KR0152322B1 - 내연기관용필터의 재생장치 및 그 재생방법 - Google Patents

내연기관용필터의 재생장치 및 그 재생방법

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KR0152322B1
KR0152322B1 KR1019940000808A KR19940000808A KR0152322B1 KR 0152322 B1 KR0152322 B1 KR 0152322B1 KR 1019940000808 A KR1019940000808 A KR 1019940000808A KR 19940000808 A KR19940000808 A KR 19940000808A KR 0152322 B1 KR0152322 B1 KR 0152322B1
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토모타카 노브에
노리히코 후지하라
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모리시타 요이찌
마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은 내연기관용필터가 포집(捕集)한 파티큘레이트를 상기 필터로부터 제거하는 재생장치와 그 재생방법에 관한 것이며, 파티큘레이트를 유전가열하는 마이크로파발생수단(17)과, 유전가열된 파티큘레이트의 연소를 촉진하는 기체공급수단(44)과, 필터(16)를 수납한 가열공간내(15)의 배기가스비통류공간(30)에 개재시킨 동축선로(32)의 중심도체(31)에 의해서 구성한 물리량검출수단(29)과, 상기 마이크로파발생수단(17)을 동작시켜서 얻게되는 물리량검출수단(29)의 검출신호에 의거해서 마이크로파발생수단(17) 및 기체공급수단(44)의 동작을 제어하는 제어수단(33)을 구비하고, 포집량 또는 연소상태에 따라서 마이크로파의 발생 및 기체의 공급타이밍을 제어하여 파티큘레이트연소의 안정화를 도모하고 필터(16)의 포집성능을 재생시킨다.

Description

내연기관용필터의 재생장치 및 그 재생방법
제1도는 본 발명 제 1실시예를 표시한 내연기관용필터의 재생장치의 구성도.
제2도는 제1도의 주요부 및 그 단면도.
제3도는 제1도의 가열공간내에 발생하는 마이크로파전계분포특성도.
제4도는 제3도의 각검출위치에 있어서 검출되는 물리량검출신호의 포집량(捕集量)에 대한 특성도.
제5도는 제3도의 검출위치 F1에 있어서 각 포집량에 대해서 검출되는 물리량검출신호의 필터온도에 대한 특성도.
제6도는 제3도의 각 검출위치에 있어서 검출되는 재생시의 물리량검출신호의 시간변화특성도.
제7도는 본 발명 제 1실시예를 표시한 내연기관용필터의 포집시와 재생시의 제어방법의 타임차아트도면.
제8도 (a),(b)는 본 발명 제 1실시예를 표시한 내연기관용필터의 포집시와 재생시의 제어프로그램순서도.
제9도는 본 발명 제 2실시예를 표시한 내연기관용필터의 재상장치의 구성도.
제10도는 본 발명 제 2실시예를 표시한 내연기관용필터의 재생시의 제어방법과 검출되는 물리량검출신호의 특성도.
제11도는 본 발명 제 2실시예를 표시한 내연기관용필터의 재생시의 제어프로그램순서도.
제12도는 종래의 내연기관용필터의 재생장치의 구성도.
＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
13 : 배기관 14 : 내연기관
15 : 가열공간 16 : 필터
17 : 마이크로파발생수단 18,19 : 직 4각형도파관
20,21 : 급전구멍 22 : 동축도파관변환용안테나
23 : 배기가스절환밸브 24 : 배기분기관
25 : 머플러 26, 27 : 제어밸브
28 : 기체배출관 29 : 물리량검출수단
30 : 배기가스비통류(非通流)공간 31 : 동축선로의 중심도체
32 : 동축선로 33 : 제어수단
34 : 가열공간벽면 35 : 단열지지부
36 : 마이크로파차폐수단 37 : 구동전원
38 : 배기가스배출관 39,40,41 : 마이크로파전계분포
42 : 화살표시 43 : 이상알림수단
44 : 기체공급수단
본 발명은 디이젤엔진이 배출하는 배기가스속에 함유되는 파티큘레이트(입자형상물질)을 포집하는 내연기관용필터에 의해서 포집된 파티큘레이트를 마이크로파에 의해 가열연소시켜서 제거하는 필터재생장치와 그 재생방법에 관한 것이며, 더 상세히 설명하면 파티큘레이트를 가열연소중에 있어서의 필터내의 파티큘레이트의 물리량에 의거해서 가열수단 및 연소수단을 제어하는 재생장치 및 그 재생방법에 관한 것이다.
디이젤엔진은, 가솔린엔진에 비해서 높은 연소효율로서 내구성이 뛰어난 특성이 있는 한편에서, 대기오염물질을 많이 배출하는 결점을 가지고 있다. 디이젤엔진이 배출하는 배기가스속에는 질소산화물과 함께 호흡기계질환등의 원흉이되는 파티큘레이트가 함유되고 있는, 배기가스규제의 강화가 진행되고 있다. 이 규제강화에 대해서 연료분사시기지연에 의한 연소개선이나 경우의 저유황화등의 씨름이 이루어지고 있으나, 질소산화물의 저감과 파티큘레이트의 저감은 기술상트레이드오프의 관계에 있어며, 현상에서는 엔진주변에서 질소산화물의 저감을 도모하고, 파티큘레이트는 배기계에서 처리하는 것이 유망한 해결대책으로 생각되고 있다. 파티큘레이트는, 주로 SOF(Solable Oraganic Fraction), 유황화합물의 3종류로 이루어지고 이 파티큘레이트를 배기계에서 처리하는 방법으로서, SOF를 감소시키는 산화촉매방식이나 필터를 사용해서 파티큘레이트를 포집하는 방식이 진행되고 있다. 산화촉매방식은, 그을음의 저감을 할 수 없기 때문에 필터방식이 바람직하다.
그러나, 필터방식은, 파티큘레이트를 계속 포집하면 필터는 눈막힘이 발생하여 배기가스의 흐름을 나쁘게하고 엔진출력의 저하 또는 엔진의 정지에 도달한다. 이에 대해서 현재 온세계에서, 필터의 포집능력을 재생시키기 위한 기술개발이 진행되고 있으나, 포집량이 적은 경우에는 가열부족에 의해 가열한 파티큘레이트의 연소가 타다말고 꺼짐에 의한 불충분한 재생상태를 발생한다. 또, 포집량이 많은 경우에는 가열과다에 의해 연소진행에 수반해서 파생하는 이상한 고온연소에 의해 필터의 기계적파손을 발생한다. 이와같은 현상에 의해 필터의 포집성능을 지속시키는 내구성의 확보가 실용상의 큰 과제로 되어 있다.
이 과제를 해결할려면, 가열수단의 동작 및 가열된 파티큘레이트를 연소시키는 기체의 공급동작을 파티큘레이트의 가열연소상태에 따라서 제어하는 것이 필요하다.
파티큘레이트는 600℃정도에서부터 연소하는 것이 알려져있으나 이 파티큘레이트를 이 고온도영역에서 승온하기 위한 에너지를 발생하는 수단으로서, 여러 가지의 방식이 제안되어 있으나 마이크로파를 이용한 방식은 파티큘레이트자체를 선택적으로 가열하는 것이므로 전력절약화를 도모할 수 있는 이점이 있다.
마이크로파를 가열에너지로서 필터로부터 파티큘레이트를 제거하는 재생장치와 그 재생방법으로서는, 예를들면 일본국특개소 61-11416호 공보가 있다. 동공보에 개시되어 있는 장치를 제 12도에 표시한다. 동도면에 있어서, (1)은 엔진, (2)는 배기관, (3)은 필터, (4)는 마이크로파가열공간, (5)는 마이크로파발생수단인 마그네트론, (6)은 마이크로파가열공간(4)을 한정시키는 마이크로파누설방지수단, (7)은 마그네트론이 발생하는 마이크로파를 마이크로파가열공간에 전송하는 마이크로파공급로, (8)(9)는 각각 마이크로파공급로에 형성되어 마이크로파의 가열공간으로의 입사파 및 가열공간으로부터의 반사파를 검출하는 검출수단, (10)은 제어장치이며 마이크로파의 입사파, 반사파 및 엔진운전시간의 신호에 의거해서 마그네트론(5)의 동작을 제어하는 장치이다. (11)은 마그네트론(5)의 구동전원, (12)은 머플러이다.
상기한 구성에 있어서, 엔진의 배기가스속에 함유되는 파티큘레이트는 필터(3)를 통류할때에 필터(3)에 포집된다. 필터(3)에 포집된 파티큘레이트량은 시간경과와 함께 증대하나 이 과정에서 제어장치(10)의 출력신호에 의해 마그네트론(5)을 일정한 주기로 동작시킨다. 마그네트론이 발생하는 마이크로파는 가열공간(4)에 입사되어 필터(3)의 배기가스유입쪽으로부터 필터(3)내부를 전송해서 하류쪽의 가열공간벽까지 도달하고, 거기서 반사해서 재차필터(3)를 거쳐서 마그네트론으로 되돌아온다. 이 마이크로파전송에 있어서 가열공간(4)으로의 입사파와 가열공간으로부터의 반사파의 신호를 검출하고 이들 신호에 의거해서 가열공간(4)전체의 마이크로파특성의 변화를 전압정재파비(電압定在波比)로서 측정한다.
필터(3)에 포집된 파티큘레이트의 양이 너무나 많아지면 엔진에 대해서의 부하가 증가하고 최악의 경우 엔진정지에 도달하므로 적당한 시기에 파티큘레이트를 제거할 필요가 있다. 이 적당한 시기 정당한 파티큘레이트량의 포집시에 상당하는 전압정재파비의 하한치를 제어장치(10)에 기억시키고 있다.
검출한 신호로부터 얻게되는 전압정재파비의 하한치이하로 되면 마그네트론의 출력을 증대시켜서 필터(3)에 포집한 파티큘레이트를 유전가열하는 동시에 배기가스속에 함유되는 산소로서 파티큘레이트를 연소제거시키는 것이다. 또, 재생중의 전압정재파비가 소정의 상한치이상되므로서 필터에 포집된 파티큘레이트의 연소제거완료를 판정하고 마그네트론의 동작을 정지시키고 있다. 또한, 전압정재파비는 필터온도에 의해서 보장하는 것이 개시되어 있다.
이런 종래의 장치는, 필터를 재생하는 시기의 결정 또는 재생동작을 완료시키는 시기에 대해서 그 방법을 개시하고 있으나, 파티큘레이트를 가열연소제거하는 제어방법에 있어서 다음과 같은 과제를 가지고 있다.
과제는, 재생동작완료시기를 결정하는 판정신호의 불확실함이다. 또, 이 과제는, 다음회의 재생시기결정의 불확실함을 파생시키는 두려움이있다. 이 과제는, 마이크로파에 의한 유전가열시의 필터에 배기가스가 통류되고 있는데에 기인한다. 필터온도에 의해서 전압정재파비를 보정하는 것은, 재생시의 포집량을 일정하게하는 것을 시사하고 있다. 이 일정한 포집량에 대해서 파티큘레이트를 연소제거하는 방법에 있어서 필터온도가 낮을 경우, 파티큘레이트는 마이크로파에 의한 가열과 배기가스에 의한 냉각을 동시에 받는다. 이 결과 필터의 배기가스상류쪽근처의 파티큘레이트는 연소가능온도까지 승온하지 않고 타다남은 것이 생긴다. 이 필터상류부의 타다남은 것은, 반사파를 소망하는 크기까지 증대시키지 않고 전압정재파비가 소정의 상한치까지 증가하지 않고 마이크로파가열의 정지판정을 곤란하게 만든다. 또, 필터온도가 높은(즉 배기가스가 고온이며, 파티큘레이트가 많이 배출되고 있는 상태) 경우, 필터의 배기가스상류부의 가열이 촉진되어 그 영역이 연소상태로 되는 동시에, 그 연소의 확대는 배기가스의 흐름에 맡길뿐이며, 이상한 고온연소의 발생을 방지할 수 없고 필터의 기계적파손의 회피가 곤란하다.
또, WO90-01618호공보는, 마이크로파에 의한 파티큘레이트의 유전가열시에 필터를 통류하는 배기가스의 흐름을 감소시키는 것을 표시하고 있다. 이 종래의 장치에 의하면, 파티큘레이트를 예열할때에 배기가스에 의한 냉각작용을 저감해서 마이크로파에너지에 의한 필터상류부에 존재하는 파티큘레이트의 가열을 촉진시키는 것이 가능하다.
또, 전압정재파비 또는 반사계수에 의거해서 파티큘레이트의 온도를 추정하는 것을 개시하고 있다. 다시 또, 2차공기를 이용해서 가열한 파티큘레이트를 연소시키는 것을 개시하고 있다. 그러나, 상기한 바와같이 가열공간으로 조사한 마이크로파는 필터를 통과해서 다른쪽의 가열공간벽면까지 반드시 전송한다. 이것은 필터내의 극히 한정된 영역의 존재하는 파티큘레이트가 조사된 마이크로파를 모두 흡수할 수없기 때문이다. 따라서, 가열공간내의 전자장특성은, 마이크로파에 의한 가열에 의해서, 현저하게 온도가 상승하는 파티큘레이트포집영역과 완만한 온도상승의 파티큘레이트포집영역 나아가서는 거의 온도상승이 발생하지 않는 영역등이 혼재한 전자장특성을 발생한다. 이와같은 가열공간전체의 전자장특성으로부터 추출되는 상기 전압정재파비 또는 반사계수에 의해서 현저하게 온도상승한 특히 필터상류부에 존재하는 파티큘레이트의 온도를 결정하는 것은 꽤 곤란하다.
따라서, 이 종래의 장치는, 파티큘레이트의 예열시간을 최적하게 제어하는 것이 곤란하며, 배기가스 또는 2차공기의 공급에 의해서 발생하는 파티큘레이트연소의 이상한 고온화를 회피해서 안정연소를 발생시키는 것을 보증하는 일이 곤란하였다.
또, 2차공기를 공급해서 파티큘레이트를 연소시킬경우에 있어서, 2차공기의 공급정지에 관한 제어가 중요하나 종래의 기술로는 그 제어가 불명확하였다. 이 때문에 파티큘레이트연소에 의해서 고온상태에 있는 필터에 대해서 저온의 배기가스를 통류시킬 두려움이 있으며, 이 저온의 배기가스의 필터내부에 발생하는 열응력에 의해서 필터가 기계적파손을 발생할 두려움이 있었다.
한편, 본 발명자들은 USP5,195,317호 공보에 있어서 파티큘레이트포집량의 증대에 수반한 필터의 실효적인 유전율과 유전손실의 변화에 의해 발생하는 가열공간내의 전자장분포의 변화를 검출해서 포집량을 고정밀도로 검출하는 구성을 제안하였다. 이 검출방식은, 가열공간내의 소정위치에서의 전자장분포특성의 변화를 추출한 것이나, 그 검출위치를 최적하게 선정하므로서, 가열연소에 수반한 파티큘레이트의 유전특성의 시간적변화와 추출이 가능한 것을 그후의 실험에 의해서 본 발명자들은 확인하였다.
그러나, 이 검출부의 구성은, 가열공간벽면에 슬릿을 형성하고 그 슬릿으로부터 누설하는 마이크로파와 안테나를 결합시킨 구성으로 이루어지고, 검출부의 구성에는, 슬릿부의 형성을 수반하기 위하여 구조가 약간 복잡하고 대형이었다. 또, 검출부를 복수개 배설할 경우에 근접한 배설구성을 채택하기 어려운 과제를 가지고 있었다.
본 발명은 상기과제를 해결하는 것이며, 제 1목적은, 파티큘레이트의 포집시는 처음부터 필터재생시에 있어서도 필터내에서 가열연소중의 파티큘레이트의 물리량의 변화를 정밀도좋게 측정하고, 그 신호에 의거해서 가열수단 및 기체공급수단의 동작을 제어해서 파티큘레이트를 제거하고, 필터의 포집성능의 재생의 신뢰성을 보증하는 내연기관용필터의 재생장치와 그 재생방법을 제공하는 것이다.
또, 제 2목적은, 물리량검출수단의 조립성을 향상시키는 동시에 값싸게한 개량구조의 물리량검출수단을 구비한 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 장치는, 내연기관이 배출하는 배기가스속에 함유되는 파티큘레이트를 포집하는 필터와, 상기 필터를 내부에 수용하는 가열공간과, 상기 가열공간내에 급전하는 마이크로파를 발생하는 마이크로파발생수단과, 상기 가열공간에 산소를 함유하는 기체를 공급하는 기체공급수단과, 상기 필터에 포집된 파티큘레이트의 물리량을 검출하는 물리량검출수단을 구비하고 있다. 파티큘레이트의 물리량검출수단은 동축선로로 구성하여 동축선로의 중심도체를 상기 가열공간내에 있어서의 배기가스의 비통류공간에 개재시키는 구성으로 이루어진다. 그리고, 상기 마이크로파발생수단을 동작시켜서 얻게되는 물리량검출수단의 검출신호의 절대치 및/또는 검출신호의 시간적변화량에 의거해서 상기 마이크로파발생수단 및 상기 기체공급수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비하고 있다.
또, 내연기관이 배출하는 배기가스속에 함유되는 파티큘레이트를 포집하는 필터로부터 파티큘레이트를 제거하기 위한 방법에 있어서, (a) 마이크로파에 의해 파티큘레이트를 유전가열하는 단계와, (b) 상기 파티큘레이트를 소정온도에 유전가열후, 필터에 산소를 함유하는 기체를 공급하고, 마이크로파와 기체의 공급에 의해 파티큘레이트를 연소시키는 단계와, (c)마이크로파의 공급을 정지후, 필터에 소정시간 상기 기체의 공급을 계속하는 단계를 포함하는 내연기관용필터의 재생방법으로 되어 있다.
상기 단계(b)의 기체의 공급을 개시하는 시기는, 필터에 포집된 파티큘레이트의 물리량을 적어도 상기단계(a)에 있어서 검출하는 신호의 절대치 또는 그 시간적변화치에 의거해서 결정하고 있다.
또, 상기 단계(c)의 마이크로파의 공급을 정지하는 시기는, 필터에 포집된 파티큘레이트의 물리량을 적어도 상기 단계(a)에 있어서 검출하는 신호의 절대치 또는 그 시간적변화치에 의거해서 결정 및/또는 상기 단계(b)에 있어서 검출하는 신호의 절대치가 소정치이상으로 되므로서 결정하고 있다.
또한, 본 발명의 장치의 제어수단은 상기 마이크로파발생수단의 동작을 개시후 파티큘레이트의 물리량검출신호에 의해서 결정한 소정시간후에 상기 기체공급수단의 동작을 개시하는 것을 특징으로서 구성하고 있다. 이에의해, 예열시간을 최적하게 제어해서 기체공급수단의 동작개시에 의해서 발생하는 파티큘레이트의 연소상태에의 이행에 있어서 이상한 고온연소의 발생을 회피하여 안정연소를 실현하고 있다.
또, 상기 제어수단은, 파티큘레이트의 물리량검출신호에 의거해서 상기 마이크로파발생수단의 동작을 정지후 소정시간후에 상기 기체공급수단의 동작을 정지하는 것을 특징으로서 구성하고 있다. 이에의해, 배기가스를 재차 유입시켰을때의 필터의 기계적파손을 방지하고 있다.
또, 상기 기체공급수단의 동작을 정지후, 물리량검출수단이 검출하는 신호의 값이 이상한 경우, 이상을 알리는 수단을 구비하고 있다. 파티큘레이트의 타다남은 것이 많다고 판단하였을 경우에는 이상알림수단에 의해서, 사용자에 장치의 정비, 예를들면 필터의 교환, 가열수단의 점검, 기체공급수단의 점검등을 재촉하여 장치의 신뢰성을 높이고 있다.
상기 구성에 있어서, 물리량검출수단을 가열공간내의 배기가스의 비통류공간에 형성하는 것은, 검출부가 배기가스에 노출되지 않기 때문에 배기가스의 온도변화에 의한 검출부의 온도변화의 회피 및 배기가스오염을 회피할 수 있으므로 검출신호의 외적영향을 회피시켜서 검출신호의 신뢰성을보증할 수 있다. 또 검출수단은 동축선로의 중심도체를 상기 비통류공간에 개재시키는 구성에 의해서 검출수단구성의 간단화를 도모하는 동시에 검출부의 국소정보만을 추출가능하게 하고 외란을 회피시켜서 검출정밀도를 높일 수 있다.
이와같은 구성으로 이루어진 물리량검출수단의 신호에 의거해서, 파티큘레이트연소제거를 최적하게 실행시켜 필터의 양호한 재생 및 그 내구성의 보증을 가능하게 하고 있다.
물리량검출은 파티큘레이트의 포집시에 실행하는 경우, 미리 설정된 검출신호레벨에 점점접근하는데 따라서 검출주기를 단축하므로서, 포집되는 파티큘레이트량의 설정치로부터의 초과를 억제하고 엔진의 출력저하 또는 동작정지를 회피시키고, 엔진을 안정된 상태에서 동작시키는 것을 보증하고 있다.
또, 필터재생을 개시후, 물리량검출을 계속한다. 이때의 신호의 절대치 및/또는 시간적인 변화량에 따라서 포집량의 재확인과 가열이 현저한 영역의 파티큘레이트의 온도 및 파티큘레이트연소영역을 추정하고 있다. 이 검출신호에 의해 파티큘레이트의 용도 및 연소상태에 따른 마이크로파발생수단 및 기체공급수단의 동작의 제어를 실행시키므로서 안정된 파티큘레이트의 연소제거를 가능하게 하고 있다.
이하 본 발명의 제 1실시예를 첨부도면을 참조해서 설명한다.
제 1도, 제 2도에 있어서, (13)은 내연기관(디이젤엔진)(14)의 배기가스를 배출하는 배기관, (15)는 배기관(13)의 동중에 형성된 가열공간, (16)은 가열공간내에 수납되어 배기가스가 통과하는 동안에 배기가스속에 함유되는 파티큘레이트를 포집하는 허니컴구조로 이루어진 필터, (17)은 파티큘레이트를 유전가열하기 위하여 가열공간에 급전되는 마이크로파를 발생하는 마이크로파발생수단, (18),(19)는 각각 마이크로파발생수단(17)에 의해서 발생한 마이크로파를 가열공간(15)에 전송하는 동축전송로 및 환형상의 직4각형도파로, (20) 및 (21)은 가열공간에 마이크로파를 급전하는 급전구멍, (22)는 동축도파광변환용안테나이다.
(23)은 배기가스절환밸브이며, 통상은 내연기관(14)으로부터 배출된 배기가스를 필터(16)에 통류시키나, 필터(16)를 재생할때에는 밸브위치를 절환해서 배기가스를 배기분기관(24)에 통류시킨다. (25)는 머플러이다. (26) 및 (27)은 산소를 함유하는 기체의 필터(16)에의 통류를 제어하는 밸브이며, 이들 2개의 밸브를 제어해서 필터재생시에 필터(16)에 가열시킨 파티큘레이트의 연소를 촉진시키는 기체(제 1실시예는 배기가스를 이용할 경우를 표시함)를 통류시킨다. (28)는 필터(16)재생시에 필터에 통류한 기체의 배출관이다. (29)는 필터(16)의 배기가스비통류공간(30)에 형성되어 마이크로파발생수단(17)의 동작에 의해서 배설공간근처에 존재하는 마이크로파파우어량을 검출하는 물리량검출수단이며, 동축선로구조로 이루어지고 동축선로의 중심도체(31)를 소정의 길이만큼 가열공간(15)내에 돌출시키고 있다. 이 물리량검출수단(29)이 검출하는 신호는 동축선로(32)를 개재해서 제어수단(33)에 입력시키고 있다.
여기서 배기가스의 비통류공간(30)에 대해서 이하에 설명한다. 필터(16)는 배기가스가 필터(16)이외로부터의 머플러(25)쪽으로 가스가 누설하는 것을 방지하도록 배설하고, 또 필터재생시의 필터내부에 발생하는 고온으로부터 가열공간벽인(34)을 단열하는 일의 필요성에 의거해서 필터(16)는 가열공간벽면(34)으로부터 단열되는 동시에 그 벽면(34)에 지지시킨 구성이 필요하다. 이 요건에 대응시킨 비통기성의 단열지지부(35)의 구성은, 가열팽창성을 가진 매트재 예를들면 인터럼매트 INTERRAM(trade mark.manufactured by 3M Company)나 단열재, 예를들면 퀼덩마이크로더엄 MICROTHERM(Trademark. manufactured by Japan Microtherm Ine.) 적층한 구성으로 하고 있다. 이 필터(16)의 단열지지부(35)가 배기가스의 비통류공간(30)이다. 환연하면 필터(16)의 외주벽과 가열공간벽면(34)으로 형성된 공간이다. 파티큘레이트 포집량의 증대에 따라 가열공간(15)전체의 마이크로파특성이 변화하나, 마이크로파특성의 변화를 발생시키고 있는 영역은 필터부(16)이다. 필터(16)의 단열지지부(35)에 동축선로의 중심도체를 돌출시켜서 구성한 물리량검출수단에 의해서, 포집되는 파티큘레이트의 증대에 따라서 변화하는 필터부(16)의 마이크로파의 특성변화 및 재생중의 파티큘레이트연소영역에 따른 마이크로파특성변화를 충실하게 검출하는 것을 가능하게 하고 필터(16)에 퇴적되고 있는 파티큘레이트의 량, 및 파티큘레이트의 가열연소영역 및 필터내의 파티큘레이트의 타다남은 영역등을 높은 정밀도에 의해서 검출하고 있다.
가열공간(15)은 팬팅구멍구성 또는 허니컴구성등으로 이루어진 마이크로파차폐수단(36)으로서 마이크로파를 실질적으로 가두는 공간을 한정하고 있다.
(37)은 마이크로파발생수단(17)의 구동전원이다. 또, 제어수단(33)에는 내연기관(14)의 회전수신도도 입력한다.
제어수단(33)은 필터(16)에 포집시키는 파티큘레이트량의 적당량에 상당하는 마이크로파파우어량의 값을 기준신호치로서 이미 기억하고 있다. 내연기관의 동작중에 적당한 시간간격으로 마이크로파발생수단(17)을 동작시켜 그때의 물리량검출수단의 신호를 미리 기억시킨 기준신호치와 비교한다. 이 물리량검출의 주기는 검출신호가 기억시킨 기준신호치에 점점접근함에 따라서 단축시킨다. 이에의해, 필터(16)를 재생할 때, 필터(16)가 포집한 파티큘레이트의 양을 기준신호치에 대응한 적당량 가까이에 제한시키고 있다.
환형상의 직 4각형도파관(19)은 배기가스배출관(38)의 관벽면에 대체로 대면에서 형성된 급전구멍(20),(21)을 말단에 배치하는 구성으로 이루어진다. 이 2개의 급전구멍으로부터 180˚의 위상치를 가지고 마이크로파를 가열공간(15)내에 방사하는 위치에 동축도파관변환용안테나(22)는 배설하고 있다.
내연기관(14)이 배출하는 배기가스는 통상, 배기관(13)내를 흘러서 필터(16)에 유입한다. 필터(16)는 월플로타이프(wall-flow type)의 허니컴구조체로 구성되어, 배기가스에 함유되는 파티큘레이트를 포집하는 기능을 가진다. 이 필터에 포집된 파티큘레이트의 양이 증대하면, 필터의 압손이 증대하여 내연기관인 엔진의 부하가 증가하는 동시에 최악의 경우에는 엔진정지에 도달한다.
따라서 적당한 시기에 필터에 포집된 파티큘레이트를 제거할 필요가 있다. 이 적당한 시기는 물리량검출수단의 검출신호치가 제어수단(33)에 미리 기억시킨 기준신호치상당으로된것에 의거해서 판정한다. 이 판정에 의해, 필터에 포집된 파티큘레이트를 가열연소제거시킨다. 이 파티큘레이트를 제거시키는 공정을 필터재생이라고 칭한다. 이 필터재생프로세스의 내용을 설명하기전에 각요소마다의 개요를 설명한다.
먼저 제 3도, 제 4도를 사용해서 본 발명의 근간을 이루는 가열공간(15)내의 마이크로파파우어량을 검출하는 물리량검출신호에 관한 상세한 설명을 한다. 제 3도에 있어서 제 1도 및 제 2도와 동일 또는 동일상당한 각부는 동일번호에 의해서 표시하고 있다. 이하의 설명에 있어서, 가장 주목해야 할 사항은 물리량검출수단의 검출위치의 선택방법이다.
(39),(40) 및 (41)은 가열공간(15)내의 마이크로파전계분포를 표시한다(가열공간(15)은 TE(Transverse Electric)모우드에 의해서 여진하고 있다). 필터(16)가 존재하는 공간에서는, 필터베이스재의 유전특성 및 포집된 파티큘레이트의 유전특성에 의해 필터가 존재하지 않는 공간에 대해서 마이크로파의 파장의 단축을 발생하여 도시한 바와같은 분포로 된다. 이 분포는 필터(16)에 포집된 파티큘레이트량에 따라서 변화한다. 어느 1개의 포집량에 대해서 전계분포(39)(제 3도중 실선으로 표시함)의 분포특성이 발생하나, 이후 포집량이 증가하면 필터(16)안에서의 마이크로파의 파장의 단축도가 증가해서 그전계분포는, 전계분포(40)(제 3도중 파선으로 표시함)와 같이되고, 또 포집량이 증가하면 필터(16)내부에서 마이크로파흡수가 진행되고 전계분포(41)(제 3도중 1점파선으로 표시한다)와 같은 분포특성으로 된다.
도시한 바와같은 마이크로파전계분포에 대응해서 가열공간(15)내의 필터(16)가 존재하는 영역의 소정위치(제 3도에 있어서 F1, F2, F3)에서 마이크로파파우어량을 검출하였을때의 파티큘레이트포집량에 대한 물리량검출신호의 특성을 제 4도에 표시한다. 포집량이 증가함에 따라서 필터(16)의 실효적인 유전율이 증가하므로서, 마이크로파전계분포의 파장은 단축되므로 각 검출위치에서의 특성은 각각 독특한 변화가 생긴다. 또한, 제 4도에 있어서 포집량이 8g/L(L은 필터(16)의 융적:이하 마찬가지)를 초과하면 모든 검출위치에 있어서 검출한 물리량신호가 저하하고 있다. 이것은 필터내부의 유전율 및 유전손실의 증가에 의해 필터내부에의 마이크로파파우어량의 축적 및 그 흡수가 증대하기 때문에 필터바깥둘레에 형성한 단열지지부(35)를 배치한 공간(30)의 마이크로파파우어량이 감소하기 때문이다. 이와같이 필터내부에서의 마이크로파의 흡수정도가 증가하므로서 검출위치 F2, F3에서는 포집량의 변화에 대해서 물리량검출신호는 피이크점을 가진 특성으로 되나, 검출위치 F1은 포집량의 증대에 따라 점차 감소하는 특성이다.
필터(16)에 포집된 파티큘레이트의 량을 일의적으로 결정할려면 검출위치 F1을 선택하면 되는 것이 안정된다. 이 검출위치 F1은, 가열공간(15)내에 발생하는 마이크로파전계분포를 알므로서 결정할 수있다. 이 위치는, 제 3도에 표시한 바와 같이 마이크로파의 급전방향(급전구멍(20) 및 (21)의 배설위치로부터 필터(16)쪽을 본 방향)에 있어서, 마이크로파정재파분포의 결절점(mode)의 위치로부터 적당한 거리만큼 안쪽이다. 또한, 이 거리는 필터베이스재의 유전특성 또는 필터용적 L등에 의해서 최적한 위치가 선택된다.
다음에 필터의 온도에 대한 검출위치 F1의 특성을 제 5도에 표시한다. 동도면에 표시한 특성은, 파티큘레이트의 각 포집량에 대해서 필터에 소정의 온도의 공기를 통류시켜서 필터전체를 각 온도대에 설정해서 계측한 것이다. 필터베이스재인 세라믹재는 약 350℃이상이 되면 유전손실이증가(즉검출된 마이크로파파우어량의 감소) 경향으로되는 것이 동도면으로부터 인정된다. 배기가스는 상기한바와같이 100℃정도에서부터 수 100℃의 온도변화를 나타낸다. 이 때문에, 고온시에는 검출위치 F1로부터 얻게되는 물리량검출신호가 보다 많은 포집량상당의 신호를 부여하는 것은 피할 수 없다. 그러나, 실용환경을 생각하면 배기가스의 온도는 200℃군변이며, 제 5도에 표시한 물리량검출신호의 온도특성에서 판단하면 100℃~300℃의 온도변동에 대해서 약 2g/L의 포집량검출정밀도가 있다. 300℃이상의 고온배기가스가 배출되는 것은 고부하에서 엔진이 운전될때이나, 이와같은 고온의 배기가스의 배출이 장시간 계속되는 것은 드문것이며, 물리량을 적당한 주기로 검출하므로서 검출신호치의 변동에 의거해서 포집량의 시정을 실행시킬 수 있다. 또, 200℃근변에서도 포집량이 많아지면 검출정밀도가 나빠진다.(예를들면, 제 5도에 있어서는 7g/L이상)이와같은 검출정밀도의 저하를 보정하기 위하여, 포집량이 많아짐에 따라서 검출주기를 단축시킨다.
이상 설명한 검출위치 F1은, 필터에 포집된 파티큘레이트의 양을 넓은 범위에 걸쳐서 정밀도 좋게 검출할 수 있는 검출위치이다.
다음에 필터재생기간에 있어서의 물리량검출위치의 선정에 대해서, 제 6도를 사용해서 설명한다. 제 6도는 제 3도에 표시한 검출위치 F1, F2에 있어서 각각 필터재생기간중에 검출된 물리량검출신호의 시간적변화특성이다. 마이크로파발생수단(17)을 연속동작시켜서 필터(16)에 포집된 파티큘레이트를 유전가열해가면 각 검출위치의 물리량검출신호는 도시한 바와같이 점차 감소해간다. 또한, 제 6도는 재생전의 필터의 온도를 200℃로 하고, 포집량은 7g/L의 경우의 특성이다.
파티큘레이트는 약 600℃에서부터 연소하므로, 적당한 예열시간이 필요하다. 이 예열기간에 있어서 파티큘레이트는 마이크로파에너지에 의해서 선택적으로 가열되나, 파티큘레이트를 포집한 필터자체도 이 파티큘레이트의 승온에 수반하는 열전도에 의해 승온해간다. 이들 양자의 고온화에 의해 양자의 유전손실량은 증대하므로, 필터바깥둘레부의 마이크로파량은 점차 감소하고 도면에 표시한 특성을 나타낸다. 적당한 예열시간을 거치므로서 파티큘레이트는 연소가능한 온도까지 가열된다(도면에 있어서 시각 t1). 이 시각 t1은, 검출되는 물리량검출신호의 절대치 또는 유전가열개시당초부터의 변화량에 의거해서 제어수단(33)에서 연산처리시킬 수있다. 이후, 가열된 파티큘레이트에 산소를 함유하는 기체를 공급하면 각 검출위치에서의 검출신호가 증가특성으로 변화하는 것은 실험에 의해 확인하였다. 또, 이 검출신호가 증가특성으로 변화하는것과 가열된 파티큘레이트가 연소상태로 이행하는것과는 등가인 것을 확인하였다. 이 현상을 도입해서 물리량검출신호가 소정의 레벨로 감소하는데 대응하는 소망의 예열기간을 거친후는 파티큘레이트를 연소상태로 이행시킨다. 이를 위하여 필터에 산소를 함유하는 기체를 통류한다. 제 6도에 표시한 특성은 제 3도의 화살표(42)로 표시한 방향으로부터 연소촉진의 기체를 공급하였을때의 특성이다. 파티큘레이트가 연소를 개시하면 파티큘레이트는 기체로 되어서 제거되므로 필터내에 포집된 파티큘레이트의 양이 감소하고 필터내의 유전손실은 감소해간다. 이 결과 검출위치 F1, F2의 물리량 검출신호는 점차 증가한다. 이 물리량검출신호의 점차 증가하는 검출위치 F2에 있어서는 적당한 시간을 경과해서 포화한다(제 6도에 있어서 시각 t2). 본 발명자들은, 재생실험에 있어서 마이크로파급전쪽에 대해서 반대쪽의 필터끝면이 연소상태로 되면 검출위치 F2에 있어서의 물리량검출신호가 포화상태로 되는 것을 확인하였다. 즉, 이 시각 t2는 필터내에 포집된 파티큘레이트의 대부분이 연소에 의해 제거되고 극히 일부의 파티큘레이트가 연소상태에 있는 시간에 상당한다. 필터내부의 파티큘레이트량은 극히 소량(타다남은분이 있기 때문에)으로되나, 필터자체의 온도가 아직 고온이기 때문에 필터내부에서의 마이크로파손실도 아주 상당히 크다. 연소촉진의 기체는 필터온도에 비해서 통상은 낮은 온도이며, 필터는 이 연소촉진용의 기체의 종류에 의해서 연소완료후는 서서히 냉각된다. 이 현상에 수반해서 시각 t2이후의 각 검출위치에서의 물리량검출신호는 각각의 검출위치에 따라서(제 4도에 표시한 포집량에 대한 특성변화에 상당)점차 증가 또는 점차 감소한다. 이와같은 물리량검출신호의 특성변화에 의거해서, 마이크로파발생수단(17)의 동작을 정지시킬 수 있다. 즉, 검출위치 F2에서 검출하는 물리량검출신호의 신호변화에 의거하면 검출신호가 포화상태에 도달하는 시각(제 6도에서의 t2)이다. 한편, 검출위치 F1에 있어서는, 검출한 신호의 절대치가 소정의 값이상으로 되므로서 파티큘레이트의 연소의 완료를 판정할 수 있다.
또한, 제 1도에 있어서 물리량검출수단(29)는 1개밖에 표시하고 있지 않으나, 특수의 검출수단을 배설하므로서 상기한 검출위치 F2에서 검출하는 신호변화특성을 이용하는 것이 가능하다. 복수개배설하는 경우, 그 배설위치는 필터의 배기가스통류방향에 평행으로 배설하는 것이 TE 모우드이진의 경우 효과적이다.
또, 파티큘레이트연소제거후의 상기 재생필터시료에 대해서 재차 물리량을 검출하였을때의 신호특성을 제 4도의 △□▽표로서 표시하나. 동특성으로부터, 파티큘레이트 연소제거를 실행한후에 필터내부에 타다 남아있는 파티큘레이트량을 판정하는 것이 가능한 것을 인정할 수 있다. 이 타다남은량에 상당한 물리량검출신호의 레벨에 의거해서 필터재생상태의 좋고나쁨을 판정할 수 있다. 이 좋고나쁨의 판정에 있어서, 타다남은량이 많을 경우에는, 이상이라고 판정하고 경보램프 또는 경보버저등을 사용해서 이상알림을 시킬 수 있다(이상알림수단(43)은 제 1도에 표시함). 이 이상알림에 의해서, 필터 및 재생장치각 요소부의 정비를 실행하는 경보를 사용자에게 알리게 할 수 있다.
이상 표시한 물리량검출수단에 의해서 얻게되는 물리량검출신호(마이크로파파우어량)의 신호변화를 활용한 필터재생의 주요한 제어방법의 제 1실시예를 제 7도, 제8도 (a) 및 제 8도 (b)를 사용해서 이하에 설명한다.
또한, 제 1실시예의 제어방법은, 제 3도에 있어서의 검출위치 F1에만 물리량검출 수단을 형성한 경우를 예로서 설명하고 있다.
먼저 포집시의 제어내용을 설명한다. 각 제어지령은 제어수단(33)으로부터 발신된다. S100의 초기설정에 있어서, 필터(16)에 배기가스를 유입하기 위하여, 배기가스절환밸브(23)를 제어하고, 연소촉진기체류를 제어하는 밸브(26) 및 (27)는 각각 개방상태, 폐쇄상태로 제어한다. S101에서 마이크로파발생수단(17)을 동작시키는 시간주기 tINT로서 제 1주기 tA(예를들면 30분)를 설정한다. S102에 있어서 재차마이크로파발생수단(17)을 동작시키는 시간까지 대기한다. 지금의 경우, 대기시간은 TA이다. 대기시간이 충족되면 S103으로 진행하고 마이크로파발생수단(17)을 동작시켜 S104로 진행한다. 마이크로파발생수단의 동작중에 물리량검출수단(29)는 가열공간내의 검출부근처의 발생한 마이크로파파우어량(이하 검출신호라 칭한다) x를 검출한다. 이 검출신호 x를 제어수단(33)이 수취하면 S105로 진행해서 마이크로파발생수단(17)의 동작을 정지한다.
제어수단(33)은 그 내부에 미리 기억시킨 신호레벨(x1, x2, x3)과 검출신호 x를 비교하여 소정의 스텝(S106에서부터 S110)으로 진행한다. 검출신호 x가 x1보다 클경우는 마이크로파발생수단의 동작시간주기 TA를 변경하지 않고 S102로 복귀하여, 소정시간대기후 마이크로파파우어량을 검출한다. 검출신호 x가 x1보다 작고 또한 x2보다 큰 경우는, 마이크로파발생수단의 동작시간주기를 tB(tA 예를들면 20분)로 S108에서 설정하고 S102로 복귀한다. 또, 검출신호 x가 x2보다 작고 또한 필터재생을 실행하는 포집량상당인 x3보다 큰 경우는 동작시간주기를 더 단축한 Tc(tB 예를들면 10분)로 S110에서 설정하고 S102로 복귀한다. 이와같이 포집량이 증대함에 따라서 물리량의 검출주기를 단축하므로서 검출정밀도를 보증시키고 있다.
검출신호 x가 x3이하로 되면 S111로 진행하여 필터(16)의 재생개시의 준비를 한다. 즉 배기가스절환밸브(23)을 제어해서 배기분기관(24)에 배기가스를 통류시킨다. 그후, S112에서 마이크로파발생수단(17)을 연속동작시키고, 필터(16)에 포집된 파티큘레이트를 마이크로파에 의해서 유전가열한다. 이 마이크로파에 의한 파티큘레이트의 유전가열기간에 있어서 필터(16)를 통류하는 기체의 흐름은 억제하고 있다.
가열공간으로의 마이크로파의 연속급전에 의해 파티큘레이트의 유전가열이 진행하여 필터내부의 유전손실량이 증대한다. 이 손실량증대는 급전위치쪽으로 경사진 특성이다. 이 손실량증대영역은 가열시간경과에 따라서 필터의 보다 내부(급전위치로부터 먼쪽)로 진행한다. 적당한 시간을 거쳐서 물리량검출부를 배설한 영역의 필터내부를 손실량이 증가하고, 물리량검출부근처의 마이크로파파우어량은 저하한다. 이 현상에 의해 검출신호는 점차 감소하는 특성으로 된다. 이 특성을 이용해서, 포집된 파티큘레이트량을 전제로 해서 가열된 파티큘레이트의 온도를 추정하는 것이 가능하게 되고, 나아가서는 연소가능온도에 도달한 파티큘레이트의 존재영역을 추정할 수 있다. 이 연소가능한 온도영역이 소망의 영역으로 도달한것에 상당하는 검출신호레벨로 되면, 연소를 촉진시키는 산소를 함유하는 기체를 필터에 통류시킨다. 기체의 공급을 개시하므로서 가열된 파티큘레이트를 연소상태로 이행시키고, 그후의 마이크로파의 공급과 기체의 공급에 의해서 연소영역을 필터전체로 확대시킨다.
상기 현상에 대응시킨 재생제어방법으로서, 상기 유전가열기간에 있어서, 물리량이 수시 검출되고 그 검출신호 x를 제어수단(33)이 기억한 신호 x4와 비교(S113, S114)한다. 이 기억한 신호 x4는, 가열된 파티큘레이트의 연소를 촉진시키기 위하여 필터에 공급하는 산소를 함유하는 기체의 공급을 개시하는 시간을 지시하는 신호에 대응한다. 파티큘레이트는 필터를 통류하는 기체의 흐름의 억제하에서 마이크로파에의한 유전가열에 의해서 그것의 연소가능온도대에 효과적으로 승온해간다. 이때의 승온분포는 마이크로파가 방사되는 필터끝면쪽으로 경사진분포이나, 필터의 배기가스통류방향의 약 1/2의 영역이 연소가능온도에 도달하는 정도까지 가열을 계속한다. 이 파티큘레이트의 고온화에 수반하는 유전손실의 증대 및 파티큘레이트발열에 의한 필터베이스제의 고온화에 수반하는 필터베이스재의 유전손실의 증대에 의해, 검출신호 x는 점차 감소해간다. 이 검출신호 x가 x4이하로된 것을 판정하면 S115로 진행한다.
S115는, 필터에 산소를 함유하는 기체를 공급시킨다. 제 1도에 표시한 장치에서는, 이 기체로서 배기가스를 사용한다. 먼저 밸브(27)을 개방상태로하고, 밸브(26)을 적당한 개방도로 설정한다. 이 밸브(26)의 개방도는, 내연기관(14)의 회전수에 따라서 적당하게 최적한 개방도로 설정제어된다. 이에의해, 필터(16)에는, 가열된 파티큘레이트의 연소를 효과적으로 촉진시키는 배기가스의 일부가 통류된다.
검출한 물리량은 파티큘레이트가 연소상태로 이행하므로서 증가로 전환된다. 이 증가신호에 의해서 파티큘레이트의 연소상태로의 이행을 확인할 수 있다.
파티큘레이트의 연소는 기체의 공급에 의해서 필터전체에 확대해간다. 이 파티큘레이트연소단계에 있어서의 물리량을 적당하게 검출한다(S116).
파티큘레이트가 연소상태로 되면 필터에 포집된 파티큘레이트량은 서서히 제기되어가므로 물리량검출수단이 검출하는 신호는 증가해간다. 파티큘레이트가 모두 제거되어도 필터자체의 온도가 고온이기 때문에, 필터자체가 마이크로파를 흡수하므로 물리량 검출수단이 검출하는 신호치는 포집전의 초기의 신호치에 비해서 낮은 값이다. 이것과 파티큘레이트의 연소진행상태를 고려해서, 파티큘레이트의 타다남은 영역과 그 양을 사전에 특정화시킨다. 이 특정화시키는 영역과 그 양과는, 필터에 잔존하는 파티큘레이트의 온도가 마이크로파가열에 독립으로 대략 연소가능온도에 도달하는 영역과 양에 상당하는 것이며, 미리 규정시키고 있다. 이 특정화시킨 영역과 그 양에 대응한 물리량검출수단의 검출신호레벨을 제어수단에 미리 기억시키고 있다. 파티큘레이트의 연소가 진행하고 있는 동안의 물리량검출수단에 의한 검출신호는, 검출시에 있어서의 필터내부에서의 파티큘레이트의 연소영역을 나타내고 있다. 이 검출신호레벨이 상기의 특정화시킨 영역과 그 양에 상당하는 신호레벨에 도달하므로서 마이크로파발생수단의 동작을 정지시킨다. 이 마이크로파발생수단의 동작을 최적한 시간에서 신속하게 정지시키므로서, 전력의 최적이용이 도모된다. 이것은, 자동차등의 이동기관의 전원을 이용할 경우에 실용적효과를 발휘한다.
이 현상에 대응시킨 재생제어방법으로서, 검출신호 x를 제어수단(33)에 미리기억시킨 신호레벨 x5와 비교(S115)한다. 이 기억한 신호 x5는, 필터내에 포집된 파티큘레이트의 대부분이 연소제거되어 남은 극히 일부의 파티큘레이트가 연소 또는 마이크로파유전가열과 독립으로 연소가능온도에 도달하는 상태에서의 물리량검출신호에 상당한다. 따라서, 검출신호 x가 x5이상으로 되면, S118로 진행하여 마이크로파발생수단의 동작을 정지시킨다. 이후, 미리기억시킨 시간 tD(예를들면 10분)동안 기체의 공급을 계속시킨다(S119~S120).
이 기체만의 공급기간에 있어서, 연소상태이었던 필터내의 파티큘레이트의 연소가 끝나고 필터내의 연소는 완전히 소화된다. 이 이후는 파티큘레이트연소열에 의해서 고온으로 되었던 필터가 배기가스의 통류에 의해서 서서히 냉각해간다. 소정의 기체 공급시간이 경과하면, S121로 진행하여 밸브(26)를 개방상태, 밸브(26)를 폐쇄상태로 제어한다.
이후, S122에 있어서 재차 마이크로파발생수단(17)을 동작시키고, S123에서 물리량을 검출하고 S124에서 마이크로파발생수단의 동작을 정지시킨다. 이후, S125로 진행하여 지금 검출한 검출신호 x를 제어수단(33)에 미리 기억시킨 신호치 x(6)과 비교한다. 이 신호치 x6은, 필터내에 잔류하는 파티큘레이트의 량을 규정시킨 신호에 상당한다. 검출신호 x가 신호치 x6보다 클 경우는 정상인 필터재생이 실행할 수 있었다고 판정해서 S126으로 진행하고, 배기가스절환밸브(23)를 절환해서, S100으로 복귀하여 필터(16)에 배기가스의 통류를 실행하고 배기가스속에 함유되는 파티큘레이트의 포집을 실행한다. 한편, S125에서, 검출신호 x가 신호치 x6보다 작을 경우는, 필터내에서의 파티큘레이트의 타다남은 양이 많다고 판정하고, S127에서 재생불량의 이상알림을 행한다. 이상알림에 의해서 사용자는 장치의 정비를 실행하고 S100의 장치초기설정을 행하여 상기한 포집재생제어를 실행시킨다.
다음에 본 발명의 재생장치의 제 2실시예를 제 9도를 기초로해서 설명한다. 제 1실시예를 표시한 제 1도와 제 9도의 상위하는 구성은, 가열된 파티큘레이트의 연소를 촉진시키는 산호를 함유하는 기체로서 2차공기를 사용하는데 관계되는 구성이다. 즉, 2차공기의 공급원으로서 압축기 또는 펌프로 구성한 기체공급수단(44)을 설치하고 있다. 이 기체공급수단(44)의 동작은 제어수단(33)에 의해서 실행한다. 또, 배기분기관(24)는 밸브(26)와 머플러(25)의 사이의 배기관에 접속하고, 파티큘레이트연소를 촉진하는 2차공기의 필터(16)통류후의 기체는 배기관(28)을 거쳐서 대기로 배출하는 구성으로 하고 있다.
다음에 본 발명재생장치의 재생방법의 제 2실시예를 제 10도 및 제 11도를 기초로 설명한다. 또한, 재생장치는, 제 2실시예를 사용해서 설명한다. 제 10도 및 제 11도는 각각 필터재생시의 제어내용 및 주요한 제어프로그램을 표시하고 있다. 상기한 제 1실시예에 있어서의 제어내용과의 상위점은 파티큘레이트를 마이크로파에 의해서 유전가열하는 단계에 있어서, 소정의 시간간격 tE(예를들면 5분)에 있어서 검출한 물리량의 검출신호 xa, xb에 의거해서 기체공급시기를 결정하고 있는 것이다.
즉, 상기한 제어방법의 제 1실시예의 S111에서부터 S114에 있어서의 제어내용을 다음과 같이 바꾸고 있다. S201에서, 배기가스절환밸브(23)를 절환해서 배기분기관(28)에 배기가스를 통류시키는 동시에, 밸브(26)를 폐쇄상태로 한다. 이에의해, 필터(16)를 통류하는 기체의 흐름을 억제하고 있다.
S202에서, 마이크로파발생수단(17)을 동작시키고, S203에서 물리량을 검출하고, S204에서 검출한 신호 x를 xa로 한다. 이후, S205에서 소정시간 tE 대기한후, S206에서 재차 물리량을 검출하고, S207에서 검출한 신호 x를 xb로 한다. S208에서는, 소정시간 tE를 사이에 두고 검출한 신호 xa, xb에 의거해서 그 소정시간에 있어서의 물리량의 변화량을 구하고, 소망의 신호치 x4로 도달하기까지에 요하는 가열시간 t1을 산출한다.
S209에서는, S208에서 구한 시간 t1로 될 때까지 대기하고, 시간 t1로 도달하면 S115(제 8도(b))로 진행하고, 밸브(27)를 개방상태로하고 기체공급수단(44)를 동작시켜서 필터(16)에 2차공기를 공급하여 가열되며 연소가능온도대로 승온한 파티큘레이트를 연소상태로 이행시킨다. 이 이후의 제어내용은 상기한 제 1실시예에 표시한 제어내용과 마찬가지이다.
상기한 제어방법의 제 2실시예에 의거해서 제 10도에 표시한 바와같은 재생제어가 실행된다. 예를들면, 재생기시시점 t0에서의 물리량검출신호레벨이 거의 동등한 레벨에서도, 필터에 포집된 파티큘레이트의 성질과 상태 및 포집분포등의 영향을 받아서 마이크로파가열에 수반하는 검출신호의 시간적변화가 상위하다. 이 가열진행상태를 가열단계에 있어서의 물리량의 시간적변화에 의거해서 판정하므로서 가열진행상태에 비교한 최적한 재생제어의 실행을 가능하게 할 수있다. 즉, 기체공급의 개시이전의 파티큘레이트의 마이크로파유전가열에 수반하는 유전손실의 변화에 따라서, 기체공급개시시간 t1을 설정한다. 유전손실의 변화가 빠른 경우에 비해서 유전손실의 변화가 완만한 경우에는, 기체공급의 개시시간을 느리게 한다(제 10도중 t1B t1A).
또, 기체공급후의 연소진행상황에 따라서, 마이크로파발생수단(17)의 동작을 정지하는 시간 t2는 제 10도에 표시한 바와같이 제어한다. 즉, 연소가 빨리 진행하면 물리량과 검출신호가 소정치 x5레벨에 조기에 도달하기 때문에 마이크로파발생수단의 동작정지시간은 빨라진다(제 10도중 t2B t2A). 이 마이크로파발생수단의 동작정지후, 기체공급수단은 소정시간만큼 계속동작시켜서 그 동작을 정지시킨다(제 10도중의 t3A, t3B).
또한, 이상으로 표시한 재생장치와 그 제어방법은, 여러 가지로 조합해서 구성 및 실행시킬 수 있다. 또, 배기분기관(24)에도 필터를 설치할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 필터재생장치 및 그 재생방법을 부대시킬 수 있다.
이상 설명한 바와같이 본 발명의 내선기관용필터의 재생장치의 그 제어방법에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
① 물리량검출수단은 동축선로로 구성하므로서, 가열공간으로의 조립성을 향상시키고, 또한 값싼 구조체를 제공할 수 있다.
② 동축선로의 중심도체를 가열공간내의 필터를 단열지지공간에 개재시켜서 파티큘레이트의 물리량을 검출수단을 구성하므로서, 검출부를 배기가스의 오염으로부터 회피하는 동시에 필터내의 파티큘레이트포집량에 수반하는 마이크로파변화 및 파티큘레이트가열진행에 수반하는 마이크로파특성변화 나아가서는 파티큘레이트의 연소상태에 수반하는 마이크로파특성변화를 내연기관의 동작등의 외란에 독립해서 추출하는 것을 가능하게하고, 포집된 파티큘레이트의 각상태에 따라서 마이크로파특성변화를 높은 정밀도를 검출하여 양호한 파티큘레이트의 유전가열 및 그 연소를 실행할 수 있다.
③ 물리량검출수단을 상기의 구성으로 하므로서, 배기가스를 필터에 통류층에 있어서의 필터내에 포집된 파티큘레이트의 양을 정밀도좋게 검출할 수있다. 또, 검출주기에 가변시키므로서, 필터로부터 파티큘레이트를 제거하는 시기의 신뢰성을 보증시킬 수 있다.
④ 물리량검출수단을 상기의 구성으로 하므로서, 파티큘레이트의 유전가열시에 있어서의 검출수단에 의해 검출되는 신호의 절대치 또는 시간적인 변화량에 의거해서 최적한 유전가열을 실행시킬 수 있다. 이에의해, 파티큘레이트연소의 타다말고 꺼짐을 회피할 수 있는 동시에 이상고온연소를 회피하여 파티큘레이트연소시의 필터의 기계적파손을 방지할 수 있다.
⑤ 파티큘레이트를 연소상태로 이행후, 물리량검출수단의 검출하는 신호의 변화에 의거해서 파티큘레이트연소상태 및 연소영역을 판정할 수 있다. 이 판정에 의거해서 마이크로파발생수단의 동작을 정지시키므로서, 장치의 재생에 요하는 전력을 절전할 수 있고, 특히 차량탑재용으로서의 실용적가치를 높일 수 있다.
⑥ 필터재생후의 물리량검출수단의 검출신호에 의해서, 재생실행후의 필터내에의 파티큘레이트의 타다남은 양을 판정하는 것을 가능하게 하고, 이 판정을 이용해서 장치의 이상상태를 알리고 사용자에 장치의 장비를 촉구할 수 있어 신뢰성 있는 장치를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 내연기관이 배출하는 배기가스속에 함유되는 파티큘레이트를 포집(捕集)하는 필터와, 상기 필터를 내부에 수용하는 가열공간과, 상기 가열공간내에 급전하는 마이크로파를 발생하는 마이크로파발생수단과, 상기 가열공간에 산소를 함유하는 기체를 공급하는 기체공급수단과, 상기 필터에 포집된 파티큘레이트의 물리량을 검출하는 물리량검출수단을 구비하고, 상기 물리량검출수단은 동축선로로 구성하고 동축선로의 중심도체를 상기 가열공간내에 있어서의 배기가스의 비통류공간에 개재시키는 구성으로 한 것을 특징으로 하 고, 상기 마이크로파발생수단을 동작시켜서 얻게되는 물리량검출수단의 검출신호에 의거해서 상기 마이크로파발생수단 및 상기 기체공급수단의 동작을 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생장치.
  2. 제1항에 있어서, 제어수단은, 물리량검출수단의 검출신호의 절대치 및/또는 검출신호의 시간적변화량에 의거해서 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생장치.
  3. 내연기관이 배출하는 배기가스속에 함유되는 파티큘레이트를 포집하는 필터로부터 파티큘레이트를 제거하기 위한 방법에 있어서, (a) 마이크로파에 의해 파티큘레이트를 유전가열하는 단계와, (b) 상기 파티큘레이트를 소정온도에 유전가열후, 필터에 산소를 함유하는 기체를 공급하고, 마이크로파와 기체의 공급에 의해 파티큘레이트를 연소시키는 단계와, (c)마이크로파의 공급을 정지후, 필터에 소정시간 상기 기체의 공급을 계속하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단계(b)의 기체의 공급을 개시하는 시기는, 필터에 포집된 파티큘레이트의 물리량을 적어도 상기 단계(a)에 있어서 검출하는 신호의 절대치 또는 그 시간적변화치에 의거해서 결정되는 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 단계(c)의 마이크로파의 공급을 정지하는 시기는, 필터에 포집된 파티큘레이트의 물리량을 적어도 상기 단계(a)에 있어서 검출하는 신호의 절대치 또는 그 시간적변화치에 의거해서 결정 및/또는 상기 단계(b)에 있어서 검출하는 신호의 절대치가 소정치이상이 되므로서 결정되는 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 필터의 재생시에 있어서 상기 마이크로파발생수단의 연속동작을 개시후, 상기 물리량검출수단의 검출신호에 의거해서 결정되는 소정시간후의 상기 기체공급수단의 동작을 개시시키는 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 필터의 재생시에 있어서 상기 마이크로파발생수단의 동작을 정지후, 소정시간후에 상기 기체공급수단의 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 물리량검출수단은, 상기 가열공간내의 마이크로파전자계분포의 변화를 검출하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생장치.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 기체공급수단의 동작을 정지후, 상기 물리량검출수단에 의해 검출하는 신호의 값이 이상한 경우, 이상을 알리는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관용필터의 재생장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030012282A (ko) * 2001-07-31 2003-02-12 채재우 마이크로웨이브를 이용한 디젤엔진 ｐｍ필터의 착탈형재생장치
US11008927B2 (en) 2019-04-10 2021-05-18 James Moore Alternative method of heat removal from an internal combustion engine

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5655212A (en) * 1993-03-12 1997-08-05 Micropyretics Heaters International, Inc. Porous membranes
CN1084427C (zh) * 1994-04-01 2002-05-08 松下电器产业株式会社 废气处理装置
JP2827925B2 (ja) * 1994-11-04 1998-11-25 松下電器産業株式会社 フィルタ再生装置
US5536477A (en) * 1995-03-15 1996-07-16 Chang Yul Cha Pollution arrestor
US5688332A (en) * 1995-12-14 1997-11-18 Cha; Chang Yul Pipe cleaning using microwave energy
US5767470A (en) * 1997-01-06 1998-06-16 Cha; Chang Yul Process and device for removal of combustion pollutants under high oxygen conditions
US6775972B2 (en) 1998-10-09 2004-08-17 Johnson Matthey Public Limited Company Purification of exhaust gases
GB9821947D0 (en) * 1998-10-09 1998-12-02 Johnson Matthey Plc Purification of exhaust gases
MXPA01005267A (es) * 1998-11-27 2002-04-24 Synaptics Uk Ltd Sensor de posicion.
US6301887B1 (en) * 2000-05-26 2001-10-16 Engelhard Corporation Low pressure EGR system for diesel engines
US6363714B1 (en) * 2000-06-09 2002-04-02 Ford Global Technologies, Inc. Plasma-catalyst control system
DE10056015A1 (de) * 2000-11-11 2002-05-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems
US6540816B2 (en) * 2001-08-23 2003-04-01 Fleetguard, Inc. Regenerable filter with localized and efficient heating
EP1361437A1 (en) * 2002-05-07 2003-11-12 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) A novel biological cancer marker and methods for determining the cancerous or non-cancerous phenotype of cells
US7498066B2 (en) * 2002-05-08 2009-03-03 Btu International Inc. Plasma-assisted enhanced coating
CN1278874C (zh) * 2002-05-08 2006-10-11 雷恩哈德库兹两合公司 装饰三维的大的塑料物体的方法
US7432470B2 (en) 2002-05-08 2008-10-07 Btu International, Inc. Surface cleaning and sterilization
AU2003230266B2 (en) 2002-05-08 2008-03-13 Btu International, Inc. Plasma catalyst
US7494904B2 (en) * 2002-05-08 2009-02-24 Btu International, Inc. Plasma-assisted doping
US7560657B2 (en) * 2002-05-08 2009-07-14 Btu International Inc. Plasma-assisted processing in a manufacturing line
US20060057016A1 (en) * 2002-05-08 2006-03-16 Devendra Kumar Plasma-assisted sintering
US7497922B2 (en) * 2002-05-08 2009-03-03 Btu International, Inc. Plasma-assisted gas production
US7445817B2 (en) * 2002-05-08 2008-11-04 Btu International Inc. Plasma-assisted formation of carbon structures
US7638727B2 (en) 2002-05-08 2009-12-29 Btu International Inc. Plasma-assisted heat treatment
US7465362B2 (en) * 2002-05-08 2008-12-16 Btu International, Inc. Plasma-assisted nitrogen surface-treatment
US20060062930A1 (en) * 2002-05-08 2006-03-23 Devendra Kumar Plasma-assisted carburizing
US7189940B2 (en) 2002-12-04 2007-03-13 Btu International Inc. Plasma-assisted melting
JP3912289B2 (ja) * 2003-01-10 2007-05-09 日産自動車株式会社 パティキュレートフィルタの再生装置及びエンジンの排気ガス浄化装置
GB0302905D0 (en) * 2003-02-08 2003-03-12 Univ Liverpool Exhaust gas reactor
US20040226287A1 (en) * 2003-02-18 2004-11-18 Edgar Bradley L. Automated regeneration apparatus and method for a particulate filter
JP3750664B2 (ja) * 2003-03-07 2006-03-01 日産自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
DE102004007040A1 (de) * 2004-02-12 2005-09-01 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Beladungszustands eines Parikelfilters
JP4241465B2 (ja) * 2004-03-29 2009-03-18 株式会社デンソー パティキュレートフィルタ再生処理装置の検査システム
JP4371045B2 (ja) * 2004-11-19 2009-11-25 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7260930B2 (en) * 2005-07-26 2007-08-28 Caterpillar Inc. Radio frequency-based particulate loading monitoring system
US7253641B2 (en) * 2005-07-26 2007-08-07 Caterpillar Inc. Radio frequency particulate sensing system
US7157919B1 (en) 2005-07-26 2007-01-02 Caterpillar Inc. Method and system for detecting soot and ash concentrations in a filter
US7765792B2 (en) 2005-10-21 2010-08-03 Honeywell International Inc. System for particulate matter sensor signal processing
US8384396B2 (en) * 2006-05-01 2013-02-26 Filter Sensing Technologies, Inc. System and method for measuring retentate in filters
US20080155969A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Caterpillar Inc. Filter regeneration using ultrasonic energy
JP2009002276A (ja) * 2007-06-22 2009-01-08 Nippon Soken Inc 粒子状物質の捕集量検出方法及び捕集量検出装置と排ガス浄化装置
JP4949976B2 (ja) * 2007-09-03 2012-06-13 トヨタ自動車株式会社 粒子状物質の捕集分布検出方法及び捕集分布検出装置と排ガス浄化装置
US7931727B2 (en) * 2007-09-17 2011-04-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Microwave mode shifting antenna system for regenerating particulate filters
US8029582B2 (en) * 2007-09-18 2011-10-04 GM Global Technology Operations LLC Wireless zoned particulate matter filter regeneration control system
JP5060368B2 (ja) * 2008-04-02 2012-10-31 トヨタ自動車株式会社 粒子状物質の捕集量検出方法及び捕集量検出装置と排ガス浄化装置
EP2350443B1 (en) 2008-10-31 2018-10-17 Filter Sensing Technologies, Inc. After-treatment method and system having a filter load monitoring system
US8061129B2 (en) * 2009-01-30 2011-11-22 Thermo King Corporation and Donaldson Company, Inc. System and method to regenerate a diesel particulate filter
US8833063B2 (en) * 2011-05-17 2014-09-16 Caterpillar Inc. Methods and system for ash detection in exhaust particulate filter
DE102011107784B4 (de) * 2011-07-15 2014-03-13 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Abgasreinigungsvorrichtung
US8783011B2 (en) * 2011-12-15 2014-07-22 Caterpillar Inc. Particulate matter detection strategy in exhaust filter
DE102014209305B4 (de) 2014-05-16 2016-04-07 Umicore Ag & Co. Kg Methode zur Detektion des Alterungsgrades von Abgaskatalysatoren
CN106464311B (zh) 2014-06-06 2020-11-27 滤波器感知技术有限公司 射频过程感测、控制和诊断系统
JP6689208B2 (ja) 2014-06-06 2020-04-28 シーティーエス・コーポレーションＣｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 無線周波数状態変化測定システム及び方法
JP6242316B2 (ja) * 2014-09-16 2017-12-06 株式会社日立製作所 濃度検出装置
JP2017538106A (ja) 2014-10-20 2017-12-21 フィルター・センシング・テクノロジーズ・インコーポレイテッドＦｉｌｔｅｒ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ． フィルターろ過残渣の分析及び診断
US10260400B2 (en) 2015-06-08 2019-04-16 Cts Corporation Radio frequency system and method for monitoring engine-out exhaust constituents
US10799826B2 (en) 2015-06-08 2020-10-13 Cts Corporation Radio frequency process sensing, control, and diagnostics network and system
US10118119B2 (en) 2015-06-08 2018-11-06 Cts Corporation Radio frequency process sensing, control, and diagnostics network and system
JP6217694B2 (ja) * 2015-06-09 2017-10-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP6597190B2 (ja) * 2015-10-30 2019-10-30 富士通株式会社 マイクロ波照射装置及び排気浄化装置
WO2018005704A1 (en) * 2016-06-29 2018-01-04 Great Lakes Pollution Control, Inc. Using electromagnetic waves and/or injection to facilitate operation of catalytic converters
GB2553752A (en) * 2016-07-01 2018-03-21 Arcs Energy Ltd Fluid treatment apparatus and method
JP6711183B2 (ja) * 2016-07-08 2020-06-17 富士通株式会社 微粒子検出器及び排気浄化装置
JP6737109B2 (ja) * 2016-09-28 2020-08-05 富士通株式会社 フィルタ再生装置、フィルタ目詰まり検出装置、排気ガス処理装置、及び、フィルタ目詰まり判定方法
US10626776B2 (en) * 2016-10-10 2020-04-21 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust particulate matter sensing
DE102017209050A1 (de) * 2017-05-30 2018-12-06 Continental Automotive Gmbh Abgasleitungsanordnung für eine Brennkraftmaschine
DE102017209047B4 (de) 2017-05-30 2019-05-02 Continental Automotive Gmbh Abgasleitungsanordnung für eine Brennkraftmaschine
US11215102B2 (en) 2018-01-16 2022-01-04 Cts Corporation Radio frequency sensor system incorporating machine learning system and method
KR102543513B1 (ko) * 2018-10-26 2023-06-13 후지 덴키 가부시키가이샤 전기 집진 장치
DE102019100752A1 (de) * 2019-01-14 2020-07-16 Volkswagen Ag Regenerationsluftsystem für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Verbrennungsmotors sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung
JP7167863B2 (ja) * 2019-06-21 2022-11-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CA3137384C (en) * 2019-08-23 2024-04-16 Guangdong Meizhi Compressor Co., Ltd. Rotary compressor and refrigeration cycle device
KR20220020991A (ko) * 2020-02-25 2022-02-21 후지 덴키 가부시키가이샤 집진 장치
CN114215630B (zh) * 2021-12-17 2022-10-25 同济大学 一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4477771A (en) * 1982-06-21 1984-10-16 General Motors Corporation Microwave detection of soot content in a particulate trap
JPS6111416A (ja) * 1984-06-27 1986-01-18 Mitsubishi Electric Corp 車載用燃焼装置
FR2626783B1 (fr) * 1988-02-05 1990-07-20 Renault Dispositif d'elimination par micro-ondes des particules carbonees contenues dans les gaz d'echappement de moteurs thermiques
GB8818463D0 (en) * 1988-08-03 1988-09-07 Loughborough Consult Ltd Apparatus & method for removing particulate matter from exhaust gases of i c engine
US5074112A (en) * 1990-02-21 1991-12-24 Atomic Energy Of Canada Limited Microwave diesel scrubber assembly
DE4021033A1 (de) * 1990-07-02 1992-01-09 Ibiden Co Ltd Abgasreinigungsvorrichtung
JPH0494409A (ja) * 1990-08-08 1992-03-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 内燃機関用フィルタ再生装置
US5087272A (en) * 1990-10-17 1992-02-11 Nixdorf Richard D Filter and means for regeneration thereof
JP2780507B2 (ja) * 1991-03-29 1998-07-30 松下電器産業株式会社 内燃機関用フィルタ再生装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030012282A (ko) * 2001-07-31 2003-02-12 채재우 마이크로웨이브를 이용한 디젤엔진 ｐｍ필터의 착탈형재생장치
US11008927B2 (en) 2019-04-10 2021-05-18 James Moore Alternative method of heat removal from an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
EP0608752B1 (en) 1996-12-18
KR940018547A (ko) 1994-08-18
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JP2738251B2 (ja) 1998-04-08
US5423180A (en) 1995-06-13
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DE69401133T2 (de) 1997-05-15
JPH06212946A (ja) 1994-08-02

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