JPH0550567B2 - - Google Patents

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JPH0550567B2
JPH0550567B2 JP12877983A JP12877983A JPH0550567B2 JP H0550567 B2 JPH0550567 B2 JP H0550567B2 JP 12877983 A JP12877983 A JP 12877983A JP 12877983 A JP12877983 A JP 12877983A JP H0550567 B2 JPH0550567 B2 JP H0550567B2
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Katsuyuki Tsuji
Satoshi Kume
Hiroaki Takada
Seiichi Kamiu
Akio Matsumoto
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Mitsubishi Motors Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、デイーゼルエンジンの排出ガス処
理装置の一つであるデイーゼルパテイキユレート
フイルタシステムにおいて、捕集されたデイーゼ
ルパテイキユレートを燃焼させるために使用され
るバーナに空気を送るためのエアポンプに関す
る。
デイーゼルエンジンの排出ガス中に含まれるデ
イーゼルパテイキユレートとは、HCを主成分と
する微粒子で、エンジンの高速回転時には、排気
ガス温度が比較的高いのでこれによつて自然燃焼
するが、エンジンの低速回転時には、燃焼されず
にそのまま大気中に放出される。このデイーゼル
パテイキユレートによる大気汚染を防止するため
に、排気管途中にセラミツクやガラスウール製の
フイルタを設けてこれにデイーゼルパテイキユレ
ートを捕集させるようにしている。このデイーゼ
ルパテイキユレートフイルタは、長時間の使用に
より目詰まりを起こすので、これをときどき掃除
する必要がある。この掃除は、一般にはフイルタ
に高温ガスを吹きつけて、デイーゼルパテイキユ
レートを燃焼させることにより行なわれる。この
ような技術は、例えば特開昭54−12029号公報、
特開昭55−131518号公報等に示されている。
このようなデイーゼルパテイキユレート燃焼シ
ステムにおける最近の成果は、デイーゼルパテイ
キユレートフイルタの上流側にバーナを設け、こ
のバーナに燃料および一次エア、二次エアを送つ
て点火し、その火炎によつてパテイキユレートを
燃焼させる技術である。一次エアは燃料を霧化さ
せるためのもので、高圧を必要とするが流量は小
さくてよい。二次エアは霧化した燃料を燃やすた
めのもので、圧力は低くてもよいが流量は比較的
多く必要とする。このため、従来は吐出容量の異
なる二個のベーン形エアポンプを使用してバーナ
に空気を送つていた。
この発明の目的は、このようなデイーゼルパテ
イキユレートフイルタシステムにおいて、全体と
しての小型化およびコストダウンを図つたエアポ
ンプを提供することにある。
この発明によるエアポンプは、１個のモータに
よつて駆動される吐出容量の異なる２個のベーン
ポンプを一体的に設けたことを特徴とする。以
下、この発明を添付図面を参照して説明する。
第１図には、この発明が適用されたデイーゼル
パテイキユレートフイルタシステムの一例が示さ
れている。エンジン１のシリンダ２内には、エア
クリーナ３によつて浄化された空気が、ターボチ
ヤージヤ４のコンプレツサ５に加圧されて吸気管
６内を通つて送り込まれる。シリンダ２内の空気
がピストン７によつて加圧され温度を高められる
と、そこに噴射ノズル８によつて燃料が噴射さ
れ、これが自己着火してピストン７を押し下げ
る。再びピストン７が上昇すると、排気管９を閉
じているバルブが開いて、排気ガスを排気管９を
通じて送り出す。排出ガスは、途中でターボチヤ
ージヤ４のタービン１０を回わしてこれと同軸の
コンプレツサ５を回わし、これによりクリーナ３
から取り入れた空気を過給して吸気管６内に送
る。タービン１０を通つた排出ガスは、排気導管
１１からデイーゼルパテイキユレートフイルタ
（以下DPFと略す。）１２を通つて浄化され、マ
フラを通つた後、大気中に放出される。
DPFシステムは、DPF１２の上流側に排気導
管１１から分岐して設けらたバーナ１３を有し、
このバーナ１３には、DPF１２に捕集されたデ
イーゼルパテイキユレートを燃焼させるために、
燃料と一次エアおよび二次エアが供給される。燃
料は、エンジンシリンダ２に供給される燃料と同
じもので、燃料噴射ポンプ１４から燃料圧調整器
１５および燃料制御弁１６を通じて燃料噴射ノズ
ル１７に送られる。燃料噴射ノズル１７にはま
た、この発明による容積形エアポンプ１８の一次
エア供給用ベーンポンプ１９から送られてきた小
流量、高吐出圧空気が供給され、ノズル１７に送
られてきた燃料は、この一次エアによりバーナ１
３内に霧状に放出される。バーナ１３にはまた、
同じ直流モータ２０によつて駆動される二次エア
供給用ベーンポンプ２１から送られてきた大流
量、低吐出圧空気が供給される。これによりバー
ナ１３内の霧化された燃料は、イグニシヨンコイ
ル２２の助けを借りて着火し、この高温の燃料ガ
スが、DPF１２に捕集されたデイーゼルパテイ
キユレートを燃やしてDPF１２を清掃する。こ
のDPF清掃は、アイドリング時に行なわれ、エ
ンジンシリンダ２からの排出ガスは、排気切換弁
２３がこのときダイヤフラム２４によつて排気導
管１１を閉じるので、排気バイパス２５を通じて
マフラに導かれる。これは、エンジンシリンダ２
からの排出ガスが、バーナ１３内の燃焼条件を変
化させるのを防止するための措置である。
この実施例においては、バーナ１３内の燃焼条
件を安定させるためにさらに別の手段が講じられ
ている。それは、高地走行の場合のように大気圧
が変動した場合や、エアポンプ１８の特性が変動
した場合等のための補正手段である。第２図に示
すように、二次エア供給ベーンポンプ２１からバ
ーナ１３に通じる流路中には、圧力調整弁２６お
よび流量制御弁２７が設けられている。圧力調整
弁２６には、流量制御弁２７の上流圧と下流圧と
が、ダイヤフラム２８に二分割されたそれぞれの
部屋２９，３０に加えられる。一方の流量制御弁
２７には、ダイヤフラム３１に二分割されたそれ
ぞれの部屋３２，３３に、定圧弁CPVからの圧
力および大気圧が加えられる。定圧弁CPVは、
絶対一定圧を発生させるためのもので、燃料噴射
システムに用いられているものを利用する。
高地走行において、大気圧が下がると空気密度
が下がり、バーナ１３において必要な空気重量流
量が不足するので、弁３４の開度を大きくして空
気流量を多くする必要がある。流量制御弁２７
は、ばね３５を設けた部屋３２に定圧弁CPVか
ら絶対一定圧が加えられているので、下の部屋３
３に加えられる大気圧が低下すると、ばね３５の
力で弁３４が押され、その弁開度が大きくなつて
流露面積が大きくなり、空気流量が増加する。こ
のようにして、大気圧が変動しても、バーナ１３
に必要な一定量の空気が安定的に供給される。
流量制御弁２７によつてその流路面積が変化す
ると、その上流圧も変化する。この上流圧は、ベ
ーンポンプ２１の出力や大気圧等の種々の要素に
よつて変動するので、流量制御弁２７によつてそ
の下流流量を適正に制御してもこれが変化してし
まうことになる。このためこの実施例において
は、流量制御弁２７の前後差圧を一定にして、バ
ーナ１３に供給する空気量を一定に保つための圧
力調整弁２６が、流量制御弁２７の上流側に設け
られている。何らかの理由により上流圧が高くな
ると、この上流圧が加えられている下の部屋２９
内の圧力が高くなつてダイヤフラム２８を押し上
げるので、その弁３６が持ち上げられて上流側流
路を開き、その圧力の一部が大気中に放出されて
上流圧が低下する。圧力調整弁２６のばね３７を
備えた上部部屋３０には、流量制御弁２７の下流
圧が加えられており、その前後差圧はばね３７の
設定圧によつて規定されているので、その前後差
圧が一定になると弁３６がばね３７に押し下げら
れて上流流路を閉じ、これを保持する。このよう
にしてバーナ１３への空気供給は、常に安定的に
行なわれる。
次に、この発明の主題であるエアポンプ１８に
ついて、第３図を参照して説明する。それぞれの
ベーンポンプ１９，２１を駆動する直流モータ２
０自体の構造は、従来のエアポンプに使用されて
いるものと同様である。すなわち、ステータ３
８、ロータ３９、回転軸４０、軸受４１，４２、
整流子４３、ブラシ保持器４５、リード線４６、
ハウジング４７、取付ブラケツト４８等からな
る。モータ２０の一側部には、一次エア供給用ベ
ーンポンプ１９、二次エア供給用ベーンポンプ２
１およびエアフイルタ４９が、これと一体的に設
けられている。二次エア用ベーンポンプ２１およ
び一次エア用ベーンポンプ１９は、それぞれ第４
図および第５図にその横断面を示すように、ハウ
ジング５０，５１、ライナ５２，５３、ベーンロ
ータ５４，５５、ベーン５６，５７、ドレイン５
８，５９等を有している。各ベーンロータ５４，
５５は、モータ２０の回転軸４０の延長されたね
じ部４０ａにねじ結合されて、モータ２０の回転
によつて駆動される。各ベーンポンプ１９，２１
は、仕切板６０，６１，６２によつて他の部分か
ら隔絶されており、ベーンポンプ１９の容積は、
ベーンポンプ２１のそれよりも小さくなつてい
る。エアフイルタ４９は、フイルタエレメント６
３と、これを覆い通気孔６４を有するカバー６５
と、このカバー６５をパイプ６６を介して仕切板
６０に取り付けるためのねじ６７とから構成され
ている。各ベーンポンプ１９，２１はモータ２０
の両側に振り分けられて配置されてもよい。
モータ２０が回転を始めると、各ベーンロータ
５４，５５も回転し、各ベーン５６，５７が遠心
力により外方に飛び出して、その先端部が各ライ
ナー５２，５３の内周面に沿つて摺動する。各ベ
ーンロータ５４，５５は、各ライナ５２，５３に
対し偏心してそこに空間６８，６９を形成してい
るので、この空間６８，６９が各ベーン５６，５
７によつて仕切られ、吸入口７０，７１を通じて
エアフイルタ４９内から導入された空気が、ベー
ン５６，５７に圧縮されて吐出口７２，７３から
吐出される。このとき、ベーンポンプ１９の容積
よりもベーンポンプ２１の容積の方が大きいの
で、ベーンポンプ２１から吐出される空気流量の
方が多く、またベーンポンプ２１の吐出口７２よ
りもベーンポンプ１９の吐出口７３の方がより絞
られているので、ベーンポンプ１９から吐出され
る空気の方が圧力が高くなつている。これによ
り、小流量、高吐出圧の一次エアーがベーンポン
プ１９から吐出され、大流量、低吐出圧の二次エ
アーがベーンポンプ２１から吐出され、第１図に
示すようなDPFシステムへの適用が可能となる。
以上のように、この発明のエアポンプによれ
ば、流量および吐出圧特性の異なる二個のベーン
ポンプを１個のモータによつて駆動するので、２
個のモータを使用する場合に比べて、負荷が統合
されるので合計消費電力の少ない効率のよいエア
ポンプを実現することができる。またモータを１
個にしたことにより、一次および二次用エアポン
プ全体としての形状がコンパクトになり、車両搭
載性もよくなつてコスト低減を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明のエアポンプが適用された
デイーゼルパテイキユレートフイルタ（DPF）
システムの一例を示す空気圧回路図、第２図は、
第１図のシステムにおける二次エア制御方法を示
す空気圧回路図、第３図は、この発明によるエア
ポンプの一例を示す縦断面図、第４図は、第３図
の−線に沿つて切断した横断面図、第５図
は、第３図の−線に沿つて切断した横断面図
である。 １……エンジン、３……エアクリーナ、４……
ターボチヤージヤ、１４……燃料噴射ポンプ、１
２……デイーゼルパテイキユレートフイルタ
（DPF）、１３……バーナ、１８……エアポンプ、
１９……一次エア供給用ベーンポンプ、２０……
モータ、２１……二次エア供給用ベーンポンプ、
４９……エアフイルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ デイーゼルパテイキユレートフイルタに捕集
    されたデイーゼルパテイキユレートを燃料と一次
    エアおよび二次エアを供給されたバーナによつて
    燃焼させるデイーゼルパテイキユレートフイルタ
    システムにおいて、前記一次エアおよび二次エア
    を前記バーナに供給するための容積形エアポンプ
    が、１個のモータによつて駆動される吐出容量の
    異なる２個のベーンポンプを一体的に備えている
    ことを特徴とするエアポンプ。
JP58128779A 1983-07-15 1983-07-15 デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタシステムにおけるエアポンプ Granted JPS6022012A (ja)

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JP58128779A JPS6022012A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタシステムにおけるエアポンプ
US06/630,054 US4520624A (en) 1983-07-15 1984-07-12 Diesel particulate filter system
KR1019840004142A KR890002919B1 (ko) 1983-07-15 1984-07-14 디이젤 패티큐레이트 필터 시스템의 버어너 공기 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58128779A JPS6022012A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタシステムにおけるエアポンプ

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Publication Number Publication Date
JPS6022012A JPS6022012A (ja) 1985-02-04
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ID=14993251

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58128779A Granted JPS6022012A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタシステムにおけるエアポンプ

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