JPH0429849B2 - - Google Patents
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- JPH0429849B2 JPH0429849B2 JP59131284A JP13128484A JPH0429849B2 JP H0429849 B2 JPH0429849 B2 JP H0429849B2 JP 59131284 A JP59131284 A JP 59131284A JP 13128484 A JP13128484 A JP 13128484A JP H0429849 B2 JPH0429849 B2 JP H0429849B2
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/222—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
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- F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
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- F01N2410/04—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device during regeneration period, e.g. of particle filter
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデイーゼルパテイキユレートフイルタ
の再燃焼に使用するバーナのバーナエア制御装置
に関する。
の再燃焼に使用するバーナのバーナエア制御装置
に関する。
デイーゼルエンジンの排出するパテイキユレー
トは公害防止のため、通常はセラミツクス製のデ
イーゼルパテイキユレートフイルタ（以後単にフ
イルタと記す）により、排気中より取り除かれて
おり、所定時にフイルタ自体の再生を兼ね、再燃
焼により無公害物質として除去される。このパテ
イキユレートの再燃焼には適度の燃焼温度と適度
の酸素量、即ち、所定量の空気過剰率を保つエア
が必要であり、加熱温度が低いとパテイキユレー
トは除去されず、逆に、過度に加熱するとフイル
タ自体が溶損を生じるという不都合がある。
トは公害防止のため、通常はセラミツクス製のデ
イーゼルパテイキユレートフイルタ（以後単にフ
イルタと記す）により、排気中より取り除かれて
おり、所定時にフイルタ自体の再生を兼ね、再燃
焼により無公害物質として除去される。このパテ
イキユレートの再燃焼には適度の燃焼温度と適度
の酸素量、即ち、所定量の空気過剰率を保つエア
が必要であり、加熱温度が低いとパテイキユレー
トは除去されず、逆に、過度に加熱するとフイル
タ自体が溶損を生じるという不都合がある。
ところで、フイルタの加熱源としてバーナが使
用されることが多く、特に、高圧少流量の１次エ
アにより燃料を霧化し、低圧大流量の２次エアに
よりパテイキユレートの燃焼を行なう霧吹式バー
ナが多用されている。このバーナに供給される１
次エアの最適供給量はほぼ燃料流量と比例し、こ
の燃料流量を一定とするため、通常は一次エア量
は一定に保たれる。これに対し、２次エアは低圧
だが大流量を必要とされると共に、パテイキユレ
ートの燃焼に必要となる所定重量流量値だけのエ
アが供給されるように制御する必要がある。この
２次エアは、通常、容積型エアポンプを用いて供
給するが、このエアポンプは回転数のみを一定に
すれば体積流量が一定となるが、大気圧、大気温
度及びエンジン排圧の変化に応じて重量流量の変
化を受け易い。このため、容積型エアポンプの利
点である大吐出量の確保という点を利用する一
方、重量流量の変化を修正する必要がある。たと
えば一般の容積型エアポンプは第１図〜第３図に
示すごとき特性を有している。
用されることが多く、特に、高圧少流量の１次エ
アにより燃料を霧化し、低圧大流量の２次エアに
よりパテイキユレートの燃焼を行なう霧吹式バー
ナが多用されている。このバーナに供給される１
次エアの最適供給量はほぼ燃料流量と比例し、こ
の燃料流量を一定とするため、通常は一次エア量
は一定に保たれる。これに対し、２次エアは低圧
だが大流量を必要とされると共に、パテイキユレ
ートの燃焼に必要となる所定重量流量値だけのエ
アが供給されるように制御する必要がある。この
２次エアは、通常、容積型エアポンプを用いて供
給するが、このエアポンプは回転数のみを一定に
すれば体積流量が一定となるが、大気圧、大気温
度及びエンジン排圧の変化に応じて重量流量の変
化を受け易い。このため、容積型エアポンプの利
点である大吐出量の確保という点を利用する一
方、重量流量の変化を修正する必要がある。たと
えば一般の容積型エアポンプは第１図〜第３図に
示すごとき特性を有している。
第１図は容積型エアポンプの体積流量−吐出圧
特性の一例であり、吐出側の通路面積をしぼるこ
とにより体積流量は低減され、一方吐出圧が比較
的大きく増大することが明らかである。更に、第
２図には容積型エアポンプが低地にある場合（実
線で示した）と高地にある場合（破線で示した）
の重量理量−吐出圧特性の一例を示しており同一
重量流量を得る場合、高地では吐出圧を下げる即
ち、低地よりエア供給路のしぼりを拡げ、吐出圧
を下げる必要があることが示されている。同じく
第３図に示すように高度一定でもポンプ自体の変
動、大気温度等により２本の破線で示した如く重
量流量が変動することが示されている。
特性の一例であり、吐出側の通路面積をしぼるこ
とにより体積流量は低減され、一方吐出圧が比較
的大きく増大することが明らかである。更に、第
２図には容積型エアポンプが低地にある場合（実
線で示した）と高地にある場合（破線で示した）
の重量理量−吐出圧特性の一例を示しており同一
重量流量を得る場合、高地では吐出圧を下げる即
ち、低地よりエア供給路のしぼりを拡げ、吐出圧
を下げる必要があることが示されている。同じく
第３図に示すように高度一定でもポンプ自体の変
動、大気温度等により２本の破線で示した如く重
量流量が変動することが示されている。
このような特性を有する容積型エアポンプを２
次エアポンプとして用いた従来装置の一例を第４
図に示した。デイーゼルエンジン（以後単にエン
ジンと記す）１はターボチヤージヤ２を備え、そ
の排気路３の下流側にフイルタ５を備え、その下
流側にマフラ２００を介し排気を放出する。４は
フイルタ５の排気路３の上流側に設けられたバー
ナであり、同バーナ４はイグニツシヨンコイル６
を用いた発火装置を有し、圧力調整弁２０１によ
り調量された１次エアポンプ７からのエアで燃料
ポンプ８からの燃料を霧化させ、２次エアポンプ
９からのエアで高温ガスの空気過剰率を所定値に
保つよう構成され、過剰酸素でパテイキユレート
を燃焼させる。２次エアの供給路１０は流量制御
弁１１により流路面積が増減され、この弁を開閉
作動させる真空室は負圧源である真空ポンプ１２
と真空調整弁１３およびソレノイド弁１４を介し
連結される。
次エアポンプとして用いた従来装置の一例を第４
図に示した。デイーゼルエンジン（以後単にエン
ジンと記す）１はターボチヤージヤ２を備え、そ
の排気路３の下流側にフイルタ５を備え、その下
流側にマフラ２００を介し排気を放出する。４は
フイルタ５の排気路３の上流側に設けられたバー
ナであり、同バーナ４はイグニツシヨンコイル６
を用いた発火装置を有し、圧力調整弁２０１によ
り調量された１次エアポンプ７からのエアで燃料
ポンプ８からの燃料を霧化させ、２次エアポンプ
９からのエアで高温ガスの空気過剰率を所定値に
保つよう構成され、過剰酸素でパテイキユレート
を燃焼させる。２次エアの供給路１０は流量制御
弁１１により流路面積が増減され、この弁を開閉
作動させる真空室は負圧源である真空ポンプ１２
と真空調整弁１３およびソレノイド弁１４を介し
連結される。
また、この様なシステムにおいては、排気ガス
の流れがパテイキユレートの再生に影響しないよ
うにすることが必要である。このため、第１図に
示す様に、排気路３のフイルタ５の上流側及び下
流側において上記排気路３に夫々連結された排気
バイパス路２０２が設けられており、更に排気路
３と排気バイパス路２０２の上流側分岐点には、
排気切換弁２１０が設けられている。排気切換弁
２１０は、真空ポンプ１２に連通されたダイアフ
ラム２０３によりリンク機構を介して駆動され
る。ダイアフラム２０３と真空ポンプ１２との間
には電磁弁２０４が設けられている。同電磁弁２
０４は弁体２０５とコイル２０６とスプリング２
０７とから構成され、コイル２０６に電流が流れ
ると弁体２０５がコイル２０６に引かれ電磁弁２
０４が開放される。そして、真空ポンプ１２の負
圧がダイアフラム２０３に作動し排気切換弁２１
０がａの位置からｂの位置に動き排気路３を閉鎖
する構成となつている。この結果、エンジン１か
ら排出される排気ガスは排気バイパス路２０２を
通りマフラ２００に導かれることとなり、これに
よりエンジン１からの排気ガスが、バーナ装置２
０の燃焼条件に影響しない様になつている。
の流れがパテイキユレートの再生に影響しないよ
うにすることが必要である。このため、第１図に
示す様に、排気路３のフイルタ５の上流側及び下
流側において上記排気路３に夫々連結された排気
バイパス路２０２が設けられており、更に排気路
３と排気バイパス路２０２の上流側分岐点には、
排気切換弁２１０が設けられている。排気切換弁
２１０は、真空ポンプ１２に連通されたダイアフ
ラム２０３によりリンク機構を介して駆動され
る。ダイアフラム２０３と真空ポンプ１２との間
には電磁弁２０４が設けられている。同電磁弁２
０４は弁体２０５とコイル２０６とスプリング２
０７とから構成され、コイル２０６に電流が流れ
ると弁体２０５がコイル２０６に引かれ電磁弁２
０４が開放される。そして、真空ポンプ１２の負
圧がダイアフラム２０３に作動し排気切換弁２１
０がａの位置からｂの位置に動き排気路３を閉鎖
する構成となつている。この結果、エンジン１か
ら排出される排気ガスは排気バイパス路２０２を
通りマフラ２００に導かれることとなり、これに
よりエンジン１からの排気ガスが、バーナ装置２
０の燃焼条件に影響しない様になつている。
なお、符号１７は燃料調整弁、符号１８は圧力
調整弁、符号１５はイグニツシヨンコイル６、エ
アポンプ７，９、ソレノイド弁１４及び燃料調整
弁１７をコントロールするコントローラ、符号１
６は大気圧センサをそれぞれ示している。
調整弁、符号１５はイグニツシヨンコイル６、エ
アポンプ７，９、ソレノイド弁１４及び燃料調整
弁１７をコントロールするコントローラ、符号１
６は大気圧センサをそれぞれ示している。
このようなエンジン１のフイルタ５にパテイキ
ユレートが過度に付着した場合、コントローラ１
５は、たとえばフイルタ５上流側排気路圧が設定
値を上回つたことを圧力センサ１９により検出す
ることにより、再燃焼を開始させる。この場合、
高地で大気圧が低いと大気圧センサ１６の入力信
号によりコントローラ１５はソレノイド弁１４に
出力し、２次エアの流路面積を基準値より一定量
増大させるよう制御する。
ユレートが過度に付着した場合、コントローラ１
５は、たとえばフイルタ５上流側排気路圧が設定
値を上回つたことを圧力センサ１９により検出す
ることにより、再燃焼を開始させる。この場合、
高地で大気圧が低いと大気圧センサ１６の入力信
号によりコントローラ１５はソレノイド弁１４に
出力し、２次エアの流路面積を基準値より一定量
増大させるよう制御する。
これにより空気密度の低下による重量流量の低
下を体積流量増により防ぐことができる。しか
し、単に大気圧変化を一定負圧を受けるダイアフ
ラム式の流量制御弁１１で制御するこの方式で
は、２式エアポンプ自体のばらつきも加わり２次
エアの流量精度が低いという欠点がある。
下を体積流量増により防ぐことができる。しか
し、単に大気圧変化を一定負圧を受けるダイアフ
ラム式の流量制御弁１１で制御するこの方式で
は、２式エアポンプ自体のばらつきも加わり２次
エアの流量精度が低いという欠点がある。
本発明は２次エアの流量を簡単な構成によつて
精度よく制御できるデイーゼルパテイキユレート
フイルタのバーナエア制御装置を提供することを
目的とする。
精度よく制御できるデイーゼルパテイキユレート
フイルタのバーナエア制御装置を提供することを
目的とする。
本発明によるデイーゼルパテイキユレートフイ
ルタのバーナエア制御装置は、フイルタをバイパ
スする排気バイパス路とバーナへのエア供給路
と、エア供給路の流路面積を可変する流量制御弁
と、流量制御弁の前後差圧を一定にするように作
動する逃し弁と、流量制御弁の弁開閉量の操作を
行う制御部とを有した構成であり、さらに、逃し
弁が流量制御弁の前後圧を直接導く二つの室を有
した構成である。
ルタのバーナエア制御装置は、フイルタをバイパ
スする排気バイパス路とバーナへのエア供給路
と、エア供給路の流路面積を可変する流量制御弁
と、流量制御弁の前後差圧を一定にするように作
動する逃し弁と、流量制御弁の弁開閉量の操作を
行う制御部とを有した構成であり、さらに、逃し
弁が流量制御弁の前後圧を直接導く二つの室を有
した構成である。
以下、添付図面と共に本発明を説明する。
第５図には本発明の一実施例としてのデイーゼ
ルパテイキユレートフイルタのバーナエア制御装
置（以後単にバーナエア制御装置と記す）を示し
た。このバーナエア制御装置は第４図に示した従
来装置と同一部材を含んでおり、以後混同を生じ
ない範囲で同一部材には同一符号を付し、その重
複説明を略す。排気路３のフイルタ５に対し、所
定高温で所定空気過剰率の熱風を供給するバーナ
２０は２次エア流路（以後単に２次流路と記す）
２１を介し２次エアポンプ（以後単に２次ポンプ
と記す）９より２次エアを受ける。２次ポンプ９
はエアをエアフイルタ２２を介し２次流路２１に
流入させ、この２次流路の流路面積を増減させる
流量制御弁２８を介しバーナ２０に供給する。２
次流路２１は、エアフイルタ２２と２次ポンプ９
との間に大気温センサ２５を備え、流量制御弁２
８の上流側にその圧力を検出する圧力センサ２６
を備える。これら２つのセンサはその出力信号を
２次エアの流量を制御する燃料制御装置２７に伝
えるよう接続される。
ルパテイキユレートフイルタのバーナエア制御装
置（以後単にバーナエア制御装置と記す）を示し
た。このバーナエア制御装置は第４図に示した従
来装置と同一部材を含んでおり、以後混同を生じ
ない範囲で同一部材には同一符号を付し、その重
複説明を略す。排気路３のフイルタ５に対し、所
定高温で所定空気過剰率の熱風を供給するバーナ
２０は２次エア流路（以後単に２次流路と記す）
２１を介し２次エアポンプ（以後単に２次ポンプ
と記す）９より２次エアを受ける。２次ポンプ９
はエアをエアフイルタ２２を介し２次流路２１に
流入させ、この２次流路の流路面積を増減させる
流量制御弁２８を介しバーナ２０に供給する。２
次流路２１は、エアフイルタ２２と２次ポンプ９
との間に大気温センサ２５を備え、流量制御弁２
８の上流側にその圧力を検出する圧力センサ２６
を備える。これら２つのセンサはその出力信号を
２次エアの流量を制御する燃料制御装置２７に伝
えるよう接続される。
弁駆動装置２３は流動制御弁２８をダイアフラ
ム２９と一体的に連結し、このダイアフラムには
大気開放室３０と圧縮ばね４７を備えた負圧室３
１とが対向している。弁対流量制御弁２８は２次
エア流路２１にその流路面積Ｓを可変させるよう
取付けられる。上記負圧室３１はデユーテイソレ
ノイド弁（以後単にデユーテイ弁と記す）３２を
介し負圧源である真空ポンプ１２に連結されてい
る。デユーテイ弁３２は10Hz乃至20Hzで弁体をオ
ンオフさせて、負圧室３１を真空ポンプ１２に連
通させるか又は負圧室３１に大気を導くかの切換
制御を行ない、弁体のオンの時間幅となるパルス
幅を燃焼制御装置２７の出力信号により可変操作
し、これにより、負圧室３１の負圧値を変え、こ
の値と圧縮ばねと大気圧とがバランスする位置に
流量制御弁２８を移動させ、流路面積Ｓを可変制
御する。なお、流量制御弁２８は全開位置より全
閉位置に向け変位し、この変位量は可変する電気
抵抗値に対応する出力信号として位置センサ３３
より燃料制御装置２７にフイードバツクされる。
ム２９と一体的に連結し、このダイアフラムには
大気開放室３０と圧縮ばね４７を備えた負圧室３
１とが対向している。弁対流量制御弁２８は２次
エア流路２１にその流路面積Ｓを可変させるよう
取付けられる。上記負圧室３１はデユーテイソレ
ノイド弁（以後単にデユーテイ弁と記す）３２を
介し負圧源である真空ポンプ１２に連結されてい
る。デユーテイ弁３２は10Hz乃至20Hzで弁体をオ
ンオフさせて、負圧室３１を真空ポンプ１２に連
通させるか又は負圧室３１に大気を導くかの切換
制御を行ない、弁体のオンの時間幅となるパルス
幅を燃焼制御装置２７の出力信号により可変操作
し、これにより、負圧室３１の負圧値を変え、こ
の値と圧縮ばねと大気圧とがバランスする位置に
流量制御弁２８を移動させ、流路面積Ｓを可変制
御する。なお、流量制御弁２８は全開位置より全
閉位置に向け変位し、この変位量は可変する電気
抵抗値に対応する出力信号として位置センサ３３
より燃料制御装置２７にフイードバツクされる。
流量制御弁２８と２次ポンプ９との間に２次流
路２１には、これよりエアを大気放出させる逃し
弁５１が取付けられる。この逃し弁５１は閉弁方
向Ｃに押圧する圧縮ばね５２を備えた後室５３
と、流量制御弁２８と２次ポンプ９との間の圧力
を受ける前室５４とがダイアフラム５５にエア圧
を加える。即ち、前後差圧による押圧力が圧縮ば
ね５２の押圧力を上回るとると逃し弁５１が開弁
方向Ｐに移動し、逆止に、下回ると逃し弁５１が
閉弁方向Ｃに移動する。燃焼制御装置２７はマイ
クロコンピユータでその要部が形成される。上記
燃焼制御装置２７は流量制御弁２３の上流側圧力
センサ２６や大気温センサ２５や位置センサ３３
やバーナ排ガス温度センサ４６からそれぞれ出力
信号を受け、流量制御弁の上流側圧力、大気温度
の増減に応じて２次エアの体積流量を適正量増減
させ、また、バーナ排ガス温度に応じて燃料流量
を適正量に増減させる特性を有する。
路２１には、これよりエアを大気放出させる逃し
弁５１が取付けられる。この逃し弁５１は閉弁方
向Ｃに押圧する圧縮ばね５２を備えた後室５３
と、流量制御弁２８と２次ポンプ９との間の圧力
を受ける前室５４とがダイアフラム５５にエア圧
を加える。即ち、前後差圧による押圧力が圧縮ば
ね５２の押圧力を上回るとると逃し弁５１が開弁
方向Ｐに移動し、逆止に、下回ると逃し弁５１が
閉弁方向Ｃに移動する。燃焼制御装置２７はマイ
クロコンピユータでその要部が形成される。上記
燃焼制御装置２７は流量制御弁２３の上流側圧力
センサ２６や大気温センサ２５や位置センサ３３
やバーナ排ガス温度センサ４６からそれぞれ出力
信号を受け、流量制御弁の上流側圧力、大気温度
の増減に応じて２次エアの体積流量を適正量増減
させ、また、バーナ排ガス温度に応じて燃料流量
を適正量に増減させる特性を有する。
さら詳述すると、２次エアの重量流量Gaは
Ga＝SC√2・
ただし
Ｓ：流路断面積、
Δρ：流量制御弁２８の前後差圧、
ρ：流量制御弁２８の上流側空気密度
で与えられるが、本実施例においてはΔρは常に
一定に保たれＣは流量係数でほぼ一定の値をとる
ので、流路断面積を空気の密度変化分だけ補正す
ることにより、２次エアの重量流量を一定にする
ことができる。
一定に保たれＣは流量係数でほぼ一定の値をとる
ので、流路断面積を空気の密度変化分だけ補正す
ることにより、２次エアの重量流量を一定にする
ことができる。
さらに式は空気温度と圧力に鑑み、次のよう
に変形される。
に変形される。
すなわち、式が空気温度Ｔ、空気圧力Ｐのと
きの重量流量であるとすると、 空気密度ρは ρ＝C1×273.16／（273.16＋ｔ）×Ｐ／760 Ｔ＝273.16＋ｔより ここで C2＝273.1／760とおくと Ca＝一定、Ｐ＝一定とすると とおくことができる。
きの重量流量であるとすると、 空気密度ρは ρ＝C1×273.16／（273.16＋ｔ）×Ｐ／760 Ｔ＝273.16＋ｔより ここで C2＝273.1／760とおくと Ca＝一定、Ｐ＝一定とすると とおくことができる。
従つて、Ｓ＝Ｋ√
ただし
Ｔ：流量制御弁上流空気温度、
Ｐ：流量制御弁上流側空気圧力、
Ｋ：比例定数
すなわち、空気温度上昇に対しては、流路断面
積を増大、空気圧力上昇に対しては流路断面積を
減少させる制御をすることにより重量流量を一定
にすることができる。なお、流路断面積は流量制
御弁リフト量と一対一に対応するので、Ｔ、Ｐに
対して要求リフト量をマツプ等で指示することに
より、重量流量は一定に保たれる。
積を増大、空気圧力上昇に対しては流路断面積を
減少させる制御をすることにより重量流量を一定
にすることができる。なお、流路断面積は流量制
御弁リフト量と一対一に対応するので、Ｔ、Ｐに
対して要求リフト量をマツプ等で指示することに
より、重量流量は一定に保たれる。
ここでｐを流量制御弁２８上流側空気圧力とし
たが、流量制御弁２８の付近の流路内の圧力であ
れば良く、流量制御弁２８下流側の空気圧力とし
ても成立つものである。
たが、流量制御弁２８の付近の流路内の圧力であ
れば良く、流量制御弁２８下流側の空気圧力とし
ても成立つものである。
また、第６図に示すように、バーナ排ガス温度
が一定となるよう、基準値T0と比較し、基準値
を設定値Δt以上に下回つている間は基準燃料量
q0を、逆に基準値を設定値Δt以上に上回つてい
る間は小さな燃料量q2を噴射するよう燃焼制御装
置２７によつて燃料噴射量ｑが制御されている。
第５図に示したバーナエア制御装置の作動を説明
する。
が一定となるよう、基準値T0と比較し、基準値
を設定値Δt以上に下回つている間は基準燃料量
q0を、逆に基準値を設定値Δt以上に上回つてい
る間は小さな燃料量q2を噴射するよう燃焼制御装
置２７によつて燃料噴射量ｑが制御されている。
第５図に示したバーナエア制御装置の作動を説明
する。
燃焼制御装置２７はフイルタ５上流側の排圧を
圧力検知装置１９で検知し、同排圧が設定値を上
回ると再燃焼処理に入る。まず、燃焼制御装置２
７は１次、２次の各エアポンプ７，９と燃料ポン
プ８とイグニツシヨンコイル６とをオンさせる信
号を発する。同時にバーナ排ガス温度センサ４６
の出力信号に基づき、これが基準温度T0より低
いと、燃料流量値をq0よりq1に、逆の場合はq2に
調量するよう燃料調整弁１７に出力信号を与え
る。ところで、逃し弁５１は圧縮ばね５２に設定
された差圧値に常時２次流路２１を保ように制御
する。すなわち、前後差圧による押圧力が圧縮ば
ね５２の押圧力を上回るとると逃し弁５１が３開
弁方向Ｐに移動し、逆止に、下回ると逃し弁５１
が閉弁方向Ｃに移動する。このような、いわゆる
ニユーマチツク作動のみで流量制御弁２８の前後
差圧は一定に保持される。
圧力検知装置１９で検知し、同排圧が設定値を上
回ると再燃焼処理に入る。まず、燃焼制御装置２
７は１次、２次の各エアポンプ７，９と燃料ポン
プ８とイグニツシヨンコイル６とをオンさせる信
号を発する。同時にバーナ排ガス温度センサ４６
の出力信号に基づき、これが基準温度T0より低
いと、燃料流量値をq0よりq1に、逆の場合はq2に
調量するよう燃料調整弁１７に出力信号を与え
る。ところで、逃し弁５１は圧縮ばね５２に設定
された差圧値に常時２次流路２１を保ように制御
する。すなわち、前後差圧による押圧力が圧縮ば
ね５２の押圧力を上回るとると逃し弁５１が３開
弁方向Ｐに移動し、逆止に、下回ると逃し弁５１
が閉弁方向Ｃに移動する。このような、いわゆる
ニユーマチツク作動のみで流量制御弁２８の前後
差圧は一定に保持される。
これに対し、弁駆動装置２３の負圧室３１には
デユーテイ弁３２を介し負圧が加わる。この場
合、燃焼制御装置２７は流量制御弁２８の上流側
圧力および大気温度を基に、所定重量流量Gaを
得ることのできる流量制御弁２８のリフト位置を
前以つて記憶したマツプを用いて求める。そして
求めた弁体２８のリフト位置に対応する信号と位
置センサ３３が発する出力信号とが一致するよ
う、燃焼制御装置２７はデユーテイ弁３２にデユ
ーテイ比を大小変化させてフイードバツク制御す
る。なお、上述の各マツプは前述した理論式を基
に実験により比例定数Ｋ等を設定の上、前以つて
入力しておく。これにより２次エアは２次流路２
１を通過する間に、常に重量流量が一定となるよ
う調整され、バーナ２０に供給される。
デユーテイ弁３２を介し負圧が加わる。この場
合、燃焼制御装置２７は流量制御弁２８の上流側
圧力および大気温度を基に、所定重量流量Gaを
得ることのできる流量制御弁２８のリフト位置を
前以つて記憶したマツプを用いて求める。そして
求めた弁体２８のリフト位置に対応する信号と位
置センサ３３が発する出力信号とが一致するよ
う、燃焼制御装置２７はデユーテイ弁３２にデユ
ーテイ比を大小変化させてフイードバツク制御す
る。なお、上述の各マツプは前述した理論式を基
に実験により比例定数Ｋ等を設定の上、前以つて
入力しておく。これにより２次エアは２次流路２
１を通過する間に、常に重量流量が一定となるよ
う調整され、バーナ２０に供給される。
以上より、第５図に示したバーナエア制御装置
は２次ポンプ９の作動のばらつきあるいは流量制
御弁２８の上流側圧力、大気温度の変動による空
気密度の変化があつても、流量制御弁２８の前後
差圧をニユーマチツク作動する逃し弁駆動装置３
４等で常時一定に保つと共に制御部２７により流
量制御弁２８の上流側圧力、大気温度の変動を打
消すべく流路面積Ｓを所定値に修正するよう、デ
ユーテイ弁３２を作動制御することにより２次エ
アの流量制御は精度よく行なわれ、しかも、燃焼
制御装置２７は２次ポンプ９自体の吐出量のばら
つきを制御する必要がなく、その分簡素化される
という効果を奏する。
は２次ポンプ９の作動のばらつきあるいは流量制
御弁２８の上流側圧力、大気温度の変動による空
気密度の変化があつても、流量制御弁２８の前後
差圧をニユーマチツク作動する逃し弁駆動装置３
４等で常時一定に保つと共に制御部２７により流
量制御弁２８の上流側圧力、大気温度の変動を打
消すべく流路面積Ｓを所定値に修正するよう、デ
ユーテイ弁３２を作動制御することにより２次エ
アの流量制御は精度よく行なわれ、しかも、燃焼
制御装置２７は２次ポンプ９自体の吐出量のばら
つきを制御する必要がなく、その分簡素化される
という効果を奏する。
第５図に示したバーナエア制御装置は弁駆動装
置２３を燃焼制御装置２７、流量制御弁２８の上
流側圧力センサ２６、大気温センサ２５を用い作
動させていたが、これに代え、第７図に示すよう
に流量制御弁６１を大気圧でのみ制御してもよ
い。この流量制御弁６１と一体のダイアフラム６
２は大気開放室６３と、開弁方向Ｐの押圧力を生
ずる圧縮ばね６４を備えた定圧室６５とに挟まれ
る。定圧室６５は絶対圧に対し一定の圧力を発生
する定圧源６６に接続される。
置２３を燃焼制御装置２７、流量制御弁２８の上
流側圧力センサ２６、大気温センサ２５を用い作
動させていたが、これに代え、第７図に示すよう
に流量制御弁６１を大気圧でのみ制御してもよ
い。この流量制御弁６１と一体のダイアフラム６
２は大気開放室６３と、開弁方向Ｐの押圧力を生
ずる圧縮ばね６４を備えた定圧室６５とに挟まれ
る。定圧室６５は絶対圧に対し一定の圧力を発生
する定圧源６６に接続される。
定圧源６６は、例えば第９図に示す構成となつ
ており、ハウジング３００により密閉された定圧
室３０１、同定圧室３０１内に設けられた真空ダ
イアフラム３０２、真空ポンプ１２と上記定圧室
３０１とを連通すると共に途中に絞り部３０３ａ
が設けられた負圧管３０３、更に一端が大気に開
放され第９図に示す様にスプリング３０４及び球
体３０５が組込まれた大気開放管３０６、及び定
圧を供給する連通管３０７から構成されている。
上記定圧室３０１の圧力が下がると、真空ダイヤ
フラム３０２が膨張し大気開放管３０６内の球体
３０５を押圧し、大気が開放管３０６を通して定
圧室３０１内に流入されることとなる。大気が定
圧室３０１内に流入すると定圧室３０１内の圧力
が上昇し真空ダイアフラム３０２が収縮すること
となり、球体３０５が大気開放管３０６を閉鎖す
る。これらを繰返すことにより定圧室内の圧力が
略一定となるものである。
ており、ハウジング３００により密閉された定圧
室３０１、同定圧室３０１内に設けられた真空ダ
イアフラム３０２、真空ポンプ１２と上記定圧室
３０１とを連通すると共に途中に絞り部３０３ａ
が設けられた負圧管３０３、更に一端が大気に開
放され第９図に示す様にスプリング３０４及び球
体３０５が組込まれた大気開放管３０６、及び定
圧を供給する連通管３０７から構成されている。
上記定圧室３０１の圧力が下がると、真空ダイヤ
フラム３０２が膨張し大気開放管３０６内の球体
３０５を押圧し、大気が開放管３０６を通して定
圧室３０１内に流入されることとなる。大気が定
圧室３０１内に流入すると定圧室３０１内の圧力
が上昇し真空ダイアフラム３０２が収縮すること
となり、球体３０５が大気開放管３０６を閉鎖す
る。これらを繰返すことにより定圧室内の圧力が
略一定となるものである。
このようなニユーマチツク系からなる制御部は
次のように作動する。大気圧が低下すると（例え
ば高地に達すると）流量制御弁６１は開弁方向Ｐ
に移動し、流路面積Ｓを増大させ体積流量を増加
させる。逆に、大気圧が上昇すると流量制御弁６
１は閉方向Ｃに移動し、流路面積Ｓを狭め、体積
流量を低下させる。このような作動により２次エ
アはほぼ重量流量を一定に保持できる。この場合
制御部が簡素化され、部品低減効果がある。
次のように作動する。大気圧が低下すると（例え
ば高地に達すると）流量制御弁６１は開弁方向Ｐ
に移動し、流路面積Ｓを増大させ体積流量を増加
させる。逆に、大気圧が上昇すると流量制御弁６
１は閉方向Ｃに移動し、流路面積Ｓを狭め、体積
流量を低下させる。このような作動により２次エ
アはほぼ重量流量を一定に保持できる。この場合
制御部が簡素化され、部品低減効果がある。
更に、第８図に示す様に上述の流量制御装置６
０に代えて内部が真空密閉されたアネロイドベロ
ーズ１００をもちいて直接流量制御弁２８を開閉
作動させる流量制御装置１０２としてもよい。流
量制御装置１０２は、内部が真空密閉されたベロ
ーズ１００と、同ベローズ１００を囲み大気に開
放された開口１０３を有するケーシング１０４
と、ベローズ内に設けられたスプリング１０５と
から成り、ベローズ１００と流量制御弁２８とが
連結されている。
０に代えて内部が真空密閉されたアネロイドベロ
ーズ１００をもちいて直接流量制御弁２８を開閉
作動させる流量制御装置１０２としてもよい。流
量制御装置１０２は、内部が真空密閉されたベロ
ーズ１００と、同ベローズ１００を囲み大気に開
放された開口１０３を有するケーシング１０４
と、ベローズ内に設けられたスプリング１０５と
から成り、ベローズ１００と流量制御弁２８とが
連結されている。
上記構成によれば、大気圧が低くなるとベロー
ズ１００が周囲の大気圧とスプリング１０５の付
勢力とのバランスにより伸長し、流量制御弁２８
が下がり流路面積Ｓを広げることとなる。また、
大気圧が高くなると、ベローズ１００が収縮し、
流量制御弁２８が上り流量面積Ｓを狭めることと
なる。
ズ１００が周囲の大気圧とスプリング１０５の付
勢力とのバランスにより伸長し、流量制御弁２８
が下がり流路面積Ｓを広げることとなる。また、
大気圧が高くなると、ベローズ１００が収縮し、
流量制御弁２８が上り流量面積Ｓを狭めることと
なる。
従つて、本実施例の構成によれば極めて簡単な
構成で大気圧に応じて流量面積Ｓを制御できるも
のである。
構成で大気圧に応じて流量面積Ｓを制御できるも
のである。
更に第５図に示した制御部２７は流量制御弁の
上流側圧力、大気温に基づき流路面積Ｓを制御し
たが、これを流量制御弁の流出側圧力または大気
温度のいずれかに応じて制御してもよく他の要素
であるエンジン回転数、負荷等を加えてもよい。
上流側圧力、大気温に基づき流路面積Ｓを制御し
たが、これを流量制御弁の流出側圧力または大気
温度のいずれかに応じて制御してもよく他の要素
であるエンジン回転数、負荷等を加えてもよい。
第１図は容積型エアポンプの吐出圧−体積流量
線図、第２図は高低地差による重量流量の変化を
説明する図、第３図はエアポンプ自体の重量流量
のばらつきを説明する図、第４図は従来のバーナ
エア制御装置の概略構成図、第５図、第７図、第
８図は本発明の各々異なる実施例としてのバーナ
エア制御装置の概略構成図、第６図はバーナ排ガ
ス温度−燃料量特性線図、第９図は定圧源の一実
施例を示す断面図をそれぞれ示している。 ３……排気路、５……フイルタ、９……２次ポ
ンプ、２０……バーナ、２１……２次流路、２３
……流量制御装置、２７……燃焼制御装置、２８
……流量制御弁、３４……逃し弁、６６……定圧
源、ａ……負圧調整路、１０２……ベローズ、２
０２……排気バイパス路。
線図、第２図は高低地差による重量流量の変化を
説明する図、第３図はエアポンプ自体の重量流量
のばらつきを説明する図、第４図は従来のバーナ
エア制御装置の概略構成図、第５図、第７図、第
８図は本発明の各々異なる実施例としてのバーナ
エア制御装置の概略構成図、第６図はバーナ排ガ
ス温度−燃料量特性線図、第９図は定圧源の一実
施例を示す断面図をそれぞれ示している。 ３……排気路、５……フイルタ、９……２次ポ
ンプ、２０……バーナ、２１……２次流路、２３
……流量制御装置、２７……燃焼制御装置、２８
……流量制御弁、３４……逃し弁、６６……定圧
源、ａ……負圧調整路、１０２……ベローズ、２
０２……排気バイパス路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ デイーゼルエンジンの排気路に設けられ排気
ガス中のパテイキユレートを捕集するパテイキユ
レートフイルタ、同パテイキユレートフイルタを
バイパスする排気バイパス路、上記パテイキユレ
ートフイルタの上流側に設けられ燃料及び空気が
供給されるバーナ装置を備え、上記パテイキユレ
ートフイルタに設定量以上のパテイキユレートが
捕集された状態で上記排気ガスを上記排気バイパ
ス路に通すと共に上記バーナにより上記パテイキ
ユレートを燃焼させるフイルタ再生装置におい
て、上記バーナ装置に空気供給装置を介して空気
を供給する供給路と、同供給路に設けられ同供給
路の流路面積を可変制御する流量制御弁と、同流
量制御弁の開度を大気圧が低下するに応じて大き
くなるように駆動する流量制御装置と、上記供給
路に設けられ上記供給路内の空気の一部を外部に
放出する逃し弁と、同逃し弁を開閉制御する逃し
弁制御装置と、上記フイルタの再生時期を検知し
て排気ガスを上記排気バイパス路に流すと共に上
記バーナ装置を燃焼作動せしめる燃焼制御装置と
を具備し、さらに上記逃し弁制御装置が上記流量
制御弁の下流側圧力が導かれる第一室と、上流側
圧力が導かれる第二室と、上記第一室及び第二室
を仕切ると共に上記逃し弁に連動する様に同逃し
弁に連結されたダイアフラムと、同ダイアフラム
に付勢力を与えるスプリングとから成り、上記流
量制御弁の上流側の圧力が下流側の圧力に比べて
設定値以上の時上記逃し弁を開き上記流量制御弁
の上下流側の圧力差を一定とする様に構成したこ
とを特徴とするデイーゼルパテイキユレートフイ
ルタの再生装置。 ２ 上記流量制御装置が大気圧が導かれる大気圧
室と、所定の一定圧が導かれる定圧室と、上記両
室を仕切ると共に上記流量制御弁と連結されたダ
イアフラムと、同ダイアフラムに付勢力を与える
スプリングとから成る圧力応動装置により構成さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のデイーゼルパテイキユレートフイルタの再生装
置。 ３ 上記流量制御装置が上記流量制御弁に連結さ
れたベロースと、同ベローズを囲み大気開口を有
するケーシングとから成る圧力応動装置により構
成され、大気圧が低下すると上記ベローズが伸長
する様に構成されたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のデイーゼルパテイキユレートフ
イルタの再生装置。 ４ デイーゼルエンジンの排気路に設けられ排気
ガス中のパテイキユレートを捕集するパテイキユ
レートフイルタ、同パテイキユレートフイルタを
バイパスする排気バイパス路、上記パテイキユレ
ートフイルタの上流側に設けられ燃料及び空気が
供給されるバーナ装置を備え、上記パテイキユレ
ートフイルタに設定量以上のパテイキユレートが
捕集された状態で上記排気ガスを上記排気バイパ
ス路に通すと共に上記バーナにより上記パテイキ
ユレートを燃焼させるフイルタ再生装置におい
て、上記フイルタの再生時期を検知して排気ガス
を上記排気バイバス路に流すと共に上記バーナ装
置を含むフイルタ再生装置を燃焼作動せしめる制
御装置と、上記バーナ装置に空気を供給する供給
路と、同供給路に設けられ同供給路の流路面積を
可変制御する流量制御弁と、上記供給路内の上記
流量制御弁付近に設けられた圧力検知手段と、上
記供給路内の空気温度を検知する温度検知手段
と、上記制御装置内に設けられ上記圧力及び温度
に基づき流量制御弁の最適リフト量を算出する演
算部及び上記流量制御弁に連結され上記演算部に
より算出されたリフト量に基づいて流量制御弁を
駆動する弁駆動装置から成る流量制御装置と、上
記供給路に設けられ上記供給路内の空気の一部を
外部に放出する逃し弁と、同逃し弁を開閉制御す
る逃し弁制御装置とを具備し、さらに、上記逃し
弁制御装置が上記流量制御弁の下流側圧力が導か
れる第一室と、上流側圧力が導かれる第二室と、
上記第一室及び第二室を仕切ると共に上記逃し弁
に連動する様に同逃し弁に連結されたダイヤフラ
ムと、同ダイアフラムに付勢力を与えるスプリン
グとから成り、上記流量制御弁の上流側の圧力が
下流側の圧力に比べて設定値以上のとき上記逃し
弁を開き上記流量制御弁の上下流側の圧力差を一
定とするように構成されたことを特徴とするデイ
ーゼルパテイキユレートフイルタの再生装置。 ５ 上記弁駆動装置が、負圧源に連通された負圧
室と、大気に開放された大気圧室と、上記大気圧
室と上記負圧室とを仕切ると共に上記流量制御弁
と連動する様に同流量制御弁と連結されたダイア
フラムと、同ダイアフラムに付勢力を与えるスプ
リングと、上記負圧室と上記負圧源との間に設け
られ負圧室を大気に開放又は負圧室を負圧源に連
通する様に切換える切換弁とから成り、上記演算
部より算出された値に基づいて上記切換弁を制御
することにより上記流量制御弁を目標値に設定す
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
デイーゼルパテイキユレートフイルタの再生装
置。 ６ 上記切換弁が上記演算部からの信号によりデ
ユーテイ制御されて上記流量制御弁のバルブリフ
ト量を目標値に設定することを特徴とする特許請
求の範囲第５項記載のデイーゼルパテイキユレー
トフイルタの再生装置。 ７ 上記切換弁が上記演算部からの信号によりオ
ンオフ制御されて上記流量制御弁のバルブリフト
量を目標値に設定することを特徴とする特許請求
の範囲第５項記載のデイーゼルパテイキユレート
フイルタの再生装置。 ８ 上記流量制御弁のバルブリフト位置を検出す
るリフト位置検出器を有し、同リフト位置検出器
により検出した値を上記演算部に入力し、上記流
量制御弁のバルブリフト量をフイードバツク制御
により目標値に設定することを特徴とする特許請
求の範囲第５項記載のデイーゼルパテイキユート
フイルタの再生装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131284A JPS6111413A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタの再生装置 |
| US06/630,053 US4589254A (en) | 1983-07-15 | 1984-07-12 | Regenerator for diesel particulate filter |
| KR1019840004150A KR890001344B1 (ko) | 1983-07-15 | 1984-07-14 | 디젤 퍼티큐레이트 필터 재생장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131284A JPS6111413A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタの再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111413A JPS6111413A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0429849B2 true JPH0429849B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=15054349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131284A Granted JPS6111413A (ja) | 1983-07-15 | 1984-06-26 | デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタの再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111413A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5941620A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-07 | Mazda Motor Corp | ディ−ゼルエンジンの排気ガス浄化装置 |
| JPS6019909A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-01 | Mitsubishi Motors Corp | デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタのバ−ナエア制御装置 |
| JPH0674728B2 (ja) * | 1983-07-15 | 1994-09-21 | 三菱電機株式会社 | デイ−ゼル排出ガス浄化装置におけるバ−ナエア制御システム |
| JPS6050212A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-19 | Mitsubishi Motors Corp | ディ−ゼル排出ガス浄化装置のバ−ナエア制御装置 |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP59131284A patent/JPS6111413A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6111413A (ja) | 1986-01-18 |
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