
上述した幾つかの実施形態では、加熱装置７は第２ＤＯＣ７１を含んでいたが、加熱装置７は、排ガス管６の外周に巻き付けられたヒータや、排ガス管６を加熱するためのバーナを含んでもよい。また、加熱装置７は、エンジンルーム２１の外部に位置する排ガス管６に設けられてもよい。
【００９０】
上述した幾つかの実施形態では、フォークリフト１０Ａについて説明したが、車両１は、フォークリフト１０Ａ以外の例えばショベルローダー等の荷役車両１０であってもよく、また、荷役車両１０以外の他の車両であってもよい。また、排ガス処理システム４は、エンジン３を有するものであればよく、車両１に限定されるわけではない。例えば、エンジン３を有する施設等であってもよい。
【００９１】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００９２】
１        車両
１０        荷役車両
１０Ａ        フォークリフト
１１          荷役装置
１２          カウンターウェイト
１２０          内部空間
１２１            上壁部
１２２            後壁部
１２３，１２４    側壁部
１２５            底部
２          車両本体
２１          エンジンルーム
２１１            上壁部
２１２            前壁部
２１３，２１４    側壁部
２１５            底部
２２，２３            支持ブラケット
２５      吸気管
２６      吸気マニホールド
２７      吸気スロットルバルブ
２８      燃料噴射弁
２９      排ガス管噴射弁
３          エンジン
３１          エンジン本体部
３１１          燃焼室
３２          オルタネータ
３３          エンジンブラケット
３４          排気スロットルバルブ
３５          ターボチャージャ
３５１          排気タービン
３５２          コンプレッサ
３６          ラジエータ
３７          オイルクーラー
３８          プレクリーナ
３９          エアクリーナ
４        排ガス処理システム
４１        第２ＤＯＣ入口温度センサ
４２        第１ＤＯＣ入口温度センサ
４３        ＤＰＦ入口温度センサ
４４        ＤＰＦ出口温度センサ
４５        ＤＰＦ入口圧力センサ
４６        ＤＰＦ出口圧力センサ
４７        ＤＰＦ差圧センサ
５          排ガス処理装置
５１          第１ＤＯＣ
５１１          酸化触媒
５２          ＤＰＦ
５３          排ガス管
５４          排ガス排出管
６          排ガス管
６１          ベローズ
７          加熱装置
７１，７１Ａ，７１Ｂ  第２ＤＯＣ
７１１          酸化触媒
８          制御装置
８０          噴射制御部
８１            メイン噴射制御部
８２            ポスト噴射制御部
８３            排ガス管噴射制御部
８４Ａ，８４Ｂ  熱量制御部
９          断熱装置
９１          被覆管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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