JPS6050213A - ディ−ゼル排出ガス浄化装置のバ−ナエア制御装置 - Google Patents

ディ−ゼル排出ガス浄化装置のバ−ナエア制御装置

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JPS6050213A
JPS6050213A JP58158243A JP15824383A JPS6050213A JP S6050213 A JPS6050213 A JP S6050213A JP 58158243 A JP58158243 A JP 58158243A JP 15824383 A JP15824383 A JP 15824383A JP S6050213 A JPS6050213 A JP S6050213A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ディーゼル排出ガス中に含まれるパティキ
ュレートをフィルタにより捕集するタイプの浄化装置に
おいて、捕集されたパティキュレートをバーナにより再
燃焼させてフィルタの再生を図る際のバーナエア制御装
置に関する。
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートは
、公害防市のために通常はセラミック製のディーゼルパ
ティキュレートフィルタてより排気中より取り除かれ、
所定時にフィルタ自体の再生を兼ねて再燃焼され、無公
害物質として排出される。このパティキュレートの再燃
焼には、適度の燃焼温度および適度の酸素量すなわち所
定の空気過剰率を保つエアが必要であり、加熱温度が低
いとパティキュレートは除去されず、逆に過度に加熱す
るとフィルタ自体が溶損を生じると℃・う不都合がある
ところで、フィルタの加熱源としてバーナが使用される
ことが多く、その中で高圧少流骨の1次エアにより燃料
を霧化し、低圧大流量の2次エアてよりパティキュレー
トの燃焼を行なう霧吹式バーナが最も改良された技術で
ある。このバーナに供給される1次エアはほぼ燃料流量
と比例し、この燃料流惜を一定とするため、通常は一部
エア骨は一定に保たれる。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、パティキーレートの
燃焼に必要となる所定′@量流敏値だけのエアが供給さ
れるように制御する必要がある。、二の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
ンプは向伝教のみを一定にすれば体積流計が一定となる
が、大気圧、犬9温度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、唾である
大吐出脣の確保という廓を利用する一方、重4.−j#
量の変化を修正する必要がある。たとえばλ・1図に示
すように、大気圧は高度の上昇と共に低下し、これに応
じてエアポンプの前後の差圧、即ち大気圧と空気流路内
圧との差圧△Pも同様に変化する。なおりは排気路(f
ill圧J11を示す。剖・2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、aJ:出@1の流
肝をしぼることにより吐出圧が増加することが分かる。
更に、剖・3図には容積型エアポンプが実線で示した低
1112にある場合と破線で示した高地にある場合との
重量流、t/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て吐出圧を下げる必要があるこ
とが示されている。同じく米4図に示すように、吐出圧
は一定でもポンプ自体のばらつきや犬気濡度等の変化に
より重量流量が変動することが示されている。
次に、このような容積型エアポンプを2次エアポンプと
しで用いた従来のバーナエア制御装置の一例を矛5図を
参照して説明する。ディーゼルエンジン1はターボチャ
ージャ2を備え、その排気路3の下流illにバーナ4
とフィルタ5とを備え、その下流側の図示しないマフラ
を介し排気を放出する。排気路3の途中には、始端部に
切換弁6をを備えたバイパス7が接続され、その終端部
はフィルタ5の下流側に接続されている。バーナ4はイ
グニションコイル8を用いた発火装置を有し、1次エア
ポンプ9かものエアで燃料ポンプ10かもの燃料を霧化
させ、2次エアポンプ11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、j閂剰酸素でパテ
ィキーレートを燃焼させる。
2次エアの供給路12は流量制御弁13により流路面積
を増減、され、この弁を開閉作動させる真空室は真空ポ
ンプ14と真空調整弁15およびソレノイド弁16 を
介し速結される。なお、符号19は燃料調整弁、符号2
oは圧力調整弁、符号21.22はエアクリーナをそれ
ぞれ示している。
このようなエンジン1のフィルタ5がパティキュレート
を過度に付着した場合、コントローラ17は、たとえば
フィルタ5上流側排気路圧が設定値を上回ったことを検
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18の入力信号により
、コントローラ17はソレノイド弁16に出力し、2次
エアの流路面積を基準値より一定叶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−楢の低
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]3で制御するこの方式では、2次エアポンプ11
自体のばらつきも加わり2次エアの流5− ![度が悪いという欠点がある。また、フィルタ5を再
生している間は、エンジン1からの排出ガスがバーナ4
における燃焼条件に悪影響を力えないように、切換弁6
を作動させて排出ガスをバイパス7に通すようにしてい
るが、エンジンの高負荷運転時には排出ガス圧力が高ま
って、これがフィルタ5およびバーナ4に背圧として作
用するので、これにより2次エアの流量が変化してしま
う。
勿論、このバイパス7に別のマフラを取り付けて系を独
立させれば、このようなことはないが、マフラが余計に
必要になる。
この発明の目的は、したがってディーゼルパティキュレ
ートフィルタを備えたディーゼル排出ガス浄化装置にお
いて、フィルタ再生用バーナに供給される2次エアの重
量流量を精度良く一定に保つことのできる改良されたバ
ーナエア制御装置を提供することにある。
この発明によるバーナエア制御装置は、容積型エアポン
プから吐出された空気をディーゼルパティキュレートフ
ィルタの再生用バーナに導く空気 6 − 流路に逃がし弁および流量制御弁を備えており、エアポ
ンプにばらつきがあってもバーナエア型理。
流量が一定にtrるように逃がし弁により流■・制御弁
の上流圧をゲージ圧一定に制御するとともに、流量制御
弁の下流圧に応じて流量制御弁の弁開口面積を増減、す
なわち下流圧が大気圧よりも上昇したときには弁開口面
積を増加させて大口のエアを供給して重量流計か一定に
なるように1Iill征1オる。
この発明においては、流量制御弁の上流圧をゲージ圧一
定VC保つので、エアポンプの流計のばらつきを吸収で
きるとともに、流it jai制御弁の下流圧に応じて
流量制御弁のリフト量を制御するので、バーナの背圧に
よる流量変動を補正することができる。この発明におい
ては、大気圧が変動した場合の重量流量補正ができない
が、背圧と大気圧とはある程度の相関関係があるので、
背圧による補正を大気圧による補正に取って代えること
ができる。というよりむしろ、この発明はバーナ背圧が
大幅に変動するシステムへの適用に最適である。
以下、この発明の一実施例を牙6図を参照して説明する
。バーナ燃焼システムの基本構成は、矛5図に示す従来
例と同様であるが、バーナ4へ2次エアを供給するため
の制御系が従来と異なっている。エアクリーナ22から
2次エアポンプ11を経てバーナ4に至る空気流路12
には、上流側からl1liWに逃がし弁23および流量
制御弁24が設けられている。逃がし弁23のダイヤフ
ラム25によって仕切られた下の部屋26は、導管27
のような」二流圧取込手段によって逃がし弁23上流側
の空気流路12に接続され、」−の部屋28は大気に開
放されている。上の部屋28には、ダイヤフラム25に
接続された弁体29を常時弁開口30を閉じる向きに押
圧するための圧縮コイルスプリング31が設けられてい
る。スプリング31の強さは、一定のゲージ圧例えば4
0 mmHgの吐出圧が帷持されるような強さに定めら
れており、空気流路12内の空気の一部は、逃がし路3
2を通じて大気て放出される。一方、との逃がし弁23
の下流側の流量制御弁24は、そのダイヤフラム33に
よって仕切られた上の部屋34が、導管35のような下
流圧取込手段によりその下流側の空気流路12に通じて
おり、下の部屋36は大気に通じている。上の部屋34
には、ダイヤフラム33に接続された弁体37 を常時
弁開口38を開く向きに押圧するための圧縮コイルスプ
リング39が設けられている。
次にこのエア制御装置の作動について説、明する。
逃がし弁23の下の部屋26VCは、この逃がし弁23
の上流圧が加えられ、上の部屋28は大気に開放されて
いるので、逃がし弁23の上流圧が設定されたゲージ圧
よりも高くなると上流圧室26がダイヤフラム25を押
し上げるので、弁体29が」二昇して上流側の空気の一
部が大気に放出され、上流圧が低下する。逆に上流圧が
設定ゲージ圧よりも低くなると大気圧*28がダイヤフ
ラム25を押し下げるので、弁体29が下降して空気の
放出を抑制し、上流圧が上昇する。このようにして流量
制御弁24の上流圧がゲージ圧一定に保た′れる。この
ように上流圧がゲージ圧一定に保たれると、エアポンプ
11の性能にばらつきがあってもこれを吸収し、バーナ
4に供給する2次エアの重量流量制御を一定に保つこと
ができる。一方、流量側(御弁24の下流圧が大気 9
− 圧よりも高くなると、上の部屋34がダイヤフラム33
 を押し下げて弁体37が弁開口38を開くので、2次
エアの重量流量が増加する。前記したように、マフラが
一つの場合、バーナ運転中にエンジンが高負荷になると
、バイパス7を通る排出ガスが背圧となって流量制御弁
24の下流圧を押し上げるので、このような事態が往々
にして生じる。
]・7図に示すこの発明の別の実姉例においては、逃が
し弁23の作動は、これに関連して設けられた真空調整
弁40によってより精密に制御される。逃がし弁23の
上の部屋28には、真空ポンプからの負圧が絞り41を
介して加えられ、下の部屋26には大気圧が加えられて
いる。一方の真空調整弁40のダイヤフラム42で仕切
られた左の部屋43には、導管44 を通じて流量制御
弁24の上流圧が加えられ、右の部屋45には大気圧が
加えられている。このダイヤフラム42の圧縮コイルス
プリング46を有する右の部屋45側の面には、逃がし
弁23の上の部屋28に通じる導管47の端部が対向し
ている。
流量制御弁24の上流圧が上昇すると、真空り周整 1
0− 弁40のダイヤフラム42が押し下げられて導管47の
端部を塞ぐ。これにより真空ポンプからの全角圧が逃が
し弁23の上の部屋28にかかるので、ダイヤフラム2
5が吸引されて弁体29が持ち上げられ、流路内の空気
の一部を大気中に放出し、流量制御弁24 の−上流圧
を低下させる。このようにして上流圧が低下すると、真
空調整弁40のダイヤフラム42が右の部屋45に設け
られたばね46の押圧力により押し戻され、導管47の
gfA部が開かれるので、右の部屋450大気圧の一部
が導管47を通って逃がし弁23 の上の部屋28に入
り、ダイヤフラム25がゲージ圧設定のためのば、ね3
Jの押圧力により押し下げられるので、弁体29が弁開
口3()を絞って流量制御弁24の上流圧をゲージ圧一
定に保つ。
以上のように、この発明のバーナエア制御装置によれば
、流量器σ41弁の上流圧をゲージ圧一定に保つので、
エアポンプの流量がばらついてもバーナの安定的な燃焼
に必要な一定の空気重量流量が得られ、また流量制御弁
の制御をその下流圧により行なうので、エンジンの負荷
変動による背圧の変動にも良く追随することができる。
さらにこのような背圧の変動があっても、その上流圧が
ゲージ圧一定に保たれているので、エアポンプにかかる
負荷が一定になり、ポンプの耐久性が向上する。
また、大気圧が変動してもポンプの吐出圧は當に一9ゲ
ージ圧に保たれるので、小容量の安価なポンプを使用す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
則・1図は、高度変化と気圧との関係を示すグラフ、坩
・2図は、容積型ポンプの異なる駆動電圧における吐出
圧/体積流量特性を示すグラフ、刃・3図は、高地およ
び低地における吐出圧/重量流量特性を示すグラフ、牙
4図は、エアポンプ自体の流量のばらつきを説明するた
めの吐出圧/重量流量特性を示すグラフ、矛5図は、従
来のバーナエア制御装置の一例を示す制御回路図、矛6
図および2・7図は、この発明におけるバーナエア制御
装置の例を示す制御回路図である。 】・・・エンジン、3・・・排1t、4・・・バーナ、
5・・・フィルタ、6・・・切換弁、7・・・バイパス
、 11・・・2次エアポンプ、12・・・空気流路、
22・・・エアクリーナ、23・・・逃がし弁、24・
・・流量制御弁、40・・・真空調整弁 13−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 容積型エアポンプから吐出された空気をディーゼルパテ
    ィキュレートフィルタの再生用バーナに導く空気流路に
    上流から7+@に逃がし弁および原素制御弁を備えたデ
    ィーゼル排出ガス浄化装置のバーナエア制御装置であっ
    て、前記逃がし弁は、前記流量制御弁の上流圧を取り込
    んでこれをゲージ圧一定に保つようにその圧力の一部を
    放出させる手段を備え、前記流量制御弁は、その下流圧
    が増加した″とぎにその弁開口面積を増加させるように
    一方にその下流圧を取り込む手段と他方にこれに対抗し
    て大気圧を取り込む手段とを備えたバーナエア制御装置
JP58158243A 1983-08-30 1983-08-30 ディ−ゼル排出ガス浄化装置のバ−ナエア制御装置 Granted JPS6050213A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58158243A JPS6050213A (ja) 1983-08-30 1983-08-30 ディ−ゼル排出ガス浄化装置のバ−ナエア制御装置

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JP58158243A JPS6050213A (ja) 1983-08-30 1983-08-30 ディ−ゼル排出ガス浄化装置のバ−ナエア制御装置

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JPS6050213A true JPS6050213A (ja) 1985-03-19
JPH0550570B2 JPH0550570B2 (ja) 1993-07-29

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ID=15667384

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JP58158243A Granted JPS6050213A (ja) 1983-08-30 1983-08-30 ディ−ゼル排出ガス浄化装置のバ−ナエア制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684073A (en) * 1994-05-13 1997-11-04 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire having improved abrasion resistance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684073A (en) * 1994-05-13 1997-11-04 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire having improved abrasion resistance

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JPH0550570B2 (ja) 1993-07-29

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