JPH0684724B2 - デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタのバ−ナエア制御装置 - Google Patents
デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタのバ−ナエア制御装置Info
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- JPH0684724B2 JPH0684724B2 JP12878083A JP12878083A JPH0684724B2 JP H0684724 B2 JPH0684724 B2 JP H0684724B2 JP 12878083 A JP12878083 A JP 12878083A JP 12878083 A JP12878083 A JP 12878083A JP H0684724 B2 JPH0684724 B2 JP H0684724B2
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- F01N2390/00—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus
- F01N2390/04—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus using electropneumatic components
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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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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はディーゼルパティキュレートフィルタの再燃焼
に使用するバーナのバーナエア制御装置に関する。
に使用するバーナのバーナエア制御装置に関する。
ディーゼルエンジンの排出するパティキュレートは公害
防止のため、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（以後単にフィルタと記す）により、
排気中より取り除かれており、所定時にフィルタ自体の
再生を兼ね、再燃焼により無公害物質として除去され
る。このパティキュ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
を生じるという不都合がある。
防止のため、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（以後単にフィルタと記す）により、
排気中より取り除かれており、所定時にフィルタ自体の
再生を兼ね、再燃焼により無公害物質として除去され
る。このパティキュ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
を生じるという不都合がある。
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、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次エアによりパティキュレート
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、パティキュレートの
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。ところで、一般の
容積型エアポンプは第１図乃至第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
加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）の重量流量−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本の破線で示したごとく、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。ディーゼルエンジン（以後
単にエンジンと記す）１はターボチャージャ２を備え、
その排気路３の下流側にバーナ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。バーナ４はイグニッションコイル６を用いた発火装
置を有し、圧力調整弁７′により調整された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、過剰酸素でパティキュ
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。なお、符号17は燃料調整弁、符
号18は圧力調整弁をそれぞれ示している。また、符号15
は、イグニッションコイル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16は大気圧センサである。
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次エアによりパティキュレート
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、パティキュレートの
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。ところで、一般の
容積型エアポンプは第１図乃至第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
加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）の重量流量−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本の破線で示したごとく、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。ディーゼルエンジン（以後
単にエンジンと記す）１はターボチャージャ２を備え、
その排気路３の下流側にバーナ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。バーナ４はイグニッションコイル６を用いた発火装
置を有し、圧力調整弁７′により調整された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、過剰酸素でパティキュ
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。なお、符号17は燃料調整弁、符
号18は圧力調整弁をそれぞれ示している。また、符号15
は、イグニッションコイル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16は大気圧センサである。
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15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図示
しない圧力センサ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次
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。
を過度に付着した場合、コントローラ15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図示
しない圧力センサ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次
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次エアの流量を精度よく制御できるディーゼ
ルパティキュレートフィ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。
ルパティキュレートフィ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。
本発明によるディーゼルパティキュレートフィルタのバ
ーナエア制御装置は、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、大気圧
情報を出力する大気圧センサと、上記流量制御弁の空気
圧力情報を出力する流量制御弁圧力センサと、大気温度
情報を出力する大気温度センサと、上記流量制御弁に対
し、上記大気圧、上記流量制御弁空気圧力または上記大
気温度の少なくとも一つの変化を打ち消せる重量流量相
当の弁開閉量への操作を行う制御部とを有した構成であ
る。
ーナエア制御装置は、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、大気圧
情報を出力する大気圧センサと、上記流量制御弁の空気
圧力情報を出力する流量制御弁圧力センサと、大気温度
情報を出力する大気温度センサと、上記流量制御弁に対
し、上記大気圧、上記流量制御弁空気圧力または上記大
気温度の少なくとも一つの変化を打ち消せる重量流量相
当の弁開閉量への操作を行う制御部とを有した構成であ
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ーゼルパティキ
ュレートフィ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５図に示した従来装置と同一部材を含んであ
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のフィルタ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はエアをエアフィルタ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23を介しバーナ20に供給する。
２次流路21は、エアフィルタ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23の後側に流量制御
弁流出側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
る制御部27に伝えるよう接続される。流量制御弁23はそ
の弁体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と圧縮ばねを備えた負圧室31
とが対向している。弁体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。この負圧室31は
デューティソレノイド弁（以後単にデューティ弁と記
す）32を介し真空ポンプ12に連結される。デューティ弁
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、または負圧室31に大気を
導びく為の切換制御を行い、弁体のオンの時間幅となる
パルス幅を制御部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、この値と大気圧とが
バランスする位置に弁体28を移動させ、流路面積ｓを可
変する。なお、弁体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より制御部27にフィールドバッ
クされる。流量制御弁23と２次ポンプ９との間の２次流
路21には、これよりエアを大気放出させる逃し弁34が取
付けられる。この逃し弁の弁体35と一体のダイアフラム
36は大気開放室37と負圧室38とに対向する。負圧室38は
流量制御用のしぼり39を介し真空ポンプ12に連結され、
このしぼり39と負圧室38間の負圧調整路ａに負圧調整弁
40が連結される。負圧調整弁40は流量制御弁23の流入側
の静圧を受ける前室41と、流出側の静圧を受ける後室42
とを有し、両室はダイアフラム43で区分される。後室は
圧縮ばね45を備え、しかも、ダイアフラム43が弁体とし
て作動することにより開口を閉鎖され得るパイプ44が取
付けられる。このパイプの外側端は上述の負圧調整路ａ
側に連結される。このため、流量制御弁23の前後差圧に
よりダイアフラム43が受ける閉鎖力が圧縮ばね45により
開弁力を上回ると、パイプ44は閉じられ、逆に下回ると
開放される。パイプ44が開放されるとしぼり39が働き、
負圧室38の減圧量を緩めるよう、負圧調整路ａには後室
42側のエアが流入し、閉弁方向ｃに弁体35が移動する。
逆に、パイプ44が閉じられると負圧調整路ａには真空ポ
ンプ12からの負圧のみが加わり、開弁方向Ｐに弁体35が
移動する。制御部27はマイクロコンピュータでその要部
を形成される。この制御部は流量制御弁流出側の圧力セ
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
流出側圧力、大気温度に応じて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内蔵する。即ち、２次エ
アの重量流量Gaは、 （A:流路断面積、c:流量係数、ΔP:流量制御弁前後差
圧、ρ：流量制御弁上流空気密度） で与えられる。本システムにおいては、ΔＰは逃し弁34
と負圧調整弁40の働きにより一定に保たれ、ｃはほぼ一
定の値をとる。このため、GaはＡとρによって決定され
る。Ａは流量制御弁によって制御することができるの
で、Ａをρの変化分を打ち消せる流量制御弁の弁開閉量
に補正することにより、２次エアの重量流量Gaを一定に
することができる。
ュレートフィ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５図に示した従来装置と同一部材を含んであ
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のフィルタ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はエアをエアフィルタ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23を介しバーナ20に供給する。
２次流路21は、エアフィルタ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23の後側に流量制御
弁流出側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
る制御部27に伝えるよう接続される。流量制御弁23はそ
の弁体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と圧縮ばねを備えた負圧室31
とが対向している。弁体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。この負圧室31は
デューティソレノイド弁（以後単にデューティ弁と記
す）32を介し真空ポンプ12に連結される。デューティ弁
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、または負圧室31に大気を
導びく為の切換制御を行い、弁体のオンの時間幅となる
パルス幅を制御部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、この値と大気圧とが
バランスする位置に弁体28を移動させ、流路面積ｓを可
変する。なお、弁体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より制御部27にフィールドバッ
クされる。流量制御弁23と２次ポンプ９との間の２次流
路21には、これよりエアを大気放出させる逃し弁34が取
付けられる。この逃し弁の弁体35と一体のダイアフラム
36は大気開放室37と負圧室38とに対向する。負圧室38は
流量制御用のしぼり39を介し真空ポンプ12に連結され、
このしぼり39と負圧室38間の負圧調整路ａに負圧調整弁
40が連結される。負圧調整弁40は流量制御弁23の流入側
の静圧を受ける前室41と、流出側の静圧を受ける後室42
とを有し、両室はダイアフラム43で区分される。後室は
圧縮ばね45を備え、しかも、ダイアフラム43が弁体とし
て作動することにより開口を閉鎖され得るパイプ44が取
付けられる。このパイプの外側端は上述の負圧調整路ａ
側に連結される。このため、流量制御弁23の前後差圧に
よりダイアフラム43が受ける閉鎖力が圧縮ばね45により
開弁力を上回ると、パイプ44は閉じられ、逆に下回ると
開放される。パイプ44が開放されるとしぼり39が働き、
負圧室38の減圧量を緩めるよう、負圧調整路ａには後室
42側のエアが流入し、閉弁方向ｃに弁体35が移動する。
逆に、パイプ44が閉じられると負圧調整路ａには真空ポ
ンプ12からの負圧のみが加わり、開弁方向Ｐに弁体35が
移動する。制御部27はマイクロコンピュータでその要部
を形成される。この制御部は流量制御弁流出側の圧力セ
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
流出側圧力、大気温度に応じて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内蔵する。即ち、２次エ
アの重量流量Gaは、 （A:流路断面積、c:流量係数、ΔP:流量制御弁前後差
圧、ρ：流量制御弁上流空気密度） で与えられる。本システムにおいては、ΔＰは逃し弁34
と負圧調整弁40の働きにより一定に保たれ、ｃはほぼ一
定の値をとる。このため、GaはＡとρによって決定され
る。Ａは流量制御弁によって制御することができるの
で、Ａをρの変化分を打ち消せる流量制御弁の弁開閉量
に補正することにより、２次エアの重量流量Gaを一定に
することができる。
ここで式を以下のように変形する。
Gaを一定とすると、ｃ、ΔＰも一定であるから となる。さらに、流量制御弁上流空気密度ρは、流量制
御弁上流空気温度Taと流量制御弁空気圧力Paと、 ρ∝Pa/Ta という関係にあるから、 となる。よって、流量制御弁上流空気温度Taと流量制御
弁空気圧力Paから重量流量Gaを一定に保つために必要な
流路断面積Ａを決定することができる。
御弁上流空気温度Taと流量制御弁空気圧力Paと、 ρ∝Pa/Ta という関係にあるから、 となる。よって、流量制御弁上流空気温度Taと流量制御
弁空気圧力Paから重量流量Gaを一定に保つために必要な
流路断面積Ａを決定することができる。
すなわち、本システムではΔＰが常に一定に保たれてお
り、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、
ここで、流量制御弁空気圧力Paは流量制御弁の上流側の
値となるが、本システムではΔＰが常に一定に保たれる
ため、下流側の値をΔＰで補正すれば上流側の値となる
ことより、流量制御弁空気圧力Paを流量制御弁流出側の
圧力センサ26を用い検出してよいこととなる。
り、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、
ここで、流量制御弁空気圧力Paは流量制御弁の上流側の
値となるが、本システムではΔＰが常に一定に保たれる
ため、下流側の値をΔＰで補正すれば上流側の値となる
ことより、流量制御弁空気圧力Paを流量制御弁流出側の
圧力センサ26を用い検出してよいこととなる。
更に、流路断面積は流量制御弁リフト量と１対１に対応
するので、Ta,Paに対して要求リフト量をマップ等で指
示することにより、重量流量は一定に保たれる。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Toと比較し、基準値を設定値Δｔ以上に下回
っている間は基準燃料量q0より大きな燃料量q1を、逆に
基準値を設定値Δｔ以上に上回っている間は小さな燃料
量q2を噴射するよう形成される。
するので、Ta,Paに対して要求リフト量をマップ等で指
示することにより、重量流量は一定に保たれる。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Toと比較し、基準値を設定値Δｔ以上に下回
っている間は基準燃料量q0より大きな燃料量q1を、逆に
基準値を設定値Δｔ以上に上回っている間は小さな燃料
量q2を噴射するよう形成される。
第６図に示したバーナエア制御装置の作動を説明する。
制御部27はフィルタ５上流側の排圧が設定値を上回ると
再燃焼処理に入る。まず、制御部27は１次、２次の各エ
アポンプ7,9とイグニッションコイル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To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、負圧調整弁40は流
量制御弁23の前後差圧を検出し、圧縮ばね45に設定され
た差圧値に常時２次流路21を保つよう逃し弁34を制御す
る。即ち、前後差圧が大きくなるとパイプ44は閉じられ
真空ポンプ12の負圧は全て負圧室38に加わり、弁体35は
開弁方向Ｐに比較的大きく移動し、２次流路21のエアを
大気放出し、逆に、差圧が小さくなると、パイプ44は開
き、負圧調整路ａには後室42側よりエアが流入し、負圧
室38には比較的弱い負圧しか与えられず、弁体35は閉弁
方向Ｃに移動し、２次流路21からのエアの放出を押え
る。このような、いわゆるニューマチック作動のみで流
量制御弁23に加わる前後差圧は一定に保持される。これ
に対し、流量制御弁23の負圧室31にはデューティ弁32を
介し負圧が加わる。この場合、制御部27は流量制御弁流
出側圧力（この圧力は一定の前後差圧で補正され、流量
制御弁流入側圧力として用いる）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23の
弁体28のリフト位置を前以って記憶したマップを用いて
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、
制御部27はデューティ弁32にデューティ比を大小変化さ
せて出力する。なお、上述の各マップは上記理論式を基
に実験により設定の上、前以って入力しておく。これに
より２次エアは２次流路21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。
再燃焼処理に入る。まず、制御部27は１次、２次の各エ
アポンプ7,9とイグニッションコイル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To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、負圧調整弁40は流
量制御弁23の前後差圧を検出し、圧縮ばね45に設定され
た差圧値に常時２次流路21を保つよう逃し弁34を制御す
る。即ち、前後差圧が大きくなるとパイプ44は閉じられ
真空ポンプ12の負圧は全て負圧室38に加わり、弁体35は
開弁方向Ｐに比較的大きく移動し、２次流路21のエアを
大気放出し、逆に、差圧が小さくなると、パイプ44は開
き、負圧調整路ａには後室42側よりエアが流入し、負圧
室38には比較的弱い負圧しか与えられず、弁体35は閉弁
方向Ｃに移動し、２次流路21からのエアの放出を押え
る。このような、いわゆるニューマチック作動のみで流
量制御弁23に加わる前後差圧は一定に保持される。これ
に対し、流量制御弁23の負圧室31にはデューティ弁32を
介し負圧が加わる。この場合、制御部27は流量制御弁流
出側圧力（この圧力は一定の前後差圧で補正され、流量
制御弁流入側圧力として用いる）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23の
弁体28のリフト位置を前以って記憶したマップを用いて
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、
制御部27はデューティ弁32にデューティ比を大小変化さ
せて出力する。なお、上述の各マップは上記理論式を基
に実験により設定の上、前以って入力しておく。これに
より２次エアは２次流路21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
プの作動のばらつき、あるいは流量制御弁流出側圧力、
大気温度の変動による空気密度の変化があっても、流量
制御弁23の前後差圧をニューマチック作動する逃し弁34
等で常時一定に保つとともに、制御部27により流量制御
弁流出側圧力、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、デューティ弁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、制御部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。
プの作動のばらつき、あるいは流量制御弁流出側圧力、
大気温度の変動による空気密度の変化があっても、流量
制御弁23の前後差圧をニューマチック作動する逃し弁34
等で常時一定に保つとともに、制御部27により流量制御
弁流出側圧力、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、デューティ弁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、制御部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２次流路21の前後
差圧を負圧調整弁40で検出し、この検出値に応じて負圧
調整路ａの負圧値の修正を行ない逃し弁34を作動させて
いた。これに代え、第７図に示すように、２次流路21の
エアを大気放出させる逃し弁50を直接流量制御弁23の上
流と下流の差圧で作動させてもよい。この場合、弁体51
を閉弁方向Ｃに押圧する圧縮ばね52を備えた後室53と、
流量制御弁23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弁体51
が開弁方向Ｐに作動し、逆に、下回ると弁体51が閉弁方
向Ｃに作動する。これにより、２次ポンプ９の吐出エア
のばらつきが除去され、安定したエアが流量制御弁23に
達することになる。この装置は負圧調整弁40を除去でき
る利点がある。ただし、圧縮ばね52は２次エアを直接受
ける前室54からの押圧力に抗して閉弁方向Ｃの押圧力を
与えねばならず、ばね定数を大きくする必要がある。
差圧を負圧調整弁40で検出し、この検出値に応じて負圧
調整路ａの負圧値の修正を行ない逃し弁34を作動させて
いた。これに代え、第７図に示すように、２次流路21の
エアを大気放出させる逃し弁50を直接流量制御弁23の上
流と下流の差圧で作動させてもよい。この場合、弁体51
を閉弁方向Ｃに押圧する圧縮ばね52を備えた後室53と、
流量制御弁23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弁体51
が開弁方向Ｐに作動し、逆に、下回ると弁体51が閉弁方
向Ｃに作動する。これにより、２次ポンプ９の吐出エア
のばらつきが除去され、安定したエアが流量制御弁23に
達することになる。この装置は負圧調整弁40を除去でき
る利点がある。ただし、圧縮ばね52は２次エアを直接受
ける前室54からの押圧力に抗して閉弁方向Ｃの押圧力を
与えねばならず、ばね定数を大きくする必要がある。
第５図に示したバーナエア制御装置は流量制御弁23を制
御部27、流量制御弁流出側の圧力センサ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８図に示
すように流量制御弁60を大気圧でのみ制御してもよい。
この流量制御弁60の弁体61と一体のダイアフラム62は大
気開放室63と、開弁方向Ｐの押圧力を発する圧縮ばね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弁66に接続され、このよう
なニューマチッ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（高地に達すると）弁体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弁体61は閉弁方向
Ｃに移動し、流路面積ｓを挟め、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。
御部27、流量制御弁流出側の圧力センサ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８図に示
すように流量制御弁60を大気圧でのみ制御してもよい。
この流量制御弁60の弁体61と一体のダイアフラム62は大
気開放室63と、開弁方向Ｐの押圧力を発する圧縮ばね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弁66に接続され、このよう
なニューマチッ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（高地に達すると）弁体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弁体61は閉弁方向
Ｃに移動し、流路面積ｓを挟め、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。
第９図には、第７図で説明した逃し弁50と第８図で説明
した流量制御弁60とを２次流路21に取付けたバーナエア
制御装置を示した。この実施例の場合、全てニューマチ
ック作動により各弁を制御することになり、部品低減効
果が大きい。
した流量制御弁60とを２次流路21に取付けたバーナエア
制御装置を示した。この実施例の場合、全てニューマチ
ック作動により各弁を制御することになり、部品低減効
果が大きい。
なお、上述の各流量制御弁23,60に代え、アネロイドベ
ローで直接弁体28,61を開閉作動させる構成としてもよ
い。更に、第５図に示した制御部27は流量制御弁流出側
圧力、大気温度に基づき流路面積ｓを修正したが流量制
御弁流出側圧力または大気温度の一つに応じて修正して
もよく、更に、流量制御弁流出側圧力に代え、流量制御
弁流入側圧力を直接検出して用いてもよく、他の要素で
あるエンジン回転数、負荷等を加えてもよい。
ローで直接弁体28,61を開閉作動させる構成としてもよ
い。更に、第５図に示した制御部27は流量制御弁流出側
圧力、大気温度に基づき流路面積ｓを修正したが流量制
御弁流出側圧力または大気温度の一つに応じて修正して
もよく、更に、流量制御弁流出側圧力に代え、流量制御
弁流入側圧力を直接検出して用いてもよく、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一体積流量線図、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図及び第９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−燃料量特性線図をそれぞれ示
している。 ５……フィルタ、９……２次ポンプ、20……バーナ、21
……２次流路、23,60……流量制御弁、27……制御部、3
4,50……逃し弁、40……負圧調整弁、66……定圧弁、ａ
……負圧調整路。
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図及び第９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−燃料量特性線図をそれぞれ示
している。 ５……フィルタ、９……２次ポンプ、20……バーナ、21
……２次流路、23,60……流量制御弁、27……制御部、3
4,50……逃し弁、40……負圧調整弁、66……定圧弁、ａ
……負圧調整路。
フロントページの続き (72)発明者 久米 建夫 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三菱 自動車工業株式会社京都製作所内 (72)発明者 高田 弘明 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)発明者 神生 清一 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)発明者 松本 昭夫 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)発明者 小川 均 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】ディーゼルパティキュレートフィルタの再
生用のバーナに対し、エアポンプより吐出されるエアを
流入させるエア供給路と、上記エア供給路の流路面積を
可変とする流量制御弁と、この流量制御弁の流入側と流
出側との前後差圧を一定にするよう、流量制御弁に流入
するエアの一部を大気中に放出させる逃し弁と、大気圧
情報を出力する大気圧センサと、上記流量制御弁の空気
圧力情報を出力する流量制御弁圧力センサと、大気温度
情報を出力する大気温度センサと、上記流量制御弁に対
し、上記大気圧、上記流量制御弁空気圧力または上記大
気温度の少なくとも一つの変化を打ち消せる重量流量相
当の弁開閉量への操作を行う制御部とを有したディーゼ
ルパティキュレートフィルタのバーナエア制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12878083A JPH0684724B2 (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタのバ−ナエア制御装置 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP12878083A JPH0684724B2 (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタのバ−ナエア制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022013A JPS6022013A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH0684724B2 true JPH0684724B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=14993273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12878083A Expired - Lifetime JPH0684724B2 (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | デイ−ゼルパテイキユレ−トフイルタのバ−ナエア制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684724B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19946903A1 (de) * | 1999-09-30 | 2001-04-05 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Dosierung eines Reduktionsmittels |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP12878083A patent/JPH0684724B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6022013A (ja) | 1985-02-04 |
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