JPS6111416A - 車載用燃焼装置 - Google Patents
車載用燃焼装置Info
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- JPS6111416A JPS6111416A JP59134597A JP13459784A JPS6111416A JP S6111416 A JPS6111416 A JP S6111416A JP 59134597 A JP59134597 A JP 59134597A JP 13459784 A JP13459784 A JP 13459784A JP S6111416 A JPS6111416 A JP S6111416A
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- Japan
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- magnetron
- incident
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—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
- F01N3/023—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
- F01N3/027—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 electric or magnetic heating means
- F01N3/028—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 electric or magnetic heating means using microwaves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はディーゼル機関の排ガス中に存在する微粒子
を除去するためのフィルターの再生を効率的に行なうよ
うにした車載用燃焼装置に関するものである。
を除去するためのフィルターの再生を効率的に行なうよ
うにした車載用燃焼装置に関するものである。
従来、この種の装置は存在しないが次のような背景から
開発が待たれている。すなわちディーゼル機関の排ガス
中に含まれている微粒子は人体を害するため排出量の規
制が行なわれようとしている。すでに米国では規制の実
施が具体化しており、我が国でも規制の動きがある。と
ころで微粒子排出量を低減する方法としては二つの方法
がある。
開発が待たれている。すなわちディーゼル機関の排ガス
中に含まれている微粒子は人体を害するため排出量の規
制が行なわれようとしている。すでに米国では規制の実
施が具体化しており、我が国でも規制の動きがある。と
ころで微粒子排出量を低減する方法としては二つの方法
がある。
一つはディーゼル機関そのものを改良して微粒子排出量
を低減するものである。しかしこの方法は理想的である
が現状では若干の低減が期待できる程度で、規制が厳し
くなれば不可能である。他の方法としてはディーゼル機
関の排気系に例えばセラミックハニカムのフィルターを
設けて微粒子を１過するものである。この方法はフィル
ターが目詰まりすると再生しなければならない欠点があ
るが最も有力である。このフィルター再生は次の原理に
よる。すなわち、フィルターに付着する微粒子の主成分
は炭素であシ、その着火温度は５５０℃程度であるので
エンジン排ガスを５５０℃以上に加熱すれば微粒子は二
酸化炭素となって再生が行なわれる。ところがディーゼ
ル搭載車の走行では排ガス温度は最高でも４００℃程度
であるのでフィルター再生は不可能である。そこで何ら
かの加熱装置を付加する必要があり、この加熱装置がフ
ィルターのｎ生装置である。
を低減するものである。しかしこの方法は理想的である
が現状では若干の低減が期待できる程度で、規制が厳し
くなれば不可能である。他の方法としてはディーゼル機
関の排気系に例えばセラミックハニカムのフィルターを
設けて微粒子を１過するものである。この方法はフィル
ターが目詰まりすると再生しなければならない欠点があ
るが最も有力である。このフィルター再生は次の原理に
よる。すなわち、フィルターに付着する微粒子の主成分
は炭素であシ、その着火温度は５５０℃程度であるので
エンジン排ガスを５５０℃以上に加熱すれば微粒子は二
酸化炭素となって再生が行なわれる。ところがディーゼ
ル搭載車の走行では排ガス温度は最高でも４００℃程度
であるのでフィルター再生は不可能である。そこで何ら
かの加熱装置を付加する必要があり、この加熱装置がフ
ィルターのｎ生装置である。
フィルターの再生装置としては、エンジンへの給気を絞
って排ガス温度を上昇させるものや、再生用バーナ等が
考えられるがいずれもフィルターの目詰ま勺状況を適確
に把握して再生開始および終了指令を出力し、再生装置
の駆動を制御することが信頼性を向上させる上で有意義
である。ところで、再生開始、終了のタイミング手段と
しては、フィルター上下流の圧力損失によるものや、エ
ンジン運転時間と連動するタイマーを備え、一定インタ
ーバルで一定時間再生を行なう等が考えられるが、前者
については自動車走行条件によ漫排ガス流量が常に変動
し、その影響を受けるため平均化手法を使用せざるなえ
ず信頼性に欠ける。また、前者についても前者のテスト
実績値に余裕を付加したものであるので同様に信頼性に
欠ける。
って排ガス温度を上昇させるものや、再生用バーナ等が
考えられるがいずれもフィルターの目詰ま勺状況を適確
に把握して再生開始および終了指令を出力し、再生装置
の駆動を制御することが信頼性を向上させる上で有意義
である。ところで、再生開始、終了のタイミング手段と
しては、フィルター上下流の圧力損失によるものや、エ
ンジン運転時間と連動するタイマーを備え、一定インタ
ーバルで一定時間再生を行なう等が考えられるが、前者
については自動車走行条件によ漫排ガス流量が常に変動
し、その影響を受けるため平均化手法を使用せざるなえ
ず信頼性に欠ける。また、前者についても前者のテスト
実績値に余裕を付加したものであるので同様に信頼性に
欠ける。
この発明は、上記のような現状に鑑みなされたもので、
フィルター〇目詰ま夛状況を把握するため、前後端部な
反射板で電波洩れ対策したフィルター収納器が一種の空
胴共振器を形成し、しかも誘電物質であるカーボン微粒
子の付着量により電波の吸収が増減してインピーダンス
整合状態が変化する実験データに基づき、再生開始時期
においてインピーダンス整合がとれるようにマイクロ波
供給路の形状寸法を例えば方向性結合器の場合、整合窓
挿入位置と形状を設定すると共に、マイクロ波供給路の
一部に入射波および反射波電圧を検出するアンテナおよ
び変換器を備え、一定インターバル毎に微小電力を入射
して電圧定在波比を演算し予め制御装置に記憶された上
下限値と比較することによシ、自動車の走行条件に関係
なくカーボン微粒子の付着量にのみ依存して再生を開始
。
フィルター〇目詰ま夛状況を把握するため、前後端部な
反射板で電波洩れ対策したフィルター収納器が一種の空
胴共振器を形成し、しかも誘電物質であるカーボン微粒
子の付着量により電波の吸収が増減してインピーダンス
整合状態が変化する実験データに基づき、再生開始時期
においてインピーダンス整合がとれるようにマイクロ波
供給路の形状寸法を例えば方向性結合器の場合、整合窓
挿入位置と形状を設定すると共に、マイクロ波供給路の
一部に入射波および反射波電圧を検出するアンテナおよ
び変換器を備え、一定インターバル毎に微小電力を入射
して電圧定在波比を演算し予め制御装置に記憶された上
下限値と比較することによシ、自動車の走行条件に関係
なくカーボン微粒子の付着量にのみ依存して再生を開始
。
終了させるようにした車載用燃焼装置を提供するもので
ある。また、フィルターの訪電率がフィルター温度によ
り変化しこれに伴ない電圧定在波比も変化するため、フ
ィルター温度を検知する温度センサを備え、電圧定在波
比の演算値を補正することにより一層信頼性が向上する
車載用燃焼装置を提供するものである。
ある。また、フィルターの訪電率がフィルター温度によ
り変化しこれに伴ない電圧定在波比も変化するため、フ
ィルター温度を検知する温度センサを備え、電圧定在波
比の演算値を補正することにより一層信頼性が向上する
車載用燃焼装置を提供するものである。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、１はディーゼルエンジン、２はエンジ
ン１の排気管、３はこの排気管２の通路の一部に設けら
れたカーボン歓粒子をトラップするためのフィルター、
４はフィルター３を固定支持するフィルター収納器、５
はマイクロ波を発生するためのマグネトロンで、５ａは
マグネトロンの電源装置であってバッテリもしくはオル
タネータである。６はフィルター収納器４の外へマイク
ロ波が洩れるのを防止する反射板、７はマイクロ波をフ
ィルター３へ入射するためフィルター収納器４と電波的
および機械に結合されたマイクロ波供給路、８はマイク
ロ波入射波電圧を検出するためのアンテナと制御信号へ
変換するための変換器、９は反射電圧を検出するための
アンテナおよび変換器、１０は再生終了後のエンジン運
転時間および入射２反射電圧を入力信号とし、マグネ）
ｏンの駆動信号を出力信号とする制御装置、１１はマフ
ラーである。また、第２図は再生開始および終了のアル
ゴリズムを示す７０−チャート、第３図はカーがン付着
量と電圧定在波比（ＶＳＷＲ）および再生サイクルの関
係を示す。
ン１の排気管、３はこの排気管２の通路の一部に設けら
れたカーボン歓粒子をトラップするためのフィルター、
４はフィルター３を固定支持するフィルター収納器、５
はマイクロ波を発生するためのマグネトロンで、５ａは
マグネトロンの電源装置であってバッテリもしくはオル
タネータである。６はフィルター収納器４の外へマイク
ロ波が洩れるのを防止する反射板、７はマイクロ波をフ
ィルター３へ入射するためフィルター収納器４と電波的
および機械に結合されたマイクロ波供給路、８はマイク
ロ波入射波電圧を検出するためのアンテナと制御信号へ
変換するための変換器、９は反射電圧を検出するための
アンテナおよび変換器、１０は再生終了後のエンジン運
転時間および入射２反射電圧を入力信号とし、マグネ）
ｏンの駆動信号を出力信号とする制御装置、１１はマフ
ラーである。また、第２図は再生開始および終了のアル
ゴリズムを示す７０−チャート、第３図はカーがン付着
量と電圧定在波比（ＶＳＷＲ）および再生サイクルの関
係を示す。
次に動作について説明する。通常の運転時、すなわちフ
ィルター３を再生しないときには、エンジン１から排出
された排ガスは排気管２を通り、カーがン微粒子をフィ
ルター３にトラップされた後マフラー１１を通郵大気中
に排出される。ところでフィルター３へのカーボン微粒
子付着量が増加すると、フィルター３前後の圧力損失が
増大し、エンジンの燃費が悪と々ると共に、エンジン出
力が低下する。そこでエンジン運転時間を積算するタイ
マーを備え、第２，３図に示すように制御装置１０の出
力信号によシ一定インターバルを毎にマグネトロン５を
駆動してフィルター３に微粒子が赤熱しない程度の微電
力を入射し、一方、マイクロ波供給路７の一部に設けた
入射波および反射波検知アンテナ８，９によルミ圧を検
知することによシ、電圧定在波比を演算回路で算出し、
予め制御装置１０に記憶された下限値と比較し、演算値
〉下限値の場合は付着側車と判断し、マグネトロン５の
駆動を次回の検出時間まで停止する。また演算値≦下限
値の場合には再生開始指令を制御装置ｌＯから出力して
マグネトロン５の出力を切換えて高電力を発生させフィ
ルター３に付着したカーボン微粒子を赤熱させると共に
、エンジン排ガスを流入させて排ガス中の酸素と赤熱し
た微粒子を反応させ再生する。この際、フィルター３お
よびフィルター収納器４は空胴共振器を構成するが、再
生開始時点で電圧定在波比が最小と々るようにインピー
ダンス整合をとっであるため、マイクロ波電力を効率的
にカーボン微粒子に吸収させ再生を円滑に進めることが
できる。かくして再生が進行しカーがン微粒子の付着量
が減少すると、逆に反射電波が増大して電圧定在波比が
大きくなるため予め制御装置１０に記憶された上限値と
比較し、演算値≧上限値になると再生終了信号を制御装
置１０よ多出力しマグネトロン５の駆動を停止すると共
にエンジン運転時間を積算し検出時期指令を出力するた
めのタイマーをリセットする。
ィルター３を再生しないときには、エンジン１から排出
された排ガスは排気管２を通り、カーがン微粒子をフィ
ルター３にトラップされた後マフラー１１を通郵大気中
に排出される。ところでフィルター３へのカーボン微粒
子付着量が増加すると、フィルター３前後の圧力損失が
増大し、エンジンの燃費が悪と々ると共に、エンジン出
力が低下する。そこでエンジン運転時間を積算するタイ
マーを備え、第２，３図に示すように制御装置１０の出
力信号によシ一定インターバルを毎にマグネトロン５を
駆動してフィルター３に微粒子が赤熱しない程度の微電
力を入射し、一方、マイクロ波供給路７の一部に設けた
入射波および反射波検知アンテナ８，９によルミ圧を検
知することによシ、電圧定在波比を演算回路で算出し、
予め制御装置１０に記憶された下限値と比較し、演算値
〉下限値の場合は付着側車と判断し、マグネトロン５の
駆動を次回の検出時間まで停止する。また演算値≦下限
値の場合には再生開始指令を制御装置ｌＯから出力して
マグネトロン５の出力を切換えて高電力を発生させフィ
ルター３に付着したカーボン微粒子を赤熱させると共に
、エンジン排ガスを流入させて排ガス中の酸素と赤熱し
た微粒子を反応させ再生する。この際、フィルター３お
よびフィルター収納器４は空胴共振器を構成するが、再
生開始時点で電圧定在波比が最小と々るようにインピー
ダンス整合をとっであるため、マイクロ波電力を効率的
にカーボン微粒子に吸収させ再生を円滑に進めることが
できる。かくして再生が進行しカーがン微粒子の付着量
が減少すると、逆に反射電波が増大して電圧定在波比が
大きくなるため予め制御装置１０に記憶された上限値と
比較し、演算値≧上限値になると再生終了信号を制御装
置１０よ多出力しマグネトロン５の駆動を停止すると共
にエンジン運転時間を積算し検出時期指令を出力するた
めのタイマーをリセットする。
以上の過程は自動車走行条件に関係なくカーがン微粒子
の付着量にのみ依存して行なわれるため常に安定した信
頼性の高い再生が行なえる。
の付着量にのみ依存して行なわれるため常に安定した信
頼性の高い再生が行なえる。
またこの発明は、フィルターの誘電率がフィルター温度
によシ変化しこれに伴なって電圧定在波比も変化するた
め、フィルター温度を検知する温度センナを備えれば電
圧定在波比の演算値を補正して一層信頼性が向上する。
によシ変化しこれに伴なって電圧定在波比も変化するた
め、フィルター温度を検知する温度センナを備えれば電
圧定在波比の演算値を補正して一層信頼性が向上する。
以上説明したようにこの発明によれば、制御装置にエン
ジン運転時間と連動するタイマー回路を備え、一定イン
ター・ぐル毎に微小電力を入射すると共に、マイクロ波
供給路に入射波２反射波電圧検出用アンテナおよび変換
器を備えたので、自動車の走行条件に関係なくカーがン
倣粒子の付着量にのみ依存してフィルター再生の開始お
よび終了が行なえ、これによシ信頼性の高い装置が得ら
れる。
ジン運転時間と連動するタイマー回路を備え、一定イン
ター・ぐル毎に微小電力を入射すると共に、マイクロ波
供給路に入射波２反射波電圧検出用アンテナおよび変換
器を備えたので、自動車の走行条件に関係なくカーがン
倣粒子の付着量にのみ依存してフィルター再生の開始お
よび終了が行なえ、これによシ信頼性の高い装置が得ら
れる。
第１図はこの発明の一実施例を示す車載用燃焼装置のシ
ステム構成図、第２図は再生開始および終了のアルゴリ
ズムを示すフローチャート図、第３図はカーがン付着量
と電圧定在波比（ＶＳＷＲ）および再生サイクルの関係
を示す図である。
ステム構成図、第２図は再生開始および終了のアルゴリ
ズムを示すフローチャート図、第３図はカーがン付着量
と電圧定在波比（ＶＳＷＲ）および再生サイクルの関係
を示す図である。
Claims (2)
- （１）ディーゼル機関の排気ガス通路の一部に設けられ
、排気ガス中のカーボン微粒子をトラップするためのセ
ラミックハニカム製のフィルターおよびフィルターを固
定支持するためのフィルター収納器、バッテリもしくは
オルタネータを電源としマイクロ波電力を発生するマグ
ネトロン、フィルター収納器の前後端に設けられマイク
ロ波の洩れを防止する反射板、上記マグネトロンから発
生したマイクロ波を伝送するためフィルター収納器と電
波的および機械的に結合したマイクロ波供給路、マグネ
トロンの駆動信号を出力信号とする制御装置から構成さ
れ、マイクロ波電力をフィルターに入射してカーボン微
粒子をマイクロ波加熱しフィルターの再生を行なう車載
用燃焼装置において、制御装置内にエンジン運転時間と
連動するタイマー回路を備え、一定インターバル毎に微
小電力を入射すると共にマイクロ波供給路の一部に入射
波および反射波電圧検出用アンテナおよび変換器を結合
したことを特徴とする車載用燃焼装置。 - （２）フィルター温度を検知する温度センサを備えてフ
ィルター温度により電圧定在波比の演算値を補正するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車載用燃焼
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134597A JPS6111416A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 車載用燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134597A JPS6111416A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 車載用燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111416A true JPS6111416A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0544530B2 JPH0544530B2 (ja) | 1993-07-06 |
Family
ID=15132108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59134597A Granted JPS6111416A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 車載用燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111416A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0212396A2 (de) * | 1985-08-08 | 1987-03-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Vorrichtung zum Beseitigen von Russ o. dgl. ausden Abgasen einer Brennkraftmaschine |
| US4934141A (en) * | 1988-02-05 | 1990-06-19 | Regie Nationale Des Usines Renault | Device for microwave elimination of carbon particles contained in exhaust gases of heat engines |
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| CN114144260A (zh) * | 2020-02-25 | 2022-03-04 | 富士电机株式会社 | 集尘装置 |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP59134597A patent/JPS6111416A/ja active Granted
Cited By (17)
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