(57)【要約】【課題】簡易な構成で、エネルギー消費を抑制しつつ、還元剤凍結時の迅速な還元剤供給ができる還元剤供給システムを提供する。【解決手段】サブタンク３はエンジン１の真上に配置されている。還元剤凍結時には、エンジン1の排熱によりサブタンク３内の還元剤が解凍される。サブタンク３はメインタンク２より小容量であり、サブタンク３内の還元剤はメインタンク２の還元剤より早く解凍される。メインタンク２内の還元剤が凍結していても、油圧ショベルの始動後、暖機運転を経て、迅速な還元剤供給ができる。さらに、凍結対策を指示してサブタンク３の液面レベルを通常レベルより下げることにより、より迅速な還元剤供給ができる。【選択図】図１
2013002285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの排気に含まれる窒素酸化物の還元浄化に用いる液体還元剤を貯蔵するメインタンクと、
前記メインタンクから供給された液体還元剤を貯留するサブタンクと、
前記サブタンクに貯留された液体還元剤をエンジン排気通路に配設された還元触媒に供給する還元剤供給手段と
を備える還元剤供給システムにおいて、
前記サブタンクは、還元剤凍結時にエンジンの排熱を利用して還元剤を解凍するようにエンジン近傍に配置される
ことを特徴とする還元剤供給システム。
【請求項２】
請求項１記載の還元剤供給システムにおいて、
前記サブタンクの液面レベルを調整するレベル調整手段と、
凍結対策を指示する凍結対策指示手段と
を更に備え、
前記レベル調整手段は、
通常時には、サブタンクの液面レベルを所定レベルに維持し、
前記凍結対策指示手段による凍結対策指示に基づき、通常時より液面レベルを下げる
ことを特徴とする還元剤供給システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の還元剤供給システムにおいて、
前記サブタンクから前記メインタンクへの戻り配管と、この戻り配管上に設けられた開閉弁とを有する還元剤循環手段
を更に備えることを特徴とする還元剤供給システム。
【請求項４】
請求項１記載の還元剤供給システムにおいて、
前記還元剤供給システムは油圧ショベルに搭載され、
前記メインタンクは、前記油圧ショベルのカウンターウェイト下部に配置される
ことを特徴とする還元剤供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の作業車両に搭載される還元剤供給システムに関し、特に、還元剤凍結時の迅速な還元剤供給を可能とする還元剤供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の作業車両はその駆動源としてディーゼルエンジンを搭載しているが、このディーゼルエンジンから排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）が環境問題になっている。これに対して、排気中の窒素酸化物に還元剤を噴射し、窒素酸化物を無害成分（例えばＮ２やＨ２０）に還元し、窒素酸化物の浄化を行う。
【０００３】
還元剤は貯蔵タンクに貯蔵され、貯蔵タンクから供給されて噴射される。還元剤は高温になるほど劣化が進み、本来の高い浄化率が得られなくなるため、低温で維持する方が好ましい。一方、寒冷地など低温すぎると、還元剤が凍結し、噴射供給できなくなる。そこで、タンクにヒータ等の加熱手段を設け、還元剤を解凍する必要がある。
【０００４】
ところで、油圧ショベル等の作業車両が大型化すると、排出されるＮＯｘ量も増加し、供給する還元剤も増加するため、タンクも大容量化する。タンク容量が大きいと、凍結した液体還元剤が解凍するまで時間がかかってしまう。従って、エンジン始動後に、排気中への液体還元剤の供給が間に合わず、排気中からＮＯｘが充分に還元浄化されないおそれがある。
【０００５】
特許文献１には、メインタンクとメインタンクより小容量のサブタンクとを備え、還元剤凍結時にはサブタンク内に設けられた電気ヒータにより、サブタンク内の還元剤を解凍して、速やかに還元剤を供給する還元剤供給システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８２４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来技術の還元剤供給システムは、電気ヒータを必須の構成としており、構成が増える分、コスト高になる。また、電源に負荷をかけエネルギー効率の点からも好ましくない。
【０００８】
本発明の目的は、簡易な構成で、エネルギー消費を抑制しつつ、還元剤凍結時の迅速な還元剤供給を可能とする還元剤供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジンからの排気に含まれる窒素酸化物の還元浄化に用いる液体還元剤を貯蔵するメインタンクと、前記メインタンクから供給された液体還元剤を貯留するサブタンクと、前記サブタンクに貯留された液体還元剤をエンジン排気通路に配設された還元触媒に供給する還元剤供給手段とを備える還元剤供給システムにおいて、前記サブタンクは、還元剤凍結時にエンジンの排熱を利用して還元剤を解凍するようにエンジン近傍に配置される。
【００１０】
還元剤凍結時でも、エンジンの排熱によりサブタンク内の還元剤が解凍され、作業車両の始動後、暖機運転を経て、迅速な還元剤供給が可能となる。エンジンの排熱を利用することにより、電熱ヒータ等の構成が不要であり、簡易な構成とすることができ、エネルギー消費を抑制できる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記サブタンクの液面レベルを調整するレベル調整手段と、凍結対策を指示する凍結対策指示手段とを更に備え、前記レベル調整手段は、通常時には、サブタンクの液面レベルを所定レベルに維持し、前記凍結対策指示手段による凍結対策指示に基づき、通常時より液面レベルを下げる。
【００１２】
これにより、還元剤解凍量がより少量となり、更に迅速な還元剤供給が可能となる。
【００１３】
（３）上記（１）または（２）において、好ましくは、前記サブタンクから前記メインタンクへの戻り配管と、この戻り配管上に設けられた開閉弁とを有する還元剤循環手段を更に備える。
【００１４】
これにより、凍結対策が指示されると開閉弁を開き、サブタンクからメインタンクへ還元剤を戻し、サブタンクの液面レベルを下げることができる。
【００１５】
また、還元剤の熱劣化のおそれがある場合、開閉弁を開き、循環回路を形成することで、還元剤を適温に維持できる。
【００１６】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記還元剤供給システムは油圧ショベルに搭載され、前記メインタンクは、前記油圧ショベルのカウンターウェイト下部に配置される。
【００１７】
これにより、還元剤の補給が容易となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡易な構成で、エネルギー消費を抑制しつつ、還元剤凍結時の迅速な還元剤供給ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】還元剤供給システムの全体構成を示す図である（第１実施形態）。
【図２】油圧ショベル（大型）の外観を示す図である。
【図３】油圧ショベルのキャビンの内部を示す図である。
【図４】油圧ショベル主要部の概略断面図である（平面方向）。
【図５】油圧ショベル主要部の概略断面図である（側面方向）。
【図６】基本動作に係る制御フローである。
【図７】凍結対策に係る制御フローである。
【図８】通信システムについて説明する概念図である。
【図９】適温維持に係る制御フローである。
【図１０】還元剤供給システムの全体構成を示す図である（第２実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
<第１実施形態>
以下、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。
【００２１】
〜構成〜
図１は本発明の第１実施形態に係わる還元剤供給システムの全体構成を示す図である。
【００２２】
油圧ショベル等の作業車両はその駆動源としてディーゼルエンジン１を搭載している。エンジン1は油圧ポンプ７（図４参照）を駆動し、油圧ポンプ７は圧油を吐出する。この圧油より油圧アクチュエータ（例えば、アームシリンダ１１５、図2参照）は駆動され、この油圧アクチュエータにより被駆動部材（例えば、アーム１１２、図2参照）が駆動される。これにより、油圧ショベルは掘削等の作業をおこなう。
【００２３】
エンジン１の排気管６には尿素ＳＣＲ装置４が配設されている。還元剤として尿素水が尿素ＳＣＲ装置４上流に噴射されると、加水分解によりアンモニアが生成される。尿素ＳＣＲ装置４において、排気中の窒素酸化物はアンモニアと反応し浄化される。還元剤供給システムは、尿素ＳＣＲ装置４に還元剤を供給するものである。
【００２４】
還元剤供給システムは、基本構成として、還元剤を貯蔵するメインタンク２と、メインタンク２から供給された還元剤を貯留するサブタンク３と、サブタンク３に貯留された還元剤を尿素ＳＣＲ装置４上流に噴射供給する噴射ノズル５とを備えている。
【００２５】
メインタンク２とサブタンク３とは配管１１により接続され、サブタンク３と噴射ノズル５とは配管１２により接続される。配管１１上にはフィードポンプ１４が配設され、フィードポンプ１４はメインタンク２に貯蔵された還元剤をサブタンク３に供給する。配管１２上にはフィードポンプ１５が配設され、フィードポンプ１５はサブタンク３に貯留された還元剤を噴射ノズル５に供給する。
【００２６】
また、メインタンク２には、補給口４１が設けられている。
【００２７】
メインタンク２には、メインタンク２に貯蔵された還元剤の温度を計測する温度センサ２１と、液面レベルを計測するレベルセンサ２２とが設けられている。サブタンク３には、サブタンク３に貯留された還元剤の温度を計測する温度センサ２３と、液面レベルを計測するレベルセンサ２４が設けられている。配管１２上でかつフィードポンプ１５上流には、還元剤の流量を計測する流量センサ２５が配設されている。
【００２８】
コントローラ３０は、エンジン1の回転数やトルクを制御したり、油圧ショベルの各機器（図示省略）を制御したりする。また、エンジントルク等のデータに基づき還元剤噴射量を演算し、所定量の還元剤を噴射供給するように、フィードポンプ１５に指令信号を出力するとともに、流量センサ２５からの計測信号を入力し、この入力信号に基づき、所定量の還元剤が噴射供給されたか否かを判断し（還元剤噴射制御、後述するステップＳ３０に相当）、レベルセンサ２４からレベル信号を入力し、この入力信号に基づき、サブタンク３の液面レベルを調整するように、フィードポンプ１４に指令信号を出力する（レベル制御、後述するステップＳ１００に相当）。
【００２９】
また、レベルセンサ２２からレベル信号を入力し、この入力信号に基づき、メインタンク２の液面レベルが所定レベル未満になると、油圧ショベルのオペレータや管理者に還元剤の補給を促す警告信号をモニタ装置３２（図３参照）等に出力する。
【００３０】
本実施形態の還元剤供給システムは、更に以下の特徴的構成を備えている。
【００３１】
第1の特徴として、サブタンク３は、還元剤凍結時にエンジン１の排熱を利用して還元剤を解凍するようにエンジン１近傍に配置されている。エンジン１近傍とは、エンジン1に略隣接すると同じ意味であるが、必ずしもエンジン1に接している必要はなく、エンジン排熱が確実に伝播する範囲であればよい。図示の例では、上昇するエンジン1の排熱が伝播するように、サブタンク３はエンジン１の真上に配置されている。
【００３２】
これにより、還元剤凍結時でも、油圧ショベルの始動により、暖機運転を経て、迅速な還元剤供給が可能となる。
【００３３】
第２の特徴として、還元剤供給システムは凍結対策指示装置３１を備えている。凍結対策指示装置３１は油圧ショベルのオペレータや管理者の操作を指示信号としてコントローラ３０に出力する。コントローラ３０は、この凍結対策指示信号に基づき、通常時よりサブタンク３の液面レベルを下げるレベル制御を行う（動作にて詳述）。
【００３４】
これにより、還元剤凍結時に、更に迅速な還元剤供給が可能となる。
【００３５】
第３の特徴として、還元剤供給システムは、サブタンク３とメインタンク２と接続する配管（戻り配管）１３と配管１３上に設けられた開閉弁１６とを備えている。通常、開閉弁１６は閉じているが、コントローラ３０からの指令信号により開閉弁１６が開くと、メインタンク２とサブタンク３と配管１１，１３とフィードポンプ１４とは還元剤循環回路を形成する。コントローラ３０は、凍結対策指示信号（前述）や温度センサ２３からの計測信号に基づき、開閉弁１６に指令信号を出力する（動作にて詳述）。
【００３６】
これにより、サブタンク３の液面レベルを下げることができ、また、還元剤を適温に維持できる。
【００３７】
なお、配管１３はエンジン１の冷却ファン８近傍に配置される。
【００３８】
第４の特徴として、メインタンク２は、油圧ショベルのカウンターウェイト１０８（図２，４，５参照）下部に配置されている。なお、この配置は一例であり、油圧ショベルのフレーム１０９周辺であれば、カウンターウェイト１０８下部に限られない。
【００３９】
これにより、還元剤の補給が容易となる。
【００４０】
図２は、油圧ショベルの外観を示す図である。一般的な油圧ショベルより大型な油圧ショベルを図示している。還元剤供給システムは油圧ショベル等の作業車両に搭載される。油圧ショベルは下部走行体１００と上部旋回体１０１とフロント作業機１０２を備えている。下部走行体１００は左右のクローラ式走行装置を有し、左右の走行モータにより駆動される。上部旋回体１０１は旋回部１０５により下部走行体１００上に旋回可能に搭載され、フロント作業機１０２は上部旋回体１０１の前部に俯仰可能に取り付けられている。上部旋回体１０１にはフレーム１０９を介してエンジンルーム１０６、キャビン１０７、カウンターウェイト１０８が備えられ、エンジンルーム１０６にエンジン１が配置されている。
【００４１】
フロント作業機１０２はブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３を有する多関節構造であり、ブーム１１１はブームシリンダ１１４の伸縮により上下方向に回動し、アーム１１２はアームシリンダ１１５の伸縮により上下、前後方向に回動し、バケット１１３はバケットシリンダ１１６の伸縮により上下、前後方向に回動する。
【００４２】
図３は、油圧ショベルのキャビン１０７の内部を示す図である。キャビン１０７内のオペレータが見やすい位置にモニタ装置３２が配置されている。モニタ装置３２は、本来、燃料残量、冷却水温等の油圧ショベルの車体基本情報をモニタ部に表示するものである。さらに、モニタ装置３２は操作部を有し、操作部が操作されることにより車体基本情報以外の情報も選択的に表示する。また、オペレータがモニタ部を見ながら操作部を操作することで、モニタ装置３２はインターフェイスとしても機能する。
【００４３】
なお、油圧ショベルは、作業車両の一例であり、還元剤供給システムは、ホイールローダやダンプトラック等の他の作業車両にも搭載される。
【００４４】
図４は油圧ショベル主要部の概略断面図（平面方向）であり、図５は油圧ショベル主要部の概略断面図（側面方向）である。図４、図５を用いてメインタンク２、サブタンク３の概略配置を確認する。
【００４５】
サブタンク３はエンジン１の真上に配置されている。一方、メインタンク２は、油圧ショベルのカウンターウェイト１０８下部に配置されている。
【００４６】
〜動作〜
還元剤供給システムの各動作をコントローラ３０の制御と共に説明する。
【００４７】
（動作１）
図６は、還元剤供給システムの基本動作に係る制御フローである。還元剤供給システムの基本動作を制御フロー（図６）と共に説明する。
【００４８】
温度センサ２３によりサブタンク３に貯蔵された還元剤の温度は常時計測され（ステップＳ１０）、この計測温度が常温か否かが判断される（ステップＳ２０）。たとえば、−１１℃〜７０℃の範囲を常温とする。なお、−１１℃は還元剤（尿素水）の凝固点（凍結開始温度）である。一方、７０℃は、還元剤（尿素水）の熱劣化が開始する温度である。還元剤が７０℃以上になると、本来の高い浄化率が得られなくなるおそれがある。
【００４９】
還元剤が常温である場合、還元剤噴射制御が行われる（ステップＳ３０）。還元剤が噴射されると、サブタンク３の液面レベルを所定レベル（通常レベル）に維持するようにレベル制御が行われる（ステップＳ１００）。すなわち、還元剤噴射量に相当する量の還元剤が、フィードポンプ１４を介してメインタンク２からサブタンク３に補給される。
【００５０】
還元剤が常温でない場合、還元剤噴射停止制御が行われる（ステップＳ４０）。
【００５１】
例えば、寒冷地などでは油圧ショベルの始動時において、還元剤が凍結している場合、還元剤の噴射が停止される。一方、寒冷地などでは油圧ショベルの始動時において、モニタ装置３２には、暖機運転を促す旨が表示される。エンジン１が暖機され、エンジン1の排熱が伝播すると、サブタンク３内の還元剤は徐々に解凍される。
【００５２】
サブタンク３はメインタンク２より小容量であり、サブタンク３内の還元剤はメインタンク２の還元剤より早く解凍される。メインタンク２内の還元剤が凍結していても、サブタンク３内の還元剤が解凍されると、還元剤の噴射供給が可能となる。
【００５３】
これにより、油圧ショベルの始動により、迅速な還元剤供給が可能となる。
【００５４】
メインタンク２には別の加熱手段（例えば電熱ヒータ）が備えられており、サブタンク３内の還元剤解凍に遅れて、メインタンク２内の還元剤も徐々に解凍される。メインタンク２内の還元剤が解凍されると、還元剤がメインタンク２からサブタンク３に補給される。これにより、還元剤供給システムは通常時の動作に戻る（Ｓ１０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ１００）。
【００５５】
一方、エンジン１が長時間稼動するとオーバーヒートのおそれがある。このような場合、エンジン1の排熱温度が上昇し、還元剤が熱劣化するおそれがある。このとき、還元剤の噴射が停止される。一方、モニタ装置３２には、オーバーヒートの旨が表示される。なお、本実施形態では、還元剤を適温に維持する制御がなされており（後述）、還元剤が熱劣化するおそれは、ほとんどない。
【００５６】
なお、サブタンク３のエンジン排熱よる加熱やメインタンク２の電熱ヒータによる加熱について言及したが、配管１１，１２も別の加熱手段（例えば電熱ヒータ）により加熱してもよい。
【００５７】
（動作２）
図７は、還元剤供給システムの凍結対策に係る制御フローである。凍結対策に係る動作を制御フロー（図７）と共に説明する。
【００５８】
凍結対策指示装置３１はいくつかの形態があるが、例えば、モニタ装置３２表示部に表示されると凍結対策指示画面と、モニタ装置３２操作部と、コントローラ３０の表示制御機能から構成される。
【００５９】
作業終了時、オペレータが油圧ショベルのキーをＯＦＦにすると、モニタ装置３２には、凍結対策を行うか否かを尋ねる旨（凍結対策指示画面）が表示される（ステップＳ５０）。オペレータは、作業終了後の天候を考慮して、凍結対策が必要と考える場合は、モニタ装置３２操作部を介して、凍結対策を指示する。凍結対策指示装置３１による指示に基づき、通常時のサブタンク３の液面レベル（通常レベル）より低い凍結対策レベルが設定される（ステップＳ５２）。
【００６０】
凍結対策レベルや通常レベルは、以下のように予め決められている。メインタンク２内の還元剤が凍結した場合、還元剤が解凍され、サブタンク３への補給が可能になるまでの時間を推定する。この推定解凍時間内は、サブタンク３内の還元剤のみで窒素酸化物を浄化することを想定し、必要最少量を求め、凍結対策レベルを求める。通常レベルは、余裕を見て、例えば、凍結対策レベルの１．５倍となるように決められている。
【００６１】
凍結対策レベルが設定されると、開閉弁１６が開き（ステップＳ５３）、サブタンク３の液面レベルが下がり、サブタンク３内の還元剤の一部は配管１３を介してメインタンク２に戻る。このとき、レベル制御が行われ（ステップＳ１００）、サブタンク３の液面レベルが凍結対策レベルまで下がると、開閉弁１６は閉じる（ステップＳ５４）。これにより、サブタンク３内には、必要最少量の還元剤のみが貯留される。
【００６２】
作業終了後、外気温が急激に低下すると、還元剤が凍結する。本実施形態では、動作１で説明したように暖機運転を経て、油圧ショベルの始動後から、迅速な還元剤供給が可能となる。凍結対策が行われることにより、還元剤量解凍量も凍結未対策時より少量となる。これにより、更に迅速な還元剤供給が可能となる。
【００６３】
なお、通常時には通常レベルが設定され、凍結対策に係る一連の動作がおこなわれた後、通常レベルが再度設定される。サブタンク３内の還元剤解凍に遅れて、メインタンク２内の還元剤も解凍されると、還元剤がメインタンク２からサブタンク３に補給され、サブタンク３の液面レベルは通常レベルに戻る（Ｓ５０→Ｓ５１→Ｓ１００）。これにより、還元剤供給システムは通常時の動作に戻る。
【００６４】
一方、作業終了時、モニタ装置３２に凍結対策指示画面が表示されても、オペレータが、凍結対策は必要ないと考える場合は、凍結対策は行わない。作業終了後も、サブタンク３の液面レベルは通常レベルを維持する（Ｓ５０→Ｓ５１→Ｓ１００）。仮に、作業終了後、外気温が急激に低下し、還元剤が凍結しても、凍結対策時より時間を要するものの、暖機運転を経て、油圧ショベルの始動後から、迅速な還元剤供給が可能となる。
【００６５】
凍結対策指示装置３１の一形態として、モニタ装置３２の凍結対策指示画面とモニタ装置３２操作部とコントローラ３０の表示制御機能から構成される凍結対策指示装置３１を例示し、オペレータが凍結対策を指示する例を説明したが、凍結対策指示装置３１の別形態についても例示する。
【００６６】
図８は、油圧ショベルの通信システムについて説明する概念図である。
【００６７】
ところで、近年、油圧ショベルなどの作業車両の稼動実態は、レンタル業者が大量購入して、必要に応じ土木工事等を行う建設会社等の顧客に貸し出す形態が多くなっている。レンタル業者が、管理者として一元的に複数の作業車両のセキュリティ管理やメンテナンス管理を行うことで、顧客の管理負担を低減している。油圧ショベルは通信装置３３を備え、無線網３４を介して、レンタル業者の管理サーバ３５と相互通信が可能となっている。たとえば、油圧ショベルの車体情報が油圧ショベルの通信装置３３から管理サーバ３５に送信され、メンテナンス管理を行なったり、ロック指令が管理サーバ３５から通信装置３３に送信され、セキュリティ管理を行なったりすることができる。
【００６８】
管理者は、作業終了後の天候を考慮して、凍結対策が必要と考える場合は、管理サーバ３５から通信装置３３に凍結対策指示指令を送信する。これにより、サブタンク３の液面レベルは凍結対策レベルまで下がる。この場合、凍結対策指示装置３１は、コントローラ３０の通信制御機能、通信装置３３、無線網３４、管理サーバ３５から構成される。
【００６９】
オペレータの指示に基づき動作する凍結対策指示装置３１や管理者の指示に基づき動作する凍結対策指示装置３１の他に、自己判断をおこなう凍結対策指示装置３１でもよい。
【００７０】
温度センサ２３によりサブタンク３に貯留された還元剤の温度は作業終了後も計測される。計測温度が還元剤（尿素水）の凝固点に近づくと、たとえば、凝固点よりやや高い―６℃未満になると、凍結対策指示装置３１は指示信号を出力する。これにより、サブタンク３の液面レベルは凍結対策レベルまで下がる。
【００７１】
なお、オペレータが油圧ショベルのキーをＯＦＦにすると、主電源もＯＦＦとなるが、サブ電源は維持される。従って、還元剤供給システムはサブ電源により作業終了後も上記動作をおこなうことができる。
【００７２】
（動作３）
図９は、還元剤供給システムの適温維持に係る制御フローである。適温維持に係る動作を制御フロー（図９）と共に説明する。
【００７３】
上述したように、還元剤である尿素水は７０℃以上になると、熱劣化が開始して本来の高い浄化率が得られなくなるおそれがある。サブタンク３はエンジン１の真上に配置されているため、エンジン1の排熱による還元剤の過剰加熱を防止する必要がある。
【００７４】
通常、開閉弁１６は閉じており、動作１で説明した基本動作がおこなわれている。
【００７５】
温度センサ２３によりサブタンク３に貯留された還元剤の温度は常時計測され（ステップＳ１０）、この計測温度が適温を維持しているか否かが判断される（ステップＳ６０）。すなわち、計測温度が熱劣化開始温度に近づくと、たとえば、７０℃よりやや低い６０℃（適温上限）以上になると、このままでは適温を維持できないおそれがあるため、適温維持制御が行われる。
【００７６】
開閉弁１６が開き（ステップＳ６２）、サブタンク３内の還元剤の一部は配管１３を介してメインタンク２に戻る。このとき、サブタンクの液面レベルを通常レベルに維持するように、レベル制御がおこなわれ（ステップＳ１００）、戻り量に相当する量の還元剤が、フィードポンプ１４を介してメインタンク２からサブタンク３に補給される。このように、還元剤循環回路が形成される。
【００７７】
サブタンク３内の還元剤はエンジン排熱により過剰加熱されるおそれがあるが、メインタンク２は、カウンターウェイト１０８下部に配置され、メインタンク２内の還元剤は、外気温に近い温度に維持されている。高温のサブタンク３内の還元剤がサブタンク３から流出し、低温のメインタンク２内の還元剤がサブタンク３に流入するため、計測温度は６０℃未満となり、開閉弁１６が閉じる（Ｓ１０→Ｓ６０→Ｓ６１）。これにより、サブタンク３内の還元剤を適温に維持し、還元剤の熱劣化を防止する。
【００７８】
なお、配管１３はエンジン１の冷却ファン８近傍に配置されており、サブタンク３からメインタンク２に戻る高温の還元剤は、冷却ファン８の冷却風により冷却される。
【００７９】
（動作４）
以上、サブタンク３のレベル制御について説明したが、メインタンク２においてもレベル制御が行なわれる。レベルセンサ２２によりメインタンク２に貯蔵される還元剤のレベルは常時計測され、所定レベル未満になると、モニタ装置３２および管理サーバ３５には還元剤補給を促す警告が表示される。オペレータまたは管理者は、補給口４１より還元剤を補給する。
【００８０】
このとき、特に図２に示す大型の油圧ショベルの場合、メインタンク２がエンジンルーム１０６内にあると、補給をする際にはしごを昇降しなければならない。本実施形態では、メインタンク２はカウンターウェイト１０８下部に配置されおり、地上から容易に補給することができる。
【００８１】
〜請求項との対応関係〜
本実施形態において、レベルセンサ２４、配管１３、開閉弁１６およびコントローラ３０のＳ５０〜５４，Ｓ１００の制御は、凍結対策指示装置３１による凍結対策指示に基づき、通常時より液面レベルを下げるレベル調整手段を構成する。
【００８２】
メインタンク２、サブタンク３、配管１１，１３、フィードポンプ１４、開閉弁１６およびコントローラ３０のＳ６０〜６２，Ｓ１００の制御は、還元剤循環手段を形成する。
【００８３】
〜効果〜
本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００８４】
（１）還元剤凍結時でも、エンジン1の排熱によりサブタンク３内の還元剤が解凍され、油圧ショベルの始動後、暖機運転を経て、迅速な還元剤供給が可能となる。エンジン1の排熱を利用することにより、電熱ヒータ等の構成が不要であり、簡易な構成とすることができ、エネルギー消費を抑制できる。
【００８５】
（２）凍結対策が行われることにより、更に迅速な還元剤供給が可能となる。
【００８６】
（３）適温維持制御が行なわれることより、エンジン１が長時間稼動する場合でも、還元剤の熱劣化を防止できる。
【００８７】
（４）作業車両が大型の場合でも、還元剤の補給が容易にできる。
【００８８】
<第２実施形態>
図１０は本発明の第２実施形態に係わる還元剤供給システムの全体構成を示す図である。
【００８９】
第１実施形態は、第１〜第４の特徴的構成を備えることにより、第１〜第４の効果を得ることができる。第２実施形態は、第１と第４の特徴的構成を備えることにより、第１と第４の効果を得ることができる。
【００９０】
すなわち、サブタンク３が、還元剤凍結時にエンジン１の排熱を利用して還元剤を解凍するようにエンジン１近傍に配置されていることにより、簡易な構成で、エネルギー消費を抑制しつつ、還元剤凍結時の迅速な還元剤供給ができる。
【００９１】
また、メインタンク２が、油圧ショベルのカウンターウェイト１０８下部に配置されていることにより、作業車両が大型の場合でも、還元剤の補給が容易にできる。
【符号の説明】
【００９２】
１  ディーゼルエンジン
２  メインタンク
３  サブタンク
４  尿素ＳＣＲ装置
５  噴射ノズル
６  排気管
７  油圧ポンプ
８  冷却ファン
１１，１２  配管
１３  配管（戻り配管）
１４，１５  フィードポンプ
１６  開閉弁
２１，２３  温度センサ
２２，２４  レベルセンサ
２５  流量センサ
３０  コントローラ
３１  凍結対策指示装置
３２  モニタ装置
３３  通信装置
３４  無線網
３５  管理サーバ
１００  下部走行体
１０１  上部旋回体
１０２  フロント作業機
１０５  旋回部
１０６  エンジンルーム
１０７  キャビン
１０８  カウンターウェイト
１０９  フレーム
１１１  ブーム
１１２  アーム
１１３  バケット
１１４  ブームシリンダ
１１５  アームシリンダ
１１６  バケットシリンダ
【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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【図９】
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【図１０】
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