(57)【要約】【課題】ＤＰＦ再生時に排ガス温度を低下させた後大気に放出させると共に、取り付け構成が簡素で強固な排ガス冷却器を備えた作業車両のエンジン排ガス処理装置の提供である。【解決手段】作業機２１と、エンジンＥと、排ガス中のＰＭを除去するＤＰＦ４６ｂと、ＤＰＦ４６ｂ再生用ポンプ７０及び燃料噴射ノズル６９と、ＤＰＦ４６ｂ通過後のガス排出用のテールパイプ８０と、テールパイプ８０の出口外周に筒状カバー８２をテールパイプ８０と重複するように支持フレーム７２の左右外側に支持具７４を介して取り付け、テールパイプ８０から筒状カバー８２に向かう排ガス流れによって発生する負圧により筒状カバー８２とテールパイプ８０間の空気を吸引して排ガスを冷却する冷却器Ｒとを設ける。通常作業時でもテールパイプ８０出口の排ガス温度が低くなり、冷却器は車体を構成する支持フレーム７２に支持具７４で固定することで取り付け構成が簡素で強固となる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体を構成し車体の前進方向に向かって左右に設けた支持フレーム（７２Ｌ，７２Ｒ）と該左右の支持フレーム（７２Ｌ，７２Ｒ）間に設けたエンジン（Ｅ）と車体に装着した作業機（２１）とを備えた作業車両のエンジン排ガス処理装置であって、
該エンジン排ガス処理装置は、
エンジン（Ｅ）の排ガスに含まれる粒状化物質（ＰＭ）を除去するＤＰＦ（４６ｂ）と、
排ガス温度を所定の温度に上昇させることでＤＰＦ（４６ｂ）を再生するＤＰＦ（４６ｂ）の再生手段（６９，７０）と、
ＤＰＦ（４６ｂ）を通過した排ガスを大気に排出するテールパイプ（８０）と、
左側の支持フレーム（７２Ｌ）又は右側の支持フレーム（７２Ｒ）に固定される支持具（７４）とテールパイプ（８０）の出口外周であって排ガス流れに略直交する方向から見てテールパイプ（８０）と重複するように支持具（７４）に取り付けられた筒状カバー（８２）とを備え、テールパイプ（８０）から筒状カバー（８２）に向かう排ガス流れによって発生する負圧により筒状カバー（８２）とテールパイプ（８０）との間から外気を吸引して排ガスを冷却する構成を有し、左側の支持フレーム（７２Ｌ）又は右側の支持フレーム（７２Ｒ）の左右方向外側に設けられた排ガス冷却器（Ｒ）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジン排ガス処理装置。
【請求項２】
筒状カバー（８２）の支持具（７４）への取り付け部（８２ｂ）に、テールパイプ（８０）の長手方向に沿って筒状カバー（８２）の取り付け位置が変更可能な取り付け機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の作業車両のエンジン排ガス処理装置。
【請求項３】
筒状カバー（８２）がテールパイプ（８０）の長手方向全体に亘って設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業車両のエンジン排ガス処理装置。
【請求項４】
筒状カバー（８２）の支持具（７４）への取り付け部（８２ｂ）に、テールパイプ（８０）の長手方向に略直交する方向に筒状カバー（８２）の取り付け位置が変更可能な取り付け機構を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業車両のエンジン排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用、建築用、運搬用等の作業機を連結した作業車両、特にトラクタなどの作業車両のエンジン排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックなどの大型車両に限らず作業車両でも、ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる粒子状物質（以下、ＰＭと言う）を減少させるために、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）などの排気浄化装置を搭載している。ＤＰＦは、多孔質セラミックスなどで構成され、排ガスに含まれる炭素などの微粒子であるＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）を捕集するフィルタである。
【０００３】
最近は、特に窒素酸化物やＰＭの低減のために高圧噴射、電子制御による燃料の多段噴射がなされている。ＤＰＦは、排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、主噴射（メイン噴射とも言う）の燃料が燃焼した後に後噴射（ポスト噴射とも言う）を行う。後噴射とは、メイン噴射（馬力を得るための噴射）により生じた排ガスをシリンダの外に排気するために排気バルブを開く頃に行う噴射のことである。ポスト噴射により噴射された燃料は、未燃燃料としてシリンダの外に排気されながら着火することで、排ガス温度が上昇する。この着火性能向上のために、通常ではＤＰＦの上流側に酸化触媒（ＤＯＣ）を設けており、排ガスとともに未燃燃料がＤＯＣを通過することで燃焼する構成としている。
【０００４】
このようにして燃焼した高温の排ガスはＤＰＦを通過するときに、ＤＰＦ内のＰＭを焼き飛ばすので、ＤＰＦ内のＰＭが減少することで、ＤＰＦが再生される。  
前記ポスト噴射の噴射量は微量であるが、排ガス温度を６００度〜７００度にすることがＤＰＦの再生に適している。この温度よりも低いとＤＰＦは再生できない。また、この温度よりも高いとＤＰＦが損傷してしまう。排ガス温度を６００度〜７００度にするためには、ＤＰＦの入口に設けている温度センサの検出値に基づいてポスト噴射量を制御する。
【０００５】
一方、このようにポスト噴射では排ガス温度が上昇するため、そのまま排ガスを放出してしまうと問題となることから、エンジンのマフラーにテールパイプを接続して排ガス温度を低下させてから、大気に放散させている。
【０００６】
例えば、下記特許文献１には、マフラーからテールパイプの終端に至る排気通路に、外気を吸引しディフューザ効果を発生させる吸引装置を設け、エンジンの動力伝達手段近傍に配置して、排ガスの冷却だけでなく、ディフューザ効果による外気の流れによってエンジンの動力伝達手段を冷却する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２６０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の排ガス処理装置では、排ガス温度を下げると共に、エンジンの動力伝達手段を冷却することもできる。  
この排ガス処理装置の吸引装置は、基部側の細いパイプと先端側の太いパイプで構成されたテールパイプの細いパイプと太いパイプとの連結部に椀形状の案内部材を配置することで、基部側の細いパイプから先端側の太いパイプを通る排気が負圧現象を発生させて、案内部材の開口部から外気を吸引し、ディフューザ効果を発生させている。
【０００９】
しかし、太さの違うテールパイプや案内部材等の部材の点数が多くなると、それらの作製や取り付け構成は煩雑となり、支持構成も複雑になってしまう。支持構成が複雑になると、作業車両の振動によって揺れたり、揺れることで取り付けが甘くなってしまったりすることも考えられる。  
【００１０】
また、特許文献１に記載の排ガス処理装置の吸引装置は、ディフューザ効果を得る部分がエンジンの近くであり、雰囲気温度が高いために、その効果が期待できないときがある。
【００１１】
本発明の課題は、ＤＰＦの再生によって排ガス温度が上昇した場合や、ＤＰＦを再生しないときでもエンジンに大きな負荷が作用して排ガス温度が上昇した場合に、排ガス温度を低下させてから大気に放出させると共に、取り付け構成が簡素で強固な排ガス冷却器を備えた作業車両のエンジン排ガス処理装置を提供することである。
【００１２】
また、本発明の課題は、ディフューザ効果を高めて排ガスの冷却効果を高めた作業車両のエンジン排ガス処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記課題は次の解決手段により解決される。  
請求項１記載の発明は、車体を構成し車体の前進方向に向かって左右に設けた支持フレーム（７２Ｌ，７２Ｒ）と該左右の支持フレーム（７２Ｌ，７２Ｒ）間に設けたエンジン（Ｅ）と車体に装着した作業機（２１）とを備えた作業車両のエンジン排ガス処理装置であって、該エンジン排ガス処理装置は、エンジン（Ｅ）の排ガスに含まれる粒状化物質（ＰＭ）を除去するＤＰＦ（４６ｂ）と、排ガス温度を所定の温度に上昇させることでＤＰＦ（４６ｂ）を再生するＤＰＦ（４６ｂ）の再生手段（６９，７０）と、ＤＰＦ（４６ｂ）を通過した排ガスを大気に排出するテールパイプ（８０）と、左側の支持フレーム（７２Ｌ）又は右側の支持フレーム（７２Ｒ）に固定される支持具（７４）とテールパイプ（８０）の出口外周であって排ガス流れに略直交する方向から見てテールパイプ（８０）と重複するように支持具（７４）に取り付けられた筒状カバー（８２）とを備え、テールパイプ（８０）から筒状カバー（８２）に向かう排ガス流れによって発生する負圧により筒状カバー（８２）とテールパイプ（８０）との間から外気を吸引して排ガスを冷却する構成を有し、左側の支持フレーム（７２Ｌ）又は右側の支持フレーム（７２Ｒ）の左右方向外側に設けられた排ガス冷却器（Ｒ）とを備えた作業車両のエンジン排ガス処理装置である。
【００１４】
請求項２記載の発明は、筒状カバー（８２）の支持具（７４）への取り付け部（８２ｂ）に、テールパイプ（８０）の長手方向に沿って筒状カバー（８２）の取り付け位置が変更可能な取り付け機構を設けた請求項１記載の作業車両のエンジン排ガス処理装置である。  
【００１５】
請求項３記載の発明は、筒状カバー（８２）がテールパイプ（８０）の長手方向全体に亘って設けられた請求項１又は請求項２に記載の作業車両のエンジン排ガス処理装置である。
【００１６】
請求項４記載の発明は、筒状カバー（８２）の支持具（７４）への取り付け部（８２ｂ）に、テールパイプ（８０）の長手方向に略直交する方向に筒状カバー（８２）の取り付け位置が変更可能な取り付け機構を設けた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業車両のエンジン排ガス処理装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、ＤＰＦの再生によって排ガス温度が上昇した場合に、排ガス温度を低下させてから大気に放出させることができ、通常の作業時でもテールパイプ（８０）出口における排ガス温度が低くなるので安心して作業が出来る。また、排ガス冷却器（Ｒ）は車体を構成する支持フレーム（７２）に取り付け、固定することで取り付け構成が簡素で強固に取り付けられるので、作業車両の振動によって揺れたり、揺れることで取り付けが甘くなってしまったりすることも防止できる。
【００１８】
また、排ガス冷却器（Ｒ）は左側の支持フレーム（７２Ｌ）又は右側の支持フレーム（７２Ｒ）の左右外側に取り付けられているので、エンジン（Ｅ）から離れておりエンジン（Ｅ）の熱の影響をほとんど受けない。これにより、排ガスの冷却効果を高めることができる。加えて、支持フレーム（７２）の外側に排出されることで熱もこもりにくい。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１に記載の発明の効果に加えて、テールパイプ（８０）の長手方向に沿って筒状カバー（８２）の支持具（７４）への取り付け位置が変更可能であることから、筒状カバー（８２）をテールパイプ（８０）に沿って移動させることで、適切な位置に調整できる。
【００２０】
テールパイプ（８０）と筒状カバー（８２）の重なり長さは、冷却効率が一番良くなる長さがあり、この長さは、テールパイプ（８０）の径、筒状カバー（８２）の径、隙間の面積、排ガスの流速（流速はアイドリングから最大回転数にかけて異なる。また、エンジンの排気量で異なる）等で決まる。そして、前記重なり長さになるように、筒状カバー（８２）の位置を調整すれば良い。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、筒状カバー（８２）がテールパイプ（８０）の長手方向全体に亘って設けられることで、テールパイプ（８０）自体の保護カバーとしての機能も兼ね備える。
【００２２】
一方、テールパイプ（８０）の出口からは、冷却されてはいるが比較的高温の排ガスが排出される。そこで、請求項４記載の発明によれば、上記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、テールパイプ（８０）の長手方向に略直交する方向に筒状カバー（８２）の取り付け位置が変更可能であることから、作業条件や圃場の状態に応じて、排ガスの排出方向を変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例のトラクタの蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。
【図２】図１のトラクタの左側面図である。
【図３】図１のトラクタの平面図である。
【図４】エンジンの吸気系と排気系の模式図である。
【図５】トラクタ前部の要部の斜視図である。
【図６】図６（ａ）はテールパイプ出口に設けた冷却器の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図である。
【図７】筒状カバーを車体フレームに取り付けるためのステーの斜視図である。
【図８】左右の車体フレームを示した斜視図である。
【図９】テールパイプと筒状カバーとを偏心位置に配置した場合の図である。
【図１０】図１０（ａ）は冷却器の別の例の平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図である。
【図１１】図１１（ａ）は冷却器の別の例の平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図である。
【図１２】図１２（ａ）は冷却器の別の例の平面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図である。
【図１３】図１３（ａ）は冷却器の別の例の平面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図である。
【図１４】図１４（ａ）はテールパイプ出口に設けた冷却器の別の例の平面図である。
【図１５】キャビンを搭載し、排ガスを上方に排出するトラクタの側面図である。
【図１６】図１５のトラクタの正面図である。
【図１７】図１５のトラクタのエンジン付近の右側面図である。
【図１８】図１６のテールパイプ先端部（排出口付近）の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について以下図面と共に説明する。なお、本明細書では車両の前進方向に向かって左右をそれぞれ左、右と言い、前後をそれぞれ前、後と言うことにする。ここで、本明細書において左右の走行車軸とは、作業車両の進行方向を向いて左右方向の走行車軸を言う。そして、本発明の実施の形態によれば、作業車両の一例であるトラクタに蓄圧式燃料噴射装置を設けた場合を例として以下に説明する。
【００２５】
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）１００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。
【００２６】
このように、コモンレール１はエンジンＥの各シリンダ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。
【００２７】
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５に燃料噴射ノズル６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シリンダ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
図２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Ｅを搭載したトラクタの側面図を示している。なお、キャビン無しのトラクタを示しているが、キャビン有りのトラクタでも同様である。
【００３１】
また、図３はその平面図を示している。平面図においては、図２に示す作業機２１を省いた状態を示している。トラクタは、車体を支持する車体フレーム（支持フレーム）７２の前後部に前輪１２、１２と後輪１３、１３を備え、機体の前部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３５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。
【００３２】
機体中央のハンドルポスト１５にはステアリングハンドル１６が支持され、その後方には操縦席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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、主変速レバー２６は操縦席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、操縦席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（自動水平制御）とバックアップスイッチ３４が配置されている。
【００３５】
なお、トラクタを後ろから見た状態において、作業機２１を時計回りに回動させるのが右下げスイッチ３２で、反時計回りに回動させるのが右上げスイッチ３１である。これらのスイッチにより機体に対して作業機２１の左右傾斜の位置を手動で決める。自動の場合は、前記作業機２１の動きを利用して機体側に設けた傾斜センサ（図示せず）の値に基づき、作業機２１のみを水平にする自動水平制御（ローリング制御）が行われる。
【００３６】
バックアップスイッチ３４は、機体の後進時に、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リフトアーム２２で連結されている構成である。トラクタは作業機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。作業機２１はリンクリフトアーム２２（昇降シリンダ２２ａで作動させる）によって昇降し、シリンダーケース３６内の昇降シリンダ２２ａによって作業機２１を昇降させて耕耘深さを調整する。
【００３７】
図１に示しているＥＣＵ１００には作業機側の制御装置２００が接続している。ＥＣＵ１００はエンジン関係の制御を行い、制御装置２００はトラクタ本体（含作業機）側の制御を行う。  
【００３８】
制御装置２００には、圃場の耕耘深さを自動的に設定する耕深設定手段（自動耕深レバー）３０、耕深設定手段３０の機能を入り状態とする自動耕深スイッチ３０ａ、耕深優先又は車速優先のいずれか一方を選択する選択スイッチ３０ｂ、及び表示手段（モニター）Ｍが接続している。また、図３にはこれらの配置位置が示されている。
【００３９】
そして、前記自動耕深スイッチ３０ａが入り状態のときに前記選択スイッチ３０ｂにより耕深優先又は車速優先のいずれか一方が選択された状態で作業機２１を駆動して作業走行が開始されると、ＥＣＵ１００はエンジンの負荷率を検出して作業機側の制御装置２００に送信し、制御装置２００は耕深を維持するための車速、又は車速を維持するための耕深を算出して操縦席１７前方のモニターＭに表示する構成としている。エンジンの負荷状態は、燃料の噴射状態とエンジン回転数センサ（エンジン回転センサとも言う）Ｅ１から検出する構成としているが、その他の手段でもよい。
【００４０】
これにより、耕深を維持するための適正な車速、又は車速を維持するための適正な耕深がモニターＭに表示されるので、エンジンＥに負担を増すことなく良好な作業が可能となる。また、燃料の過剰な消費を抑制できる。特に、エンジンにはコモンレール１を搭載しているので、適正な車速を維持するための燃料噴射制御が精度良く行われるようになり、燃費も改善される。
【００４１】
また、自動耕深スイッチ３０ａが切り状態のときには、エンジンＥの負荷状態をモニターＭに表示する構成としている。これにより、自動耕深スイッチ３０ａが切り状態のときには、エンジンＥの負荷状態をモニターＭに表示するので、作業者はエンジンＥの負荷状態を容易に確認することができ、状況によっては自動耕深スイッチ３０ａと選択スイッチ３０ｂを入り状態として、耕深を維持するための適正な車速、又は車速を維持するための適正な耕深を速やかに把握できる。
【００４２】
図４は、エンジンのシリンダ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。また、一部は本実施形態の吸気系とエンジン排ガス処理装置も示している。過給器ＴＢの吸気タービン４５ａにより過給された空気は、エアクリーナー６７から吸気タービン４５ａ、インタークーラ３７を通過して吸気マニホールド３８からシリンダ５内へ送られる構成である。吸気バルブ３９による吸気によってピストン４０が作動する。カム４８はロッカーアーム４９を介して吸気バルブ３９、排気バルブ４１を開閉させる。  
【００４３】
シリンダ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Ｅは、排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４４で排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４５ａ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５内への排ガスの還元量が変化する。
【００４４】
排気タービン４５を通過後の排ガスは、後処理装置４６を通過してマフラー５０からテールパイプ８０を通って大気中に排出される。テールパイプ８０は車体フレーム７２に支持部材８４（図６）を介して支持、固定している。図２では、テールパイプ８０を右側に配置した例を示しているが、左側に配置しても良い。また、機体前方ではなく後方に排ガスを排出する構成でも良い。
【００４５】
後処理装置４６は、炭化水素と一酸化炭素を除去する酸化触媒（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ、以下ＤＯＣと言う）４６ａとＤＰＦ４６ｂとから構成されている。
【００４６】
ＤＯＣは不燃物質を燃焼させるものであり、ＤＰＦは粒状化物質（ＰＭ）を捕集するためのものである。前記ＥＧＲバルブ４３と排気管５５の絞り弁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ＤＰＦ４６ｂのみで構成してもよいが、ＤＯＣを設けると不燃物質が燃焼するので、よりクリーンな排ガスとなる。
【００４７】
ＤＰＦ４６ｂは、排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、ＤＰＦ４６ｂを再生させるためのＤＰＦ再生運転（再生手段）としては、後述するポスト噴射によって、高い温度の影響により、ＤＰＦの再生が可能となる。
【００４８】
なお、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て温度も高くなることから、高い温度の影響により、ＤＰＦ４６ｂの再生を可能にすることもできる。すなわち、高い温度の排ガスが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。
【００４９】
なお、ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７の両方を絞り、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とも可能である。これにより、燃料のポスト噴射（排ガス温度を上昇させるため）が不要となったり、ポスト噴射の回数を減らすことができるようになったりするので、燃料消費量を抑制できる。
【００５０】
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、後処理装置４６の下手側にも圧力センサ５３を設け、この圧力差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。また、圧力センサ５２の替わりにＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂとの間に圧力センサ５８を設ける構成としてもよい。
【００５１】
そして、ＤＰＦ４６ｂの再生時（ポスト噴射）においては、ポンプ７０によって燃料噴射ノズル６９から燃料を噴射して排ガス温度を上昇させる。排ガス温度はＤＰＦ４６ｂの後ろ側で約６５０度近傍になるまで上昇させる。この温度は後処理装置４６の排ガス流路下手側に設けた温度センサ５９によって検出される。これにより、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭが焼き飛ばされてＤＰＦ４６ｂが再生される。ポンプ７０はＥＣＵ１００により制御される。  
【００５２】
このポスト噴射は、後処理装置４６の上手側と下手側の圧力センサ５２，５３の圧力差が略ゼロになるまで、繰り返し実行される。
ポスト噴射時には、排ガスの温度が上述のように６００度〜７００度と高温になるため、そのまま排ガスをテールパイプ８０から大気中に放出してしまうと問題となることから、本実施形態では排ガス温度を低下させるための排ガス冷却器Ｒを設けている。図５には、トラクタ前部の要部の斜視図を示す。また、図６（ａ）には冷却器Ｒの例（平面図）を示し、図６（ｂ）には図６（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図を示す。  
【００５３】
図６に示す例では、テールパイプ８０の出口外周にテールパイプ８０と重複するようにテールパイプ８０よりも径の大きい筒状カバー（円筒状のみならず、多角形状のものも含む）８２を同心状に配置し、車体フレーム７２にステー（支持具の一種、ブラケットでも良い）７４を介して取り付けている。具体的には、右側の車体フレーム７２Ｒに取り付けられているが、左側の車体フレーム７２Ｌに取り付けてもよい。
【００５４】
冷却器Ｒの原理としては、テールパイプ８０から筒状カバー８２に向かう排ガス流れがベルヌーイの定理によって負圧を発生させることによりテールパイプ８０と筒状カバー８２との間から外気が筒状カバー８２に入り込み（矢印Ａで示す）、ディフューザ効果を発生させて、排ガスの温度を低下させている。排ガスは筒状カバー８２先端部のラッパ状（傘状も含む意である）の断面積が拡大する流路で減速されて大気中に排出される。  
【００５５】
例えば、ラッパ状部分の角度を４５°とすることで、大気中への速やかな拡散を促すことができる。
筒状カバー８２は円筒状の本体８２ａとステー７４（図７）への取り付け部８２ｂからなり、取り付け部８２ｂをステー７４にボルト（ピンでも良い）７６やナット７８等の固定手段で固定し、ステー７４も同様に車体フレーム７２にボルト７６等の固定手段で固定している。
【００５６】
従って、冷却器Ｒの支持構成が簡素となり、また冷却器Ｒは車体を構成する支持フレームとしての車体フレーム７２に取り付けられるので、取り付け構成も強固でありトラクタの振動によって揺れたり、揺れることで取り付けが甘くなってしまったりすることも防止できる。そして、ＤＰＦ４６ｂの再生によって排ガス温度が上昇した場合に、排ガス温度を低下させてから大気に放出させることができ、通常の作業時でもテールパイプ８０の出口における排ガス温度が低くなるので安心して作業が出来る。
【００５７】
また、図８に示すように、右側の車体フレーム７２Ｒと左側の車体フレーム７２Ｌにはエンジン取り付け用のボルトの穴７２ａが設けられており、右側の車体フレーム７２Ｒと左側の車体フレーム７２Ｌとの間にエンジンＥ（図８には図示せず）を配置している。冷却器Ｒは、車体を構成する右側の車体フレーム７２Ｒと左側の車体フレーム７２Ｌの左右外側に取り付けられているので、エンジンＥの熱の影響をほとんど受けない。これにより、排ガスの冷却効果を高めることができる。
【００５８】
また、取り付け部８２ｂに筒状カバー８２の長手方向に沿って長穴８２ｂａを設け、この長穴８２ｂａにボルト７６を通してステー７４に取り付けることで、筒状カバー８２の取り付け位置を調整できる。すなわち、筒状カバー８２をテールパイプ８０の出口と重複する部分を少なくしたり、多くしたりすることができ、筒状カバー８２をテールパイプ８０の出口に沿ってスライド移動させることで、適切な位置に調整できる。長穴８２ｂａは１箇所以上設ければ良く（図示例では２箇所）、また筒状カバー８２側ではなく、ステー７４側に設けても同様である。  
【００５９】
テールパイプ８０と筒状カバー８２の重なり長さは、冷却効率が一番良くなる長さがあり、この長さは、テールパイプ８０の径、筒状カバー８２の径、隙間の面積、排ガスの流速等で決まる。そして、前記重なり長さになるように、筒状カバー８２の位置を調整すれば良い。その他、製作上の寸法公差の影響を吸収したい場合や、経年劣化や物が当たることによる変形の場合でも筒状カバー８２の位置を調整すれば対応可能である。
【００６０】
また、長穴８２ｂａを若干大きめに形成したり、長穴８２ｂａを１箇所のみ設けてその箇所を支点としたりすることで、テールパイプ８０の長手方向だけではなく、左右方向にもフレキシブルに排出角度（テールパイプ８０の中心軸Ｊに対する排ガス流の角度であり、図１３にαで示す）を変えることが出来る。
【００６１】
また、図９に示すように、テールパイプ８０と同心状ではなく中心位置をずらして筒状カバー８２をステー７４に取り付けても良い。長穴８２ｂａを若干大きめに形成すると、同心位置としたり偏心位置としたり、筒状カバー８２の位置を容易にずらすことが出来る。
【００６２】
例えば、筒状カバー８２の中心Ｃ１をテールパイプ８０の中心Ｃ２よりもステー７４側に偏心させることで、筒状カバー８２とテールパイプ８０との間は平面から視て左側が広く、右側が狭く形成される。従って、広い隙間からは排ガスが大量に排出され、狭い隙間からは少量の排ガスが排出される。また、筒状カバー８２とテールパイプ８０との下方の隙間を狭くすることで、この隙間から圃場の泥などの夾雑物が外気と共に筒状カバー８２に入り込むことを防止できる。  
【００６３】
図１０（ａ）には冷却器Ｒの別の例（平面図）を示し、図１０（ｂ）には図１０（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図を示す。なお、この図ではラッパ状部分の角度を３０°としている。排ガス自体は渦を巻きながら回転しているので、図６に示す４５°の場合と比べて、排ガス自体は直進性が向上する。従って、排ガスが機体から遠ざかり易くなる。また、３０°にすることで、大気と早めに混合し、拡散される。
【００６４】
また、筒状カバー８２とテールパイプ８０との間に螺旋状の仕切り板９０を設けると、排ガスの渦流（矢印Ｂで示す）が発生して、排ガスと外気の混合がより促進、拡散されて冷却効果が高まる。なお、図示例では、筒状カバー８２の中心Ｃ１をテールパイプ８０の中心Ｃ２よりも上方（取り付け部８２ｂ側）に偏心させた場合に、螺旋状の仕切り板９０を設けているが、図６などに示すように筒状カバー８２をテールパイプ８０の同心状に配置した場合に螺旋状の仕切り板９０を設けても良いことは言うまでもない。また、螺旋状の仕切り板９０は筒状カバー８２の内面又はテールパイプ８０の外面に溶接や接着剤等の固着手段により取り付ければ良い。なお、螺旋状の仕切り板９０の構成では、偏心させた場合は同心状の場合に比べて排ガスの直進性（機体から遠ざける作用）と排ガス自体の圧力差による大気との混合性が向上する。
【００６５】
図１１（ａ）には冷却器Ｒの別の例（平面図）を示し、図１１（ｂ）には図１１（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図を示す。  
この例では、筒状カバー８２をテールパイプ８０の長手方向全体に亘って設けており、筒状カバー８２がテールパイプ８０自体の保護カバーとしての機能も兼ね備えている。筒状カバー８２の本体８２ａの上部には切欠部８２ａａを設け、切欠部８２ａａとテールパイプ８０との間から外気が筒状カバー８２に入り込み（矢印Ｄで示す）、ディフューザ効果を発生させて、排ガスの温度を低下させている。
【００６６】
また、切欠部８２ａａを筒状カバー本体８２ａの上部に設け、下部はテールパイプ８０の長手方向全体に沿って設けると、テールパイプ８０の上部は露出しているが、テールパイプ８０の下部は筒状カバー８２で覆われた状態となる。従って、テールパイプ８０に圃場の泥などの夾雑物が付着することを防止でき、これらの夾雑物が外気と共に筒状カバー８２に入り込むことを防止できる。また、この筒状カバー８２に螺旋状の仕切り板９０（図１０）を設けても良い。
【００６７】
図１２（ａ）には冷却器Ｒの別の例（平面図）を示し、図１２（ｂ）は図１２（ａ）を矢印Ｓ方向から見た場合の図を示す。図１２には図１１に示した長い形状の筒状カバー８２の本体８２ａに通気口８２ａｂを設けた場合を示している。
【００６８】
図１１の例では、筒状カバー８２の本体８２ａの上部には切欠部８２ａａがあるものの、排ガスと外気との混合部（テールパイプ８０の出口）まで距離があるため、排ガスの冷却効果が十分に発揮されないことも考えられる。しかし、図１２に示すように、本体８２ａに複数の通気口８２ａｂを設けることで、外気が通気口８２ａｂから導入されて外気量が増えることから、排ガスの冷却効果を高めることが出来る。
【００６９】
図１３には冷却器Ｒの別の例（平面図）を示す。  
上述のように、テールパイプ８０の長手方向に略直交する方向にも筒状カバー８２の取り付け位置が変更できるが、この図示例では、筒状カバー８２の側面とテールパイプ８０の側面に穴（図示せず）を設け、ボルト７６とナット７８などの固定手段により、筒状カバー８２とテールパイプ８０との間に空間を設けながら筒状カバー８２をテールパイプ８０に取り付けている。具体的には、テールパイプ８０の外周面に溶接したプレート８７にナット７８を溶接し、ボルト７６とナット７８の間にスプリング座金８６をかませている。
【００７０】
このように、ステー７４で筒状カバー８２を支持するだけではなく、筒状カバー８２とテールパイプ８０を連結することで、筒状カバー８２はテールパイプ８０によっても支持されるため、筒状カバー８２の支持構成もより一層強固となる。
【００７１】
そして、筒状カバー８２をテールパイプ８０に取り付ける際に、筒状カバー８２とテールパイプ８０との連結部（ボルト７６の位置）を中心に左右位置を変えることで、排出角度（α）を変えることが出来る。筒状カバー８２はボルト７６を中心に回動する。この図示例では、取り付け部８２ｂが細長い形状の部材で、ステー７４の長孔７４ａの取り付け位置を変えることで、左右位置を変えることができるようになっている。図１１や図１２等に示した長い形状の筒状カバー８２の場合でも、筒状カバー８２の径を広めにすれば排出角度（α）を変えることができる。
【００７２】
テールパイプ８０の出口からは、冷却されてはいるが比較的高温の排ガスが排出されるため、作業条件や圃場の状態に応じて、排ガスの排出角度を変更できる方が好ましい。  
例えば、排ガスをできるだけ機体から遠ざけたい場合は外側に向けて、作物がある場合など、作物優先で作物への排ガスの影響を抑えたい場合は内側（ステー７４側）に向けると良い。
【００７３】
図１４には冷却器Ｒの別の例（平面図）を示す。  
図１４には、図６〜図１３等に示す筒状カバー８２の形状を変えた場合を示している。このように筒状カバー８２の先端部を斜めにして排ガス流路の断面積を大きく取ると、排ガスがより広範囲に拡がって温度が下がりやすくなる。従って、安全性の面でも優れる。なお、図１４に示した筒状カバー８２は、先端部の形状以外の点で図６〜図１３等に示す構成を採用しても良いことは言うまでもない。
【００７４】
図１５には、キャビン１４を搭載し、排ガスを上方に排出するトラクタの側面図を示し、図１６には図１５のトラクタの正面図を示す。また、図１７には、エンジンＥ付近の右側面図を示す。
【００７５】
このエンジンＥは、シリンダ５への吸気を加圧する過給器ＴＢを備えたディーゼルエンジンであり、上面にシリンダヘッド９６が締結されたシリンダブロック９７を備えている。また、エンジンＥの空冷用の冷却ファン９８が配置され、シリンダヘッド９６には過給器ＴＢが取り付けられている。
【００７６】
そして、排気装置は、エンジンＥの排気マニホールド４２に接続した排気管９１に排気浄化装置としてＤＰＦ４６ｂなどの後処理装置４６（この例ではＤＯＣを設けていない）を設けて構成している。エンジンＥの各気筒から排気マニホールド４２に排出された排ガスは、第１排気管９１を介してＤＰＦ４６ｂに送られる。ＤＰＦ４６ｂによってＰＭが捕集された後、排ガスは第２排気管９２を介して送られる。そして、排ガスはミッションケース３５の右側のテールパイプ９９によってトラクタの上方に向けて放出される。
【００７７】
エンジンＥやミッションケース３５の作動油は、主経路１０７を通りオイルクーラ１０８で冷やされて循環している。オイルクーラ１０８で冷やされた主経路１０７の作動油と分岐経路１０９の作動油が合流してミッションケース３５に戻る。主経路１０７の分岐部には圧力弁１１１が設けられており、圧力弁１１１によって分岐経路１０９への油量を調整できる。
【００７８】
この形態のトラクタでは、鉛直方向に長手方向を有するテールパイプ９９から上方に排ガスを排出している。テールパイプ９９は上下に分割可能であり、その分割部９９ａよりも上方部９９ｂを、ステー（ブラケットでも良い）１１０を介してキャビンフレーム１１２に取り付けている。
【００７９】
キャビンフレーム１１２も車体フレーム７２と同様に車体を構成する支持フレームであることから、この場合も強固な取り付け構成となる。また、図１８に示すように、テールパイプ９９の排出口付近の分割部９９ａよりも下方部（本体部）９９ｃをキャビンフレーム１１２に取り付けると、上方部９９ｂが不安定となりトラクタの振動によって揺れやすいが、上方部９９ｂをキャビンフレーム１１２によって支持することで安定した支持構成となる。
【００８０】
テールパイプ９９の上方部９９ｂの下部にはラッパ状の部材９９ｄを取り付けており、このラッパ状の部材９９ｄと下方部９９ｃとの間から矢印Ｆ方向に外気が導入されて排ガス温度が下がるため、図６等に示したテールパイプ８０と筒状カバー８２との関係と同様なディフューザ効果が得られる。従って、図１８に示すテールパイプ９９の排出口付近は冷却器としての機能も兼ね備えている。なお、上方部９９ｂの先端には径の細い排気口部９９ｅが溶接されており、ここから排ガスは排出される。
【００８１】
図示例では、右側のキャビンフレーム１１２Ｒの外側にテールパイプ９９を設けているが、左側のキャビンフレーム１１２Ｌの外側に設けても良い。また、機体後部のキャビンフレーム１１２に設けても良い。更に、テールパイプ９９から下方に排ガスを排出する場合でも図１８に示す構成を採用できる。また、テールパイプ９９の構造を変えることで、図６及び図９〜図１４等に示した冷却器Ｒと同様な構成とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、ＤＰＦ装置を搭載した作業車両に利用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  コモンレール                    ２  圧力センサ
３  燃料タンク                      ４  高圧ポンプ
５  シリンダ                        ６  燃料噴射ノズル
７  燃料フィルタ                    ８  吐出通路
９  高圧燃料供給通路                １０  リターン通路
１１  圧力制御弁                    １２  前輪
１３  後輪                          １４  キャビン
１５  ハンドルポスト                １６  ステアリングハンドル
１７  操縦席                        １８  前後進レバー
１９  ステップフロア                ２０  クラッチペダル
２１  作業機                        ２２  リンクリフトアーム
２３  アクセルペダル                ２４  ブレーキペダル
２５  アクセルレバー                ２６  主変速レバー
２７  副変速レバー                  ２８  ＰＴＯ変速レバー
２９  ポジションレバー              ３０  自動耕深レバー
３１  右上げスイッチ                ３２  右下げスイッチ
３３  自動水平スイッチ              ３４  バックアップスイッチ
３５  トランスミッションケース      ３６  シリンダーケース
３７  インタークーラ                ３８  吸気マニホールド
３９  吸気バルブ                    ４０  ピストン
４１  排気バルブ                    ４２  排気マニホールド
４３  ＥＧＲバルブ                  ４４  ＥＧＲ回路
４５  排気タービン                  ４５ａ  吸気タービン
４６  後処理装置                    ４６ａ  ＤＯＣ
４６ｂ  ＤＰＦ                      ４７  絞り弁
４８  カム                          ４９  ロッカーアーム
５０  マフラー排気管                ５２，５３，５８  圧力センサ
５５  排気管                        ５６  吸入管
５７  ＥＧＲクーラ                  ５９  温度センサ
６７  エアクリーナー                ６９  燃料噴射ノズル
７０  ポンプ                        ７２  車体フレーム
７４  ステー                        ７６  ボルト
７８  ナット                        ８０  テールパイプ
８２  筒状カバー                    ８４  支持部材
８５  補強部材                      ８６  スプリング座金
８７  プレート
９０  仕切り板                      ９１  第１排気管
９２  第２排気管                    ９６  シリンダヘッド
９７  シリンダブロック              ９８  冷却ファン
９９  テールパイプ                  １００  ＥＣＵ
１０７  主経路                      １０８  オイルクーラ
１０９  分岐経路                    １１０  ステー
１１１  圧力弁                      １１２  キャビンフレーム            
２００  制御装置
Ｅ  エンジン
Ｒ  排ガス冷却器
ＰＭ  粒状化物質
ＴＢ  過給器
【図１】
2015143512.tif 000003
【図２】
2015143512.tif 000004
【図３】
2015143512.tif 000005
【図４】
2015143512.tif 000006
【図５】
2015143512.tif 000007
【図６】
2015143512.tif 000008
【図７】
2015143512.tif 000009
【図８】
2015143512.tif 000010
【図９】
2015143512.tif 000011
【図１０】
2015143512.tif 000012
【図１１】
2015143512.tif 000013
【図１２】
2015143512.tif 000014
【図１３】
2015143512.tif 000015
【図１４】
2015143512.tif 000016
【図１５】
2015143512.tif 000017
【図１６】
2015143512.tif 000018
【図１７】
2015143512.tif 000019
【図１８】
2015143512.tif 000020