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JP2875738B2 - Exhaust gas treatment device for internal combustion engine and its treatment method - Google Patents
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JP2875738B2 - Exhaust gas treatment device for internal combustion engine and its treatment method - Google Patents

Exhaust gas treatment device for internal combustion engine and its treatment method

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JP2875738B2
JP2875738B2 JP6109648A JP10964894A JP2875738B2 JP 2875738 B2 JP2875738 B2 JP 2875738B2 JP 6109648 A JP6109648 A JP 6109648A JP 10964894 A JP10964894 A JP 10964894A JP 2875738 B2 JP2875738 B2 JP 2875738B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジン(内
燃機関)が排出する排気ガス中に含まれるパティキュレ
ート(粒子状物質)をフィルタにて捕集するとともにフ
ィルタに捕集されたパティキュレートを加熱燃焼させて
除去しフィルタの捕集性能を再生する排気ガス処理装置
とその処理方法に関するものであり、さらに詳細に言え
ば本装置は加熱手段としてマイクロ波を用いフィルタを
包含する加熱空間内のマイクロ波量の変化に基づいて捕
集時ならびに再生時における装置の制御を行う排気ガス
処理装置とその処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for collecting particulates (particulate matter) contained in exhaust gas discharged from a diesel engine (internal combustion engine) with a filter and heating the particulates collected by the filter. More specifically, the present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus for regenerating the trapping performance of a filter by burning and removing the filter, and more particularly, to an exhaust gas treatment apparatus which uses a microwave as a heating means and uses a microwave in a heating space including a filter. The present invention relates to an exhaust gas processing apparatus that controls the apparatus at the time of collection and at the time of regeneration based on a change in wave amount, and a processing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジ
ンに比べて高い燃焼効率であり耐久性に優れているとい
う特長があるがその一方で、黒煙を排出する欠点を有し
ている。ディーゼルエンジンが排出する排気ガスの中に
は窒素酸化物とともに呼吸器系疾患などの元凶とされる
パティキュレートが含まれており、排気ガス規制の強化
が進められている。この規制強化に対して燃料噴射時期
遅延による燃焼改善や軽油の低硫黄化などの取り組みが
なされているが、窒素酸化物の低減とパティキュレート
の低減とは技術上トレードオフの関係にあり、現状では
エンジン周りで窒素酸化物の低減を図り、パティキュレ
ートは排気系で処理することが有望な解決対策と考えら
れている。パティキュレートは、主にSOF(Soluble O
rganic Fraction)、カーボン、硫黄化合物の3種類から
なり、このパティキュレートを排気系で処理する方法と
して、SOFを減少させる酸化触媒方式やフィルタを用
いてパティキュレートを捕集する方式が進められてい
る。酸化触媒方式はカーボンの低減ができないため、フ
ィルタ方式が好ましい。
2. Description of the Related Art Diesel engines are characterized by higher combustion efficiency and higher durability than gasoline engines, but have the disadvantage of discharging black smoke. Exhaust gas emitted by diesel engines contains nitrogen oxides and particulates that are responsible for respiratory illness, etc., and exhaust gas regulations are being tightened. In response to the stricter regulations, efforts have been made to improve combustion by delaying fuel injection timing and to reduce sulfur in diesel oil.However, there is a technical trade-off between reducing nitrogen oxides and reducing particulates. It is considered that promising solutions are to reduce nitrogen oxides around the engine and treat particulates in the exhaust system. Particulates are mainly SOF (Soluble O
(Rganic Fraction), carbon, and sulfur compounds. As a method for treating these particulates in an exhaust system, an oxidation catalyst system for reducing SOF and a system for collecting particulates using a filter are being promoted. . Since the oxidation catalyst method cannot reduce carbon, a filter method is preferable.

【0003】ところが、フィルタ方式は、パティキュレ
ートを捕集し続けるとフィルタは目詰まりを生じて排気
ガスの流れが悪くなってエンジン出力の低下あるいはエ
ンジンの停止に至る。これに対して現在世界中で、フィ
ルタの捕集能力を再生させるための技術開発が進められ
ているが、耐久性能の確保が実用上の大きな課題になっ
ている。フィルタの捕集性能を再生する方法としては、
フィルタ内でパティキュレートを燃焼除去する方式やフ
ィルタに高圧空気を供給しフィルタ外にパティキュレー
トを吹き飛ばしてフィルタ外部でパティキュレートを燃
焼除去する方式が提案され開発が進められている。フィ
ルタ外部で処理する方式は、パティキュレートの除去を
完全に行うことに課題があり、再生方式の主流はフィル
タ内で燃焼除去させる方式である。
However, in the filter system, if particulates are continuously collected, the filter is clogged, the flow of exhaust gas is deteriorated, and the engine output is reduced or the engine is stopped. On the other hand, technology development for regenerating the collecting ability of filters is currently being promoted all over the world, but securing durability performance is a major practical problem. As a method of reproducing the collection performance of the filter,
A method of burning and removing the particulates in the filter and a method of supplying high-pressure air to the filter to blow the particulates out of the filter to burn and remove the particulates outside the filter have been proposed and developed. The method of processing outside the filter has a problem in completely removing particulates, and the mainstream of the regeneration method is a method of burning and removing inside the filter.

【0004】パティキュレートは600℃程度から燃焼
することが知られている。パティキュレートをこの高温
度域に昇温するためのエネルギを発生する手段として、
バーナ方式、電気ヒーター方式あるいはマイクロ波方式
などが考えられている。
[0004] It is known that particulates burn at about 600 ° C. As means for generating energy for raising particulates to this high temperature range,
A burner method, an electric heater method, a microwave method, and the like have been considered.

【0005】これらの方式の中でマイクロ波方式は昇温
効率の良さ、安全性、装置構成の容易さあるいは再生制
御性の良さなどの利点を有する。このマイクロ波方式に
よるフィルタの再生装置において、フィルタの捕集性能
を永続させるポイントは、 (1)フィルタにとって最適な再生を行いうる捕集量を
規定する。
[0005] Among these methods, the microwave method has advantages such as good temperature-raising efficiency, safety, ease of device configuration, and good reproduction controllability. In the filter regeneration apparatus using the microwave method, the points for maintaining the filter collection performance are as follows: (1) The collection amount that enables optimal regeneration for the filter is defined.

【0006】(2)フィルタ内部に捕集されているパテ
ィキュレート量を規定した捕集量(範囲)に対して、精
度よく掌握する。
(2) The amount of particulates trapped inside the filter is controlled with a specified amount (range).

【0007】(3)再生時には、フィルタを含む周辺の
環境を考慮するとともに掌握した捕集量に基づいて最適
な再生方法でフィルタ再生を実行することである。
(3) At the time of reproduction, the filter reproduction is executed by an optimum reproduction method based on the trapped amount while considering the surrounding environment including the filter.

【0008】捕集量を検出する方式としては、フィルタ
前後の圧力を検出しフィルタ差圧によって捕集量を求め
る方式やパティキュレート量によって変化するマイクロ
波特性を利用して捕集量を求める方式などが考えられて
いる。
[0008] As a method of detecting the trapped amount, a method of detecting the pressure before and after the filter to determine the trapped amount by the filter differential pressure, or a method of determining the trapped amount by utilizing a microwave characteristic that changes depending on the particulate amount. A method is considered.

【0009】差圧を利用する方式は、排気ガスの流量お
よびそのガス温度によって検出した圧力信号を補正する
必要があるが、エンジンの回転数の頻繁な変動およびそ
れに伴う排気ガス温度変化の影響を受け捕集量を精度よ
く検出することが困難である。また、二次空気を再生ガ
スに利用して再生を実行する場合、捕集中の排気ガス流
量に比べて再生ガスの流量が非常に少ないことから捕集
中に使用する圧力検出手段を用いた圧力検出は検出信号
自体の精度の保証が困難であった。
In the system utilizing the differential pressure, it is necessary to correct the pressure signal detected based on the flow rate and the gas temperature of the exhaust gas. However, the influence of the frequent fluctuation of the engine speed and the change of the exhaust gas temperature accompanying it is required. It is difficult to accurately detect the amount of trapped and collected. In addition, when the regeneration is performed by using the secondary air as the regeneration gas, the flow rate of the regeneration gas is very small compared to the exhaust gas flow rate of the concentration, so the pressure detection using the pressure detection means used for concentration is performed. However, it was difficult to guarantee the accuracy of the detection signal itself.

【0010】一方、排気ガス流量と独立に検出可能な利
点を有するマイクロ波を利用した方式としては、USP
4、477、771号公報、特開昭61−11416号
公報および特開平5−263620号公報などがある。
これらの方式(前者の二つ)は、パティキュレート量に
応じて変化するフィルタを含む加熱空間からのマイクロ
波反射特性あるいは加熱空間内での伝送特性を利用した
ものであり、被測定対象がフィルタ収納空間全体である
ためにフィルタ再生中のパティキュレート燃焼進行を精
度よく検出することが困難であり、パティキュレート燃
焼状態を把握して再生制御系にフィードバックすること
は困難であった。また、最後者(特開平5−26362
0号公報)のものは、フィルタ内部に送信および受信部
を設け送受信間に存在するパティキュレートの量の変化
に応じて変化する伝送損失量からフィルタ内のパティキ
ュレート量を判定するものであるが、フィルタ内でのパ
ティキュレート捕集分布が不均一の場合検出精度を保証
することが困難であるし、パティキュレートの燃焼状態
を把握して再生制御系にフィードバックすることは困難
であった。
On the other hand, as a system utilizing microwaves having an advantage of being detectable independently of the exhaust gas flow rate, USP
Nos. 4,477,771, JP-A-61-11416, and JP-A-5-263620.
These methods (the former two) utilize the characteristics of microwave reflection from a heating space including a filter that changes according to the amount of particulates, or the transmission characteristics within the heating space. Because of the entire storage space, it was difficult to accurately detect the progress of particulate combustion during filter regeneration, and it was difficult to grasp the particulate combustion state and feed it back to the regeneration control system. The last (Japanese Patent Laid-Open No. 5-26362)
No. 0) includes a transmission and reception unit inside a filter, and determines the amount of particulates in the filter from the amount of transmission loss that changes in accordance with the change in the amount of particulates present between transmission and reception. However, it is difficult to guarantee the detection accuracy when the distribution of trapped particulates in the filter is not uniform, and it is difficult to grasp the combustion state of the particulates and feed it back to the regeneration control system.

【0011】次にマイクロ波加熱方式によるフィルタ再
生処理装置として、たとえば特開昭61−11416号
公報に開示されている装置を図11に示す。同図におい
て、1はエンジン、2は排気管、3はフィルタ、4はマ
イクロ波加熱空間、5はマイクロ波発生手段であるマグ
ネトロン、6はマイクロ波加熱空間4を限定させるマイ
クロ波漏洩防止手段、7はマグネトロンが発生するマイ
クロ波をマイクロ波加熱空間に伝送するマイクロ波供給
路、8、9はマイクロ波供給路に設けられマイクロ波の
加熱空間への入射波および加熱空間からの反射波を検出
する検出手段、10は制御装置でありマイクロ波の入射
波、反射波およびエンジン運転時間の信号に基づいてマ
グネトロン5の動作を制御する装置である。11はマグ
ネトロン5の駆動電源、12はマフラーである。
FIG. 11 shows an apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-11416, for example, as a filter regeneration processing apparatus using a microwave heating method. In the figure, 1 is an engine, 2 is an exhaust pipe, 3 is a filter, 4 is a microwave heating space, 5 is a magnetron which is a microwave generation means, 6 is a microwave leakage prevention means for limiting the microwave heating space 4, 7 is a microwave supply path for transmitting the microwave generated by the magnetron to the microwave heating space, and 8 and 9 are provided in the microwave supply path to detect a microwave incident wave into the heating space and a reflected wave from the heating space. The detecting means 10 is a control device which controls the operation of the magnetron 5 based on the microwave incident wave, the reflected wave and the signal of the engine operation time. Reference numeral 11 denotes a drive power supply for the magnetron 5, and reference numeral 12 denotes a muffler.

【0012】上記した構成において、エンジンの排気ガ
ス中に含まれるパティキュレートはフィルタ3を通流す
る時にフィルタ3に捕集される。フィルタ3に捕集され
たパティキュレート量は時間経過とともに増大するがこ
の過程で制御装置10の出力信号によりマグネトロン5
を一定の周期で動作させる。マグネトロンが発生するマ
イクロ波は加熱空間4に入射されフィルタ3の排気ガス
流入側からフィルタ3内部を伝送して下流側の加熱空間
壁まで達し、そこで反射して再びフィルタ3を経てマグ
ネトロンに戻ってくる。このマイクロ波伝送において加
熱空間4への入射波と加熱空間からの反射波との信号を
検出しこれら信号に基づいて加熱空間4全体のマイクロ
波特性の変化を電圧定在波比として測定する。
In the above configuration, the particulates contained in the exhaust gas of the engine are collected by the filter 3 when flowing through the filter 3. The amount of particulates collected by the filter 3 increases with the passage of time.
Is operated at a constant cycle. The microwave generated by the magnetron enters the heating space 4 and is transmitted from the exhaust gas inflow side of the filter 3 to the inside of the filter 3 and reaches the downstream heating space wall, where it is reflected and returns to the magnetron via the filter 3 again. come. In this microwave transmission, signals of an incident wave to the heating space 4 and a reflected wave from the heating space are detected, and a change in microwave characteristics of the entire heating space 4 is measured as a voltage standing wave ratio based on these signals. .

【0013】フィルタ3に捕集されたパティキュレート
の量があまりに多くなるとエンジンに対しての負荷が増
し最悪の場合エンジン停止に至るので適当な時期にパテ
ィキュレートを除去する必要がある。この適当な時期す
なわち適当なパティキュレート量の捕集時に相当する電
圧定在波比の下限値を制御装置10に記憶させている。
If the amount of particulates collected in the filter 3 becomes too large, the load on the engine increases, and in the worst case, the engine stops, so it is necessary to remove the particulates at an appropriate time. The lower limit value of the voltage standing wave ratio corresponding to this appropriate time, that is, at the time of collecting an appropriate amount of particulates, is stored in the control device 10.

【0014】そして検出した信号から得られる電圧定在
波比が記憶させた電圧定在波比の下限値以下になるとマ
グネトロンの出力を増大させてフィルタ3に捕集したパ
ティキュレートを誘電加熱するとともに排気ガス中に含
まれる酸素でもってパティキュレートを燃焼除去させる
ものである。さらに、再生中の電圧定在波比が所定の上
限値以上になったことでフィルタに捕集されたパティキ
ュレートの燃焼除去完了を判定しマグネトロンの動作を
停止させている。なお、電圧定在波比はフィルタ温度に
よって補正することが開示されている。
When the voltage standing wave ratio obtained from the detected signal falls below the lower limit of the stored voltage standing wave ratio, the output of the magnetron is increased to permit dielectric heating of the particulates collected in the filter 3 and dielectric heating. The particulates are burned and removed by the oxygen contained in the exhaust gas. Further, when the voltage standing wave ratio during regeneration becomes equal to or higher than a predetermined upper limit value, it is determined that the particulate matter trapped in the filter has been completely removed by burning, and the operation of the magnetron is stopped. It is disclosed that the voltage standing wave ratio is corrected by the filter temperature.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の装置では、パティキュレートを捕集している時および
パティキュレートを加熱燃焼除去してフィルタの捕集性
能を再生する時に次のような課題を有している。
However, the above-mentioned conventional apparatus has the following problems when collecting particulates and when regenerating the collecting performance of the filter by heating and removing the particulates by burning. doing.

【0016】捕集時の課題は、内燃機関の排気ガスの成
分が機関の運転条件によって変化することに起因する。
たとえば、アイドリング時でのパティキュレートの成分
はSOFが多く含まれ一方、登坂走行時などの高負荷な
運転状態でのパティキュレートの成分はドライカーボン
を多く含む。一つの課題事例としてSOF分が多く含ま
れるパティキュレートが継続してフィルタに流入した場
合を考えると、従来の装置ではフィルタ内へのパティキ
ュレート捕集量の増大に応じた精度よい検出が困難であ
り、捕集量検出信号によって判定した捕集量に対して、
実際に捕集された量の方がかなり多くなってしまう課題
を有する。
The problem at the time of collection is caused by the fact that the components of the exhaust gas of the internal combustion engine change depending on the operating conditions of the engine.
For example, the particulate component during idling contains a large amount of SOF, while the particulate component during a high-load operation state such as when traveling uphill contains a large amount of dry carbon. Considering a case where a particulate containing a large amount of SOF continuously flows into the filter as one problem example, it is difficult to perform accurate detection according to an increase in the amount of trapped particulate in the filter with the conventional device. Yes, for the collection amount determined by the collection amount detection signal,
There is a problem that the amount actually collected is considerably larger.

【0017】再生時の課題は、捕集時に得た捕集量の精
度不良に起因する。従来の装置は加熱燃焼時でのフィー
ドバック制御がなく既定の再生制御によってパティキュ
レートを加熱燃焼除去するものであり、検出した捕集量
値に対して実際の捕集量が多い場合、異常な高温燃焼に
至ることを回避することが困難である。また、検出した
捕集量値に対して実際の捕集量が少ない場合、加熱が進
まず良好な燃焼に至らず燃え残りを生じる課題を有して
いる。
The problem at the time of reproduction is caused by the poor accuracy of the amount collected at the time of collection. The conventional device eliminates the feedback control during heating and combustion, and heats and removes particulates by the predetermined regeneration control.If the actual trapping amount is large relative to the detected trapping value, abnormal high temperature It is difficult to avoid burning. Further, when the actual trapping amount is smaller than the detected trapping amount value, there is a problem that heating does not proceed and good combustion is not caused, resulting in unburned residue.

【0018】本発明は上記課題を解決するもので、フィ
ルタに捕集されたパティキュレートの量を運転条件を考
慮して内燃機関の動作時すなわちフィルタがパティキュ
レートを捕集している時に精度よく検出する方法を提供
するとともに、その検出した捕集量および再生時のフィ
ルタ周辺の環境に基づいて決定した再生制御内容でもっ
てフィルタ再生処理を実行する実用上の処理性能を保証
する内燃機関用排気ガス処理装置とその処理方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and accurately determines the amount of particulates collected by a filter when the internal combustion engine is operating, that is, when the filter is collecting particulates, in consideration of operating conditions. An exhaust for an internal combustion engine that provides a method for detecting and that guarantees practical processing performance of executing a filter regeneration process based on the detected trapping amount and regeneration control content determined based on the environment around the filter at the time of regeneration. An object of the present invention is to provide a gas processing apparatus and a processing method thereof.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の手段は、内燃機関の排出する排気ガス中に含
まれるパティキュレートを捕集するフィルタと、フィル
タを包含する加熱空間と、フィルタの排気ガス排出側か
ら加熱空間内に給電するマイクロ波を発生するマイクロ
波発生手段と、フィルタの排気ガス排出側から加熱空間
内に酸素を含む気体を供給する気体供給手段と、内燃機
関と加熱空間との間の排気管に対して分岐して設けた分
岐管に配設した第一のバルブと、加熱空間と大気との間
の排気管に配設した第二のバルブと、加熱空間の所定位
置におけるマイクロ波量を検出するマイクロ波検出手段
と、加熱空間と分岐管との間の排気管に配設された温度
検出手段と、内燃機関の動作非動作を検出する手段と、
マイクロ波発生手段と気体供給手段と第一のバルブおよ
び第二のバルブの動作をそれぞれ制御する制御手段とを
備え、上記制御手段は、内燃機関の動作時間の積算値と
マイクロ波検出信号とを変数として既定した捕集量判定
マップを有し、上記マイクロ波発生手段を周期的に動作
させて得られるマイクロ波検出手段の検出信号とその信
号検出時点での上記内燃機関の動作時間の積算値を上記
捕集量判定マップに照合して現在の捕集量を判定すると
ともにこの判定によって得られる情報の報知手段とを備
えている。
According to the present invention, there is provided a filter for collecting particulates contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine, a heating space containing the filter, Microwave generation means for generating microwaves for supplying power to the heating space from the exhaust gas discharge side of the filter, gas supply means for supplying gas containing oxygen to the heating space from the exhaust gas discharge side of the filter, and an internal combustion engine. A first valve disposed on a branch pipe branched from an exhaust pipe between the heating space and a second valve disposed on an exhaust pipe between the heating space and the atmosphere; Microwave detection means for detecting the amount of microwave at a predetermined position, temperature detection means disposed in the exhaust pipe between the heating space and the branch pipe, means for detecting the operation non-operation of the internal combustion engine,
Microwave generation means and gas supply means, and control means for controlling the operation of the first valve and the second valve, respectively, the control means, the integrated value of the operating time of the internal combustion engine and the microwave detection signal It has a trapping amount determination map defined as a variable, a detection signal of the microwave detection means obtained by periodically operating the microwave generation means, and an integrated value of the operation time of the internal combustion engine at the time of detecting the signal. Is compared with the collection amount determination map to determine the current collection amount, and means for informing information obtained by this determination.

【0020】制御手段は、フィルタ再生を許可する捕集
量の下限値と上限値とを有し、報知手段は、制御手段が
フィルタ再生を許可した既定の捕集量範囲に対して判定
した現在の捕集量が許可範囲内か範囲外かの識別手段を
備えている。
The control means has a lower limit value and an upper limit value of the trapping amount for which filter regeneration is permitted, and the notifying means determines whether or not the control means has determined a predetermined trapping amount range in which filter regeneration is permitted. There is provided a means for discriminating whether or not the collected amount is within the permitted range or outside the range.

【0021】また、制御手段は、フィルタの再生を実行
するに当たって、第一のバルブを開状態に第二のバルブ
を閉状態に制御した後、気体供給手段を動作させて温度
検出手段の検出信号を取りこむとともにこの検出信号の
時間的変化に基づいて前記各バルブの制御状態の良否を
判定することとし、さらに制御手段は、内燃機関が動作
を停止したことを判定すると、内燃機関の停止時間の計
数を開始するとともにこの計数期間中に内燃機関が動作
状態になると計数値をリセットし、この計数期間中にフ
ィルタの再生実行指令を受け取るとその時点での計数値
を持って再生実行のプロセスに移行することとしてい
る。
In performing the regeneration of the filter, the control means controls the first valve to be open and the second valve to be closed, and then operates the gas supply means to detect the detection signal of the temperature detection means. And determining whether the control state of each valve is good or bad based on the temporal change of the detection signal.If the control means determines that the internal combustion engine has stopped operating, the control means determines whether the internal combustion engine has stopped operating. When counting is started and the internal combustion engine is operated during this counting period, the count value is reset.When a regeneration execution command of the filter is received during this counting period, the count value at that time is entered into the regeneration execution process. We are going to move.

【0022】制御手段が計数する停止時間は、予め決め
た上限値を有し、この上限値を越えると以降の停止時間
計数値はこの上限値としている。
The stop time counted by the control means has a predetermined upper limit value, and when the stop time exceeds the upper limit value, the stop time count value thereafter is set to this upper limit value.

【0023】さらにまた制御手段は、停止時間の計数値
と温度検出手段の検出信号とから決定したフィルタ温度
情報および内燃機関の動作中に得た捕集量情報とに基づ
いてマイクロ波発生手段および気体供給手段の動作をそ
れぞれ制御する。
Further, the control means includes a microwave generation means and a microwave generation means based on the filter temperature information determined from the count value of the stop time and the detection signal of the temperature detection means and the trapping amount information obtained during operation of the internal combustion engine. The operation of each of the gas supply means is controlled.

【0024】また制御手段は、フィルタの再生実行にお
いて、マイクロ波発生手段の動作を開始後の気体供給手
段の動作開始時の前後にマイクロ波検出信号を取りこむ
とともにその検出信号の時間的変化に基づいて気体供給
手段の動作の継続または所定時間の停止を実行し、再生
実行の終了直前に温度検出手段の検出信号を取りこむと
ともにその検出信号が既定値を越えている場合には、そ
の検出信号が既定値以下になるまで気体供給手段の動作
を継続させることとし、再生実行終了直前の温度検出手
段の検出信号が既定値以下になった時、第一のバルブを
閉状態に制御した後、温度検出手段の検出信号の時間的
変化に基づいて第一のバルブが閉状態にあることを判定
する。
In the regeneration of the filter, the control means captures a microwave detection signal before and after the start of the operation of the gas supply means after the operation of the microwave generation means is started, and based on a temporal change of the detection signal. The operation of the gas supply means is continued or stopped for a predetermined time, and the detection signal of the temperature detection means is taken in immediately before the end of the regeneration, and if the detection signal exceeds a predetermined value, the detection signal is The operation of the gas supply means is to be continued until the temperature becomes equal to or less than a predetermined value, and when the detection signal of the temperature detection means immediately before the end of the regeneration becomes equal to or less than the predetermined value, the first valve is controlled to a closed state, It is determined that the first valve is in the closed state based on a temporal change of the detection signal of the detection means.

【0025】また、内燃機関の排出する排気ガス中に含
まれるパティキュレートをフィルタにて捕集するととも
にそのフィルタからパティキュレートを取り除くための
方法において、内燃機関の動作時に、内燃機関の動作時
間を積算するとともにフィルタを包含した加熱空間に周
期的にマイクロ波を給電して加熱空間内の所定位置での
マイクロ波量を検出し、動作時間積算値とマイクロ波量
に基づいてフィルタに捕集されたパティキュレートの現
在の捕集量を決定し、その現在の捕集量を報知する段階
と、内燃機関の動作停止時に、内燃機関の停止時間を計
数する段階と、内燃機関の動作時または動作停止時に再
生実行指令に基づいて、処理装置を再生実行状態にする
段階と、再生実行前に、フィルタに酸素を含む気体を供
給してフィルタ通流後の気体の温度を検出し、検出温度
と停止時間の計数値に基づいてフィルタの現在の温度を
決定する段階と、フィルタの現在の温度と内燃機関の動
作時に得た捕集量に基づいて再生装置の制御内容を決定
する段階と、決定した制御内容に基づいて、マイクロ波
によりパティキュレートを誘電加熱する段階と、パティ
キュレートを所定温度に誘電加熱後、フィルタに酸素を
含む気体を供給し、マイクロ波と気体の供給によりパテ
ィキュレートを燃焼させる段階と、マイクロ波の供給を
停止後、フィルタに所定時間前記気体の供給を継続する
段階と、処理装置を捕集実行状態にする段階とを含む。
In a method for collecting particulates contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine by a filter and removing the particulates from the filter, the operation time of the internal combustion engine is reduced when the internal combustion engine is operated. Microwaves are fed periodically to the heating space containing the filter while integrating, and the amount of microwaves at a predetermined position in the heating space is detected and collected by the filter based on the integrated operation time and the amount of microwaves. Determining the current trapped amount of the collected particulates and reporting the current trapped amount; counting the stop time of the internal combustion engine when the internal combustion engine is stopped; and operating or operating the internal combustion engine. A step of bringing the processing device into a regeneration execution state based on the regeneration execution command at the time of stoppage, and supplying a gas containing oxygen to the filter and executing the filter before the regeneration. Detecting the temperature of the subsequent gas, determining the current temperature of the filter based on the detected temperature and the count value of the stop time, and based on the current temperature of the filter and the trapped amount obtained during operation of the internal combustion engine. Determining the control content of the reproducing apparatus, based on the determined control content, performing dielectric heating of the particulate by microwave, and after dielectric heating the particulate to a predetermined temperature, supplying a gas containing oxygen to the filter. Burning the particulates by supplying the microwave and the gas, stopping the supply of the microwave, continuing the supply of the gas to the filter for a predetermined time, and bringing the processing device into a collecting execution state. Including.

【0026】パティキュレートを誘電加熱後、フィルタ
に酸素を含む気体の供給を開始する時間の前後に検出す
るマイクロ波量の信号の時間的変化値に基づいて気体供
給の開始の時間の良否判定を行い、気体供給の継続ある
いは所定時間停止後供給することを決定し、段階(h)
の気体の供給を停止する時間は、検出する温度信号が既
定値以下になることにより決定している。
After dielectric heating of the particulates, the quality of the gas supply start time is determined based on the time variation of the microwave signal detected before and after the supply of the gas containing oxygen to the filter. And determining whether to continue the gas supply or supply after stopping for a predetermined time, step (h).
Is determined based on the fact that the detected temperature signal becomes equal to or less than a predetermined value.

【0027】[0027]

【作用】上記構成において、捕集量判定マップは排気ガ
スの温度がマイクロ波検出信号に包含させ、排出するパ
ティキュレートの性状は運転時間の積算値に包含させて
既定したものである。この内燃機関の動作条件を包含さ
せたマップに周期的に取り込んだマイクロ波検出手段の
検出信号と取り込み時点での内燃機関の動作時間の積算
値を照合させた捕集量判定方法により、捕集量判定の信
頼性が保証できる。
In the above construction, in the trapping amount determination map, the temperature of the exhaust gas is included in the microwave detection signal, and the properties of the particulates to be discharged are included in the integrated value of the operation time. The trapping amount is determined by comparing the detection signal of the microwave detecting means periodically captured in the map including the operating conditions of the internal combustion engine with the integrated value of the operating time of the internal combustion engine at the capturing time. The reliability of quantity determination can be guaranteed.

【0028】また、再生実行を許可する識別手段を持た
せた報知手段に判定した現在の捕集量を報知させたこと
により、内燃機関の使用者に許容された捕集量の上限値
に対して現在からの使用時間の予測を報知でき内燃機関
の効率的な使用条件を知らしめることができるとともに
どのタイミングで再生を実行したらよいかを知らすこと
を可能にし実用価値を高めることができる。
Also, by informing the notifying means provided with the identification means for permitting the execution of the regeneration to notify the current trapped amount, the upper limit value of the trapped amount permitted for the user of the internal combustion engine is reduced. Thus, it is possible to notify the prediction of the use time from the present, to inform the efficient use condition of the internal combustion engine, and to know at what timing the regeneration should be executed, so that the practical value can be increased.

【0029】再生実行に当たって各バルブを再生実行状
態に制御した後、気体供給手段を動作させて得られる温
度検出信号の変化に基づいて各バルブの制御状態を判定
することにより、余分な部品の追加をせずに装置の信頼
性を保証できる。
In controlling regeneration, each valve is controlled to the regeneration execution state, and then the control state of each valve is determined based on a change in the temperature detection signal obtained by operating the gas supply means, thereby adding extra parts. The reliability of the device can be assured without any trouble.

【0030】内燃機関が停止時に計数した停止時間と再
生実行直前のフィルタを通流させた気体温度に基づい
て、再生開始時のフィルタ温度を見積もることにより気
体供給無しの環境下でのマイクロ波によるパティキュレ
ートの誘電加熱時間を良好な時間に制御し加熱不足ある
いは過加熱を防止させることができる。
The filter temperature at the start of regeneration is estimated based on the stop time counted when the internal combustion engine is stopped and the gas temperature passed through the filter immediately before the start of regeneration. The dielectric heating time of particulates can be controlled to a favorable time to prevent insufficient heating or overheating.

【0031】マイクロ波量の検出は、内燃機関の動作中
は周期的に実行し、内燃機関の停止中は実行せず、再生
実行中は予め決めた時間帯に実行する。再生実行中の検
出信号はフィードバック信号として再生制御の信頼性を
高めている。
The detection of the amount of microwaves is periodically performed during the operation of the internal combustion engine, is not performed during the stop of the internal combustion engine, and is performed during a predetermined time period during execution of the regeneration. The detection signal during the reproduction is used as a feedback signal to enhance the reliability of the reproduction control.

【0032】パティキュレートの誘電加熱が進むにつれ
て、フィルタ内部での誘電損失量が増しマイクロ波検出
手段近傍のマイクロ波量は低下する。したがって、検出
信号は漸減特性となる。この状態で燃焼を促進させる気
体を供給すると加熱され燃焼可能温度に達した領域のパ
ティキュレートが燃焼状態に移行する。フィルタに給電
されたマイクロ波は、この燃焼領域を回避するのでマイ
クロ波検出手段近傍のマイクロ波量が増加する。この現
象を利用し、再生実行中に気体供給を開始する時刻の前
後において検出したマイクロ波量の時間的変化に基づい
て、加熱されたパティキュレートが燃焼状態に移行した
かどうかを判定することは、判定した捕集量およびフィ
ルタ温度に基づいた再生制御の実行が適当かどうかを判
断したものであり、パティキュレート燃焼時の異常燃焼
を回避させた信頼性の高い装置を提供できる。
As the dielectric heating of the particulate proceeds, the amount of dielectric loss inside the filter increases, and the amount of microwave near the microwave detecting means decreases. Therefore, the detection signal has a gradually decreasing characteristic. When a gas that promotes combustion is supplied in this state, the particulates in the region that has been heated and reached the combustible temperature shift to the combustion state. Since the microwave supplied to the filter avoids this combustion region, the amount of microwaves near the microwave detecting means increases. Using this phenomenon, it is not possible to determine whether the heated particulate has transitioned to the combustion state based on the temporal change in the amount of microwaves detected before and after the time when the gas supply is started during the regeneration. It is determined whether or not the regeneration control is appropriate based on the determined trapping amount and the filter temperature, thereby providing a highly reliable apparatus that avoids abnormal combustion during particulate combustion.

【0033】再生終了直前に取り込んだ温度信号によ
り、フィルタの現在の残燃焼状態を判定し、残燃焼が多
いと判定した時には気体供給を継続してパティキュレー
ト燃焼をほぼ完全に消火させる。このことにより再生終
了直後に排気ガスを通流させてもフィルタ内に異常な熱
応力発生を回避させることができフィルタの耐久性の保
証を可能にしている。
The current residual combustion state of the filter is determined based on the temperature signal taken immediately before the end of the regeneration, and when it is determined that the residual combustion is large, the gas supply is continued to extinguish the particulate combustion almost completely. As a result, even if the exhaust gas is caused to flow immediately after the end of regeneration, abnormal thermal stress generation in the filter can be avoided, and the durability of the filter can be guaranteed.

【0034】[0034]

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面を参照して説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0035】図1、図2において、13は内燃機関(デ
ィーゼルエンジン)14の排気ガスを排出する排気管、
15は排気管13の途中に設けられた加熱空間、16は
加熱空間内に収納され排気ガスが通過する間に排気ガス
中に含まれるパティキュレートを捕集するハニカム構造
からなるフィルタ、17はパティキュレートを誘電加熱
するために加熱空間に給電するマイクロ波を発生するマ
イクロ波発生手段、18、19はそれぞれマイクロ波発
生手段17の発生するマイクロ波を加熱空間15に伝送
する同軸伝送路および環状の矩形導波管、20、(2
1)は加熱空間にマイクロ波を給電する給電孔、22は
同軸導波管変換用アンテナである。
1 and 2, reference numeral 13 denotes an exhaust pipe for discharging exhaust gas from an internal combustion engine (diesel engine) 14.
Reference numeral 15 denotes a heating space provided in the middle of the exhaust pipe 13, reference numeral 16 denotes a filter having a honeycomb structure which is housed in the heating space and collects particulates contained in the exhaust gas while the exhaust gas passes, and reference numeral 17 denotes a particulate filter. Microwave generators 18 and 19 for generating microwaves to feed the heating space for dielectric heating of the curates are provided with a coaxial transmission line for transmitting the microwaves generated by the microwave generating means 17 to the heating space 15 and an annular transmission line. Rectangular waveguide, 20, (2
1) is a power supply hole for supplying microwaves to the heating space, and 22 is a coaxial waveguide conversion antenna.

【0036】23は排気ガス切換バルブであり、通常は
内燃機関14より排出された排気ガスをフィルタ16に
通流させるが、フィルタ16を再生する時にはバルブ位
置を切り換えて排気ガスを排気分岐管24に通流させ
る。25はマフラーである。26は加熱空間15内に供
給する酸素を含む気体を発生させる気体供給手段、2
7、28は酸素を含む気体のフィルタ16への通流を制
御するバルブであり、第一のバルブ27は排気管13か
ら分岐させた設けた再生時にフィルタに通流させた気体
の排出径路である分岐管29に配設し、第二のバルブ2
8は加熱空間15と排気分岐管24の一端を排気管13
に接続する位置との間に配設し、これら二つのバルブを
制御してフィルタ再生時に加熱されたパティキュレート
の燃焼を促進させる気体をフィルタ16に通流させる。
30はフィルタ16の排気ガス非通流空間に設けられマ
イクロ波発生手段17の動作によって配設空間近傍に存
在するマイクロ波量を検出するマイクロ波検出手段であ
り、同軸線路構造からなり同軸線路の中心導体31を所
定の長さだけ加熱空間15内に突出させている。この検
出手段30が検出する信号は同軸線路32を介して電子
制御ユニット(ECU)である制御手段33に入力させ
ている。34はオルタネータであり、内燃機関14の動
作非動作に対応した出力信号を制御手段23に入力させ
ている。35は温度検出手段であり、加熱空間15と分
岐管29との間の排気管に設けており、内燃機関の動作
時には排気ガスの温度を検出し、再生時にはフィルタ1
6を通流した気体の温度を検出する。この検出信号は制
御手段33に入力させている。なお、マイクロ波検出手
段30は一つのみ図示しているが、複数個設けてもよ
い。複数個設ける場合、配設位置はフィルタの排気ガス
通流方向に平行に配設する。
Reference numeral 23 denotes an exhaust gas switching valve, which normally causes exhaust gas discharged from the internal combustion engine 14 to flow through the filter 16. When the filter 16 is regenerated, the valve position is switched to switch the exhaust gas to the exhaust branch pipe 24. Through. 25 is a muffler. 26 is a gas supply means for generating a gas containing oxygen to be supplied into the heating space 15;
Reference numerals 7 and 28 denote valves for controlling the flow of the gas containing oxygen to the filter 16, and a first valve 27 is a discharge passage for the gas which is branched from the exhaust pipe 13 and flows through the filter during regeneration. The second valve 2
Reference numeral 8 designates one end of the heating space 15 and the exhaust branch pipe 24 as the exhaust pipe 13.
These two valves are controlled to control the two valves so that gas that promotes the combustion of the heated particulates during filter regeneration flows through the filter 16.
Reference numeral 30 denotes a microwave detecting means provided in the exhaust gas non-flow space of the filter 16 and detecting the amount of microwaves present in the vicinity of the installation space by the operation of the microwave generating means 17, and has a coaxial line structure. The center conductor 31 is projected into the heating space 15 by a predetermined length. The signal detected by the detection means 30 is input to a control means 33 which is an electronic control unit (ECU) via a coaxial line 32. Reference numeral 34 denotes an alternator, which inputs an output signal corresponding to the non-operation of the internal combustion engine 14 to the control means 23. A temperature detecting means 35 is provided in an exhaust pipe between the heating space 15 and the branch pipe 29. The temperature detecting means 35 detects the temperature of exhaust gas when the internal combustion engine is operating, and detects the temperature of the filter 1 during regeneration.
The temperature of the gas flowing through 6 is detected. This detection signal is input to the control means 33. Although only one microwave detecting means 30 is shown, a plurality of microwave detecting means 30 may be provided. When a plurality of filters are provided, they are disposed in parallel with the exhaust gas flow direction of the filter.

【0037】加熱空間15はパンチング穴構成あるいは
ハニカム構成などからなるマイクロ波遮蔽手段36、3
7でもってマイクロ波を実質的に閉じ込める空間が限定
されている。38はフィルタ16の外周と加熱空間15
を形成する管壁39との間に設けた断熱材でありフィル
タの支持をも兼ねている。この断熱材38が配設された
空間は、排気ガスの通流を遮断させ排気ガスをフィルタ
16に通流時にこのフィルタの周囲から排気ガスが大気
に排出されることを抑制している。
The heating space 15 is provided with microwave shielding means 36, 3 having a punching hole structure or a honeycomb structure.
7, the space for substantially confining the microwave is limited. 38 is the outer periphery of the filter 16 and the heating space 15
And a heat insulating material provided between the tube wall 39 and the filter wall, and also serves as a support for the filter. The space in which the heat insulating material 38 is arranged blocks the flow of the exhaust gas and suppresses the exhaust gas from being discharged from the periphery of the filter to the atmosphere when the exhaust gas flows through the filter 16.

【0038】マイクロ波検出手段30は、この断熱材3
8が設けられた空間のマイクロ波量を検出する。40は
マイクロ波発生手段17の駆動電源、41は気体供給手
段が発生する気体を搬送するパイプである。42は報知
手段であり、フィルタ16が捕集したパティキュレート
の量を制御手段33が判定しその結果が出力される。
The microwave detecting means 30 includes the heat insulating material 3
The amount of microwaves in the space provided with 8 is detected. Reference numeral 40 denotes a drive power source for the microwave generation means 17, and reference numeral 41 denotes a pipe for conveying gas generated by the gas supply means. Reference numeral 42 denotes a notification unit, and the control unit 33 determines the amount of particulates collected by the filter 16 and outputs the result.

【0039】43は外部から手動で与えられる再生実行
指令(スタート)でありこの指令を制御手段33は監視
する。
Reference numeral 43 denotes a reproduction execution command (start) manually given from the outside, and the control means 33 monitors this command.

【0040】44は故障診断装置であり装置の異常時に
制御手段33に接続して故障内容をモニタしたり、修理
後の装置正常確認あるいはシステムリセットを行う装置
である。
Reference numeral 44 denotes a failure diagnostic device which is connected to the control means 33 when an abnormality occurs in the device, monitors the content of the failure, checks the normality of the device after repair, or resets the system.

【0041】制御手段33は内燃機関の動作時間の積算
値とマイクロ波検出信号とを変数として既定した捕集量
判定マップを有し、フィルタの捕集性能を再生すること
を許可する捕集量の下限値と上限値とを予め記憶してい
る。内燃機関の動作中に周期的にマイクロ波発生手段1
7を動作させてマイクロ波検出手段30が検出するマイ
クロ波量とその検出時点での内燃機関の動作時間の積算
値とを上記捕集量判定マップに照合させて現在の捕集量
を判定する。この判定結果は報知手段42に出力され、
報知手段上に表示される。
The control means 33 has a collection amount determination map in which the integrated value of the operation time of the internal combustion engine and the microwave detection signal are defined as variables, and the collection amount for permitting regeneration of the collection performance of the filter. Are stored in advance. Microwave generation means 1 periodically during operation of the internal combustion engine
7 is operated to compare the amount of microwaves detected by the microwave detection means 30 with the integrated value of the operating time of the internal combustion engine at the time of the detection with the above-mentioned collection amount determination map to determine the current collection amount. . This determination result is output to the notification means 42,
It is displayed on the notification means.

【0042】環状の矩形導波管19は排気ガス排出管4
5の管壁面に略対面して設けた給電孔20、21を終端
に配する構成からなる。この二つの給電孔から180°
の位相差をもってマイクロ波を加熱空間15内に放射す
るように同軸導波管変換用アンテナ22は環状矩形導波
管19の所望位置に配設している。
The annular rectangular waveguide 19 is connected to the exhaust gas exhaust pipe 4.
The power supply holes 20 and 21 provided substantially facing the pipe wall of No. 5 are arranged at the end. 180 ° from these two feed holes
The antenna 22 for coaxial waveguide conversion is disposed at a desired position of the annular rectangular waveguide 19 so that microwaves are radiated into the heating space 15 with a phase difference of.

【0043】内燃機関14が排出する排気ガスは通常、
排気管13内を流れてフィルタ16に流入する。フィル
タ16はウォールフロータイプのハニカム構造体で構成
され、排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集する
機能を有する。このフィルタに捕集されたパティキュレ
ートの量が増大すると、フィルタの圧損が増大し内燃機
関であるエンジンの負荷が増加するとともに最悪の場合
にはエンジン停止に至る。
The exhaust gas discharged from the internal combustion engine 14 is usually
The gas flows through the exhaust pipe 13 and flows into the filter 16. The filter 16 is formed of a wall flow type honeycomb structure and has a function of collecting particulates contained in exhaust gas. When the amount of particulates collected by this filter increases, the pressure loss of the filter increases, the load on the engine as the internal combustion engine increases, and in the worst case, the engine stops.

【0044】したがって適当な時期にフィルタに捕集さ
れたパティキュレートを除去する必要がある。この適当
な時期は報知手段42に表示された現在捕集量がフィル
タ再生を許可する範囲として識別表示させた捕集量範囲
にある時に外部からの再生実行指令を制御手段33が受
け取ったことに基づいて判定する。この判定により、フ
ィルタに捕集されたパティキュレートを加熱燃焼除去さ
せる。このパティキュレートを除去させる工程をフィル
タ再生と称する。このフィルタ再生時の処理方法を説明
する前に各要素の説明をする。
Therefore, it is necessary to remove the particulates collected by the filter at an appropriate time. At this appropriate time, when the control unit 33 receives an external regeneration execution command when the current collection amount displayed on the notification unit 42 is within the collection amount range identified and displayed as a range in which filter regeneration is permitted. Judgment based on By this determination, the particulates collected by the filter are removed by heating and burning. This step of removing particulates is called filter regeneration. Before describing the processing method at the time of the filter regeneration, each element will be described.

【0045】図2は報知手段42の一実施例を示す。図
において、46〜50は、現在の捕集量を表示する表示
部、51は再生実行中の時に点灯するランプ、52は装
置の異常が発生した時に点灯するランプである。53は
フィルタ再生の実行を許可する捕集量を識別させたもの
であり、この範囲に該当する表示部47〜49が点灯し
ている時に再生実行指令43の受け取りを制御手段33
は許可している。
FIG. 2 shows an embodiment of the notification means 42. In the figure, reference numerals 46 to 50 denote display units for displaying the current collection amount, 51 denotes a lamp which is lit when the reproduction is being executed, and 52 denotes a lamp which is lit when an abnormality has occurred in the apparatus. Numeral 53 indicates a trapping amount for which the execution of the filter regeneration is permitted. When the display units 47 to 49 corresponding to this range are lit, the control unit 33 receives the regeneration execution command 43.
Has allowed.

【0046】図3は捕集量判定マップの一実施例を示
す。図において内燃機関の動作時間の積算値は左から右
に時間を増大させ、マイクロ波検出信号は下から上に向
かって信号レベルを増大させたマップとし、動作時間の
積算値軸の一つの欄の時間は、積算値が小さい時は少な
い時間とし積算値が大きい時は多い時間としている。た
とえば、内燃機関の動作中にマイクロ波発生手段を動作
させる周期を10分とした場合、積算値が120分まで
は一つの欄の時間を10分とし、120分を越えた積算
値の領域では一つの欄の時間を20分とする。また、マ
イクロ波検出信号値軸の一つの欄に対しても同様の手法
を採り、マイクロ波検出信号値が所定の値以下の場合、
一つの欄の信号値幅を狭くしている。このように区分し
たマップに対して各区分欄に捕集量レベルを既定した一
実施例が図3である。図中に示す数字は、捕集量のレベ
ルを表す。この判定マップにて判定した現在捕集量が数
字の[0]であれば、報知手段の捕集量表示として図2
の46で示す表示部が点灯する。判定時の数字が[1]
の場合には図2の46と47との表示部が点灯する。数
字が[2]の時は図2の46、47および48の表示部
が点灯し、数字が[3]の時は図2の46〜49の表示
部が点灯し、数字が[4]の時には図2の46〜50の
表示部すべてが点灯する。
FIG. 3 shows an embodiment of the trapping amount determination map. In the figure, the integrated value of the operating time of the internal combustion engine is a map in which the time is increased from left to right, and the microwave detection signal is a map in which the signal level is increased from bottom to top, and one column of the integrated value axis of the operating time is shown. Is a short time when the integrated value is small, and a large time when the integrated value is large. For example, if the cycle for operating the microwave generating means during the operation of the internal combustion engine is 10 minutes, the time in one column is 10 minutes until the integrated value is 120 minutes, and in the area of the integrated value exceeding 120 minutes, The time in one column is 20 minutes. In addition, the same method is adopted for one column of the microwave detection signal value axis, and when the microwave detection signal value is equal to or less than a predetermined value,
The signal value width in one column is narrowed. FIG. 3 shows an embodiment in which the collection amount level is set in each of the division columns for the map thus divided. The numbers shown in the figure represent the level of the collected amount. If the current collection amount determined by this determination map is the number [0], the notification amount display of the notification means is performed as shown in FIG.
The display section indicated by 46 lights up. The number at the time of judgment is [1]
In this case, the display units 46 and 47 in FIG. 2 are turned on. When the number is [2], the display units 46, 47 and 48 in FIG. 2 are turned on. When the number is [3], the display units 46 to 49 in FIG. At times, all the display units 46 to 50 in FIG.

【0047】図4はフィルタ再生を実行するに当たっ
て、排気ガス切換バルブ23を制御する。内燃機関が動
作している時は排気ガスは排気分岐管24に配流する。
その後、第一のバルブ27を開状態に第二のバルブ28
を閉状態に制御して気体供給手段26を動作させる。こ
の気体のフィルタ通流後の温度を温度検出手段35が検
出する。その検出信号の時間的変化特性の一例を示して
いる。同図において、54は各バルブ27、28が正常
な状態に制御されている時の温度変化特性である。第二
のバルブ28の閉状態が異常な場合、内燃機関が動作し
ていない時には第二のバルブ28から大気側に供給した
気体が流れるためにフィルタ16を通流する気体流量が
少なくなり図4の55で示した温度変化特性になる。ま
た、内燃機関が動作している時には第二のバルブ28か
らの排気ガスの流入により気体供給手段が供給する気体
流量より多い流量がフィルタ16を通流するために温度
信号の立ち上がりが図の54よりも早くなる(図中の5
6)。一方第一のバルブ27の開状態が異常な場合、半
分開いた状態であれば55で示すような温度変化特性と
なり、閉状態であれば57で示すような温度変化特性と
なる。この現象に基づいて、各バルブの制御された状態
が正常か異常かを判定する。なお、57で示す特性はフ
ィルタの温度が室温の場合、各バルブが正常に動作制御
した場合でも生じる。これを識別するために、制御手段
33は周囲温度情報を取り込むことで対応させる。
FIG. 4 controls the exhaust gas switching valve 23 when performing the filter regeneration. When the internal combustion engine is operating, the exhaust gas is distributed to the exhaust branch pipe 24.
Thereafter, the first valve 27 is opened and the second valve 28 is opened.
Is controlled to a closed state to operate the gas supply means 26. The temperature detecting means 35 detects the temperature of the gas after passing through the filter. 5 shows an example of a temporal change characteristic of the detection signal. In the figure, reference numeral 54 denotes a temperature change characteristic when each of the valves 27 and 28 is controlled to a normal state. When the closed state of the second valve 28 is abnormal, when the internal combustion engine is not operating, the gas supplied from the second valve 28 to the atmosphere flows, so that the gas flow rate flowing through the filter 16 decreases, and FIG. The temperature change characteristic indicated by 55 is obtained. In addition, when the internal combustion engine is operating, the flow of the exhaust gas from the second valve 28 causes a flow rate larger than the gas flow rate supplied by the gas supply means to flow through the filter 16, so that the rise of the temperature signal becomes 54 in FIG. Faster than 5 (5 in the figure)
6). On the other hand, when the open state of the first valve 27 is abnormal, the temperature change characteristic indicated by 55 is obtained when the first valve 27 is half open, and the temperature change characteristic indicated by 57 is obtained when the first valve 27 is closed. Based on this phenomenon, it is determined whether the controlled state of each valve is normal or abnormal. The characteristic indicated by 57 occurs even when the temperature of the filter is room temperature and the operation of each valve is normally controlled. In order to identify this, the control means 33 takes in the ambient temperature information to make it correspond.

【0048】図5は本発明の他の実施例を示す内燃機関
用排気ガス処理装置の構成図である。同図の図1との構
成上の相違点は排気分岐管23を備えていないことであ
る。このような構成の処理装置は内燃機関が非動作の時
にのみフィルタ再生を実行する。図1と同一または同一
機能の部位は同一番号で示す。この処理装置において
は、内燃機関を停止させた後にフィルタ再生を実行する
ことから、制御手段33が有する内燃機関が停止してか
らの停止時間を計数することが再生時に効果を有する。
なお、以下に示す制御手法は図1の実施例においても使
用する。すなわち、この停止時間の計数は再生実行指令
43を制御手段33が受け取る前に内燃機関が動作状態
になると停止時間をリセットする。一方、停止時間を計
数中に再生実行指令を制御手段が受け取るとその時点で
の停止時間の計数値を持って再生実行処理のプロセスに
移行する。
FIG. 5 is a block diagram of an exhaust gas treatment apparatus for an internal combustion engine showing another embodiment of the present invention. The difference from the configuration of FIG. 1 in FIG. 1 is that the exhaust branch pipe 23 is not provided. The processing device having such a configuration executes the filter regeneration only when the internal combustion engine is not operating. Parts having the same or the same functions as those in FIG. 1 are indicated by the same numbers. In this processing device, since the filter regeneration is executed after the internal combustion engine is stopped, counting the stop time of the control means 33 after the internal combustion engine is stopped has an effect at the time of the regeneration.
The control method described below is also used in the embodiment of FIG. That is, the counting of the stop time resets the stop time when the internal combustion engine is operated before the control unit 33 receives the regeneration execution command 43. On the other hand, when the control unit receives the regeneration execution command while the stop time is being counted, the control unit shifts to the regeneration execution process with the stop time count value at that time.

【0049】再生開始に先立って、現在のフィルタ温度
を計測する。この計測はバルブ27、28をそれぞれ開
状態および閉状態に制御した後、気体供給手段26を動
作させて得られるフィルタ16を通流した気体温度を温
度検出手段35にて検出する。フィルタ温度の決定に使
用する温度検出値は気体供給手段の動作開始後所定の時
間経過時に検出した温度信号とする。この温度信号と停
止時間計数値に基づいて、現在のフィルタ温度を決定す
る。気体供給手段を動作させている時に得られる温度信
号の時間的変化に基づいて、各バルブの正常状態が上述
した内容で判定される。
Prior to the start of regeneration, the current filter temperature is measured. In this measurement, after the valves 27 and 28 are controlled to open and close, respectively, the temperature of the gas flowing through the filter 16 obtained by operating the gas supply means 26 is detected by the temperature detection means 35. The detected temperature value used for determining the filter temperature is a temperature signal detected when a predetermined time has elapsed after the start of the operation of the gas supply means. The current filter temperature is determined based on the temperature signal and the stop time count value. The normal state of each valve is determined based on the above-described contents based on the temporal change of the temperature signal obtained when the gas supply means is operated.

【0050】フィルタ再生処理はマイクロ波発生手段1
7の動作と気体供給手段26の動作を制御して行う。こ
の制御内容は内燃機関の動作中に得られた捕集量情報と
再生実行直前に上記手法にて求めたフィルタ温度情報と
に基づいて制御手段33が決定する。この決定は制御手
段33が有した既定の再生制御内容決定マップに基づい
て選択させる。
The filter regeneration processing is performed by the microwave generation means 1
7 and the operation of the gas supply means 26 are controlled. The contents of this control are determined by the control means 33 based on the trapping amount information obtained during the operation of the internal combustion engine and the filter temperature information obtained by the above method immediately before the execution of the regeneration. This determination is made based on a predetermined reproduction control content determination map of the control means 33.

【0051】次に、再生終了直前に実行する制御内容に
ついて説明する。この再生終了直前に実行する制御は温
度検出手段35が検出する温度信号に基づいて行う。制
御手段33はフィルタ内でのパティキュレート燃焼が終
了する時に計測される温度検出信号に相当する予め決め
た基準の温度信号を不揮発記憶している。この基準温度
信号に対して、再生終了直前に検出した温度信号値が超
過している場合には、再生制御内容決定マップにて決定
した気体供給手段の動作停止時刻を延長処理させる。こ
の延長時間は検出した温度信号が基準の温度信号を下回
った時に終了する。
Next, the control executed immediately before the end of the reproduction will be described. The control executed immediately before the end of the regeneration is performed based on the temperature signal detected by the temperature detecting means 35. The control means 33 non-volatilely stores a predetermined reference temperature signal corresponding to a temperature detection signal measured when the particulate combustion in the filter is completed. If the temperature signal value detected immediately before the end of the regeneration exceeds the reference temperature signal, the operation stop time of the gas supply means determined by the regeneration control content determination map is extended. This extended time is terminated when the detected temperature signal falls below the reference temperature signal.

【0052】以上に示した装置の構成および主要な制御
内容を使用して実行する本発明の処理方法について図6
を用いて説明する。
FIG. 6 shows a processing method of the present invention which is executed using the configuration of the apparatus described above and the main control contents.
This will be described with reference to FIG.

【0053】制御内容のステージは、(1)内燃機関の停
止時、(2)内燃機関の動作時、(3)再生実行時(4)メンテ
ナンス処理時に大別して説明する。
The stages of the control contents will be roughly described in (1) when the internal combustion engine is stopped, (2) when the internal combustion engine is operating, (3) when performing regeneration, and (4) when performing maintenance processing.

【0054】最初に内燃機関が停止している時の制御手
段の内容を説明する。この状態下では、S100で内燃
機関の始動を監視し、S101では内燃機関が動作を停
止後からの停止時間を計数し、S102では再生実行指
令の入力を監視し、S103およびS104では、故障
診断装置44からの指令を監視している。停止時間の計
数はたとえば150分を最大値として計数する。この上
限値を超過した停止時間に対しては停止時間の計数値を
既定の上限値とする。この上限値は自然放冷によってフ
ィルタが周囲環境温度相当になる時間を目安として設定
する。
First, the contents of the control means when the internal combustion engine is stopped will be described. In this state, the start of the internal combustion engine is monitored in S100, the stop time after the internal combustion engine stops operating is counted in S101, the input of the regeneration execution command is monitored in S102, and the failure diagnosis is performed in S103 and S104. The command from the device 44 is monitored. The stop time is counted with, for example, 150 minutes as the maximum value. For the stop time exceeding the upper limit, the count value of the stop time is set as a predetermined upper limit. This upper limit value is set with reference to the time when the filter becomes equivalent to the ambient temperature by natural cooling.

【0055】この停止状態において、内燃機関が動作を
開始するとS100にてこのことを判定処理して内燃機
関の動作中の制御ステージに移行する。この移行におい
て、停止時間計数値はリセットされる。この状態下で
は、S110で内燃機関の動作停止を監視し、S111
で内燃機関の動作時間を積算し、S112で再生実行指
令(START Key)を監視し、S113でマイクロ波量を
検出する時刻かどうかを判定し、検出する時刻以前であ
ればS110に戻り検出する時刻を超過していればS1
14に進む。S114では、マイクロ波発生手段17を
動作させてマイクロ波検出手段30が検出するマイクロ
波量を取り込み、S115にて動作時間の積算値と取り
込んだマイクロ波検出信号を捕集量判定マップに照合さ
せ現在の捕集量を判定しその結果を報知手段42に出力
する。その後、次回のマイクロ波量検出時刻を定義して
S110に戻る。
In this stopped state, when the internal combustion engine starts operating, this is determined in S100, and the process proceeds to the control stage in which the internal combustion engine is operating. In this transition, the stop time count value is reset. In this state, the stop of the operation of the internal combustion engine is monitored in S110, and in S111
, The operation time of the internal combustion engine is integrated, the regeneration execution command (START Key) is monitored in S112, it is determined whether it is time to detect the microwave amount in S113, and if it is before the detection time, the process returns to S110 to detect. S1 if the time has passed
Proceed to 14. In S114, the microwave generation means 17 is operated to capture the amount of microwaves detected by the microwave detection means 30, and in S115, the integrated value of the operation time and the captured microwave detection signal are compared with the collection amount determination map. The current collection amount is determined, and the result is output to the notifying unit 42. After that, the next microwave amount detection time is defined, and the process returns to S110.

【0056】マイクロ波量の検出は周期的(たとえば、
10分)毎に実行する。報知手段42に出力された現在
の捕集量表示を検視する中で内燃機関を今後どのくらい
の時間動作させることが可能かどうかが認識できる。ま
た、再生許可可能な捕集量範囲にある時には、任意のタ
イミングで再生処理を実行することを決定できる。内燃
機関を停止させて再生処理を実行する時あるいはその目
的以外での内燃機関の停止に対しては、S110にて、
内燃機関の停止を判定し、停止時の制御ステージに戻
る。このステージ移行に当たって、現在までの動作時間
の積算値と、次回のマイクロ波量検出時間および捕集量
報知データが記憶される。
The detection of the microwave amount is performed periodically (for example,
10 minutes). It is possible to recognize how long the internal combustion engine can be operated in the future while inspecting the current trapped amount display output to the notifying means 42. In addition, when it is within the collection amount range in which the regeneration is permitted, it can be determined that the regeneration process is executed at an arbitrary timing. When the internal combustion engine is stopped and the regeneration process is executed, or when the internal combustion engine is stopped for a purpose other than the purpose, in S110,
The stop of the internal combustion engine is determined, and the process returns to the control stage at the time of stop. In this stage shift, the integrated value of the operating time up to the present time, the next microwave amount detection time, and the collection amount notification data are stored.

【0057】一方、内燃機関の動作時に再生処理を実行
する時には、S112にて再生実行指令43が入力され
たと判定し、S120へ移行する。この移行に当たって
も現在までの動作時間の積算値と、次回のマイクロ波量
検出時間および捕集量報知データが記憶される。
On the other hand, when the regeneration process is executed during the operation of the internal combustion engine, it is determined in S112 that the regeneration execution command 43 has been input, and the flow shifts to S120. Even in this transition, the integrated value of the operating time up to the present time, the next microwave amount detection time, and the trapped amount notification data are stored.

【0058】停止時の制御ステージにおいて、再生実行
指令43(START Key)が入力されると、S102にお
いてこの入力を判定し、再生実行の制御ステージに移行
する。この移行において、内燃機関の停止時間計数値が
記憶される。
When a reproduction execution command 43 (START Key) is input in the control stage at the time of stop, this input is determined in S102, and the process shifts to the control stage of reproduction execution. In this transition, the stop time count value of the internal combustion engine is stored.

【0059】再生制御ステージの状態下において、S1
20で装置の正常状態を確認し、S121で正常状態を
判定し正常の場合S122へ進み、異常の場合、報知手
段42の異常ランプ52を点灯して停止時のステージへ
移行する。S122で装置を再生実行状態にセットす
る。これは、具体的には、排気ガス切換バルブ23、第
一のバルブ27および第二のバルブ28を所望の状態に
動作制御することである。この後、気体供給手段26を
動作させて、バルブの制御された状態が正常かどうかを
判定するとともにフィルタ16の現在の温度を停止時間
計数値と温度検出手段35の検出信号とに基づいて決定
する。S123は現在の捕集量が既定した再生を許可す
る捕集量範囲の上限値を越えたかどうかを判定し越えて
いる時には、通常時とは異なる制御内容を選択(S12
5b)して再生処理を行う。現在の捕集量が再生実行を
許可する捕集量の場合、S124に進む。S124で
は、再生処理中に何等かの異常が発生して再生が中断し
た状態での再生実行かどうかを判定する。再生中断の状
態の場合には、通常時とは異なる制御内容を選択(S1
25c)して再生処理を行う。再生中断のない状態では
S125aに進む。S125aで、内燃機関の動作時に
求めた捕集量とS122で得た現在のフィルタ温度とに
基づいて、再生実行処理のための制御内容を選択する。
In the state of the reproduction control stage, S1
In step 20, the normal state of the apparatus is confirmed. In step S121, the normal state is determined. If the state is normal, the process proceeds to step S122. In step S122, the apparatus is set to a reproduction execution state. Specifically, the operation of the exhaust gas switching valve 23, the first valve 27, and the second valve 28 is controlled to a desired state. Thereafter, the gas supply means 26 is operated to determine whether the controlled state of the valve is normal and to determine the current temperature of the filter 16 based on the stop time count value and the detection signal of the temperature detection means 35. I do. In S123, it is determined whether or not the current trapping amount exceeds the upper limit value of the trapping amount range in which the predetermined regeneration is permitted. If the trapping amount exceeds the upper limit, the control content different from the normal time is selected (S12).
5b) to perform a reproduction process. If the current collection amount is a collection amount that permits regeneration execution, the process proceeds to S124. In S124, it is determined whether or not the reproduction is to be executed in a state where the reproduction is interrupted due to some abnormality occurring during the reproduction process. In the case of the reproduction suspended state, the control content different from the normal state is selected (S1).
25c) to perform a reproduction process. If the reproduction is not interrupted, the process proceeds to S125a. In S125a, the control content for the regeneration execution process is selected based on the trapping amount obtained during the operation of the internal combustion engine and the current filter temperature obtained in S122.

【0060】この制御内容の一実施例を図7に示す。制
御対象はマイクロ波発生手段17と気体供給手段26と
であり、それぞれをどの時刻にどのように動作させるか
の制御内容を図7に示している。図7についての説明は
後述する。
FIG. 7 shows an embodiment of this control content. The control objects are the microwave generation means 17 and the gas supply means 26, and FIG. 7 shows the contents of control of how and when they are operated. The description of FIG. 7 will be described later.

【0061】S125a〜cで決定した制御内容に基づ
いて、フィルタ再生を実行する(S126)。フィルタ
再生実行の制御中に装置が正常に動作しているかどうか
を判定する(S127〜S129)。異常の場合は報知
手段42の異常ランプを点灯させ再生を中断しS130
へ進む。再生実行中に装置が正常に動作し、再生終了時
刻に至るとS130へ進む。S130では、フィルタに
排気ガスの通流を許可する状態に装置をセットする。具
体的には、第一のバルブ27と第二のバルブ28をそれ
ぞれ閉状態および開状態に制御する。その後、S131
で各バルブが正しく制御されたことを確認する。S13
2でその判定を実行し、正常の場合は停止時のステージ
へ戻り、異常時の場合は、異常ランプを点灯して停止時
のステージへ戻る。
The filter regeneration is executed based on the control contents determined in S125a-c (S126). It is determined whether the apparatus is operating normally during the control of the execution of the filter regeneration (S127 to S129). In the case of abnormality, the abnormality lamp of the notification means 42 is turned on to stop the reproduction, and S130
Proceed to. The apparatus operates normally during execution of the reproduction, and when the reproduction end time is reached, the process proceeds to S130. In S130, the apparatus is set in a state where the flow of exhaust gas is permitted to the filter. Specifically, the first valve 27 and the second valve 28 are controlled to be in a closed state and an open state, respectively. After that, S131
Check that each valve is properly controlled. S13
The determination is made in step 2, and if the operation is normal, the stage returns to the stop stage. If the operation is abnormal, the abnormal lamp is turned on and the operation returns to the stop stage.

【0062】なお、停止時ステージへの移行に先立っ
て、図1に示した本発明一実施の例構成では、排気ガス
切換バルブ23を切換え制御する。
Prior to the transition to the stop stage, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the exhaust gas switching valve 23 is switched and controlled.

【0063】また、再生実行ステージから停止時ステー
ジへの移行において、装置の動作および再生状態が正常
な場合は、記憶させた動作時間の積算値、次回の捕集量
検出時刻、捕集量表示データおよび停止時間計数値をリ
セットする。異常があった場合には、その異常内容に対
応したフラグを立てて移行する。さらには、再生不良に
関する異常の場合、捕集量表示データおよび停止時間計
数値のみをリセットして移行する。
In the transition from the reproduction execution stage to the stop time stage, if the operation and the reproduction state of the apparatus are normal, the integrated value of the stored operation time, the next collection amount detection time, the collection amount display Reset data and stop time counts. When there is an abnormality, a flag corresponding to the content of the abnormality is set and the process is shifted. Further, in the case of an abnormality related to a reproduction failure, only the collection amount display data and the stop time count value are reset and the process proceeds.

【0064】次にメンテナンス時のステージについて説
明する。このステージへの移行は内燃機関停止時に、故
障診断装置44を制御手段33に接続して実行される。
接続後、故障診断装置44に搭載されているモードスイ
ッチ(MODE Key)あるいリセットスイッチ(RESET Ke
y)からの信号を制御手段が受け取ったことを判定(S
103およびS104)することで実行される。
Next, the stage during maintenance will be described. The shift to this stage is executed by connecting the failure diagnosis device 44 to the control means 33 when the internal combustion engine is stopped.
After connection, the mode switch (MODE Key) or the reset switch (RESET Ke
y) is received by the control means (S)
103 and S104).

【0065】故障診断時の各制御内容を以下に説明す
る。モード信号のみを受け取った時には、制御手段33
が記憶するフラグが立てられた異常内容を故障診断装置
42に出力し故障診断装置のモニター画面に表示させる
(S140)。この表示によって、メンテナンスすべき
内容を判断する。
Each control content at the time of failure diagnosis will be described below. When only the mode signal is received, the control unit 33
Is output to the failure diagnosis device 42 and displayed on the monitor screen of the failure diagnosis device (S140). From this display, the contents to be maintained are determined.

【0066】リセット信号のみを受け取った時には、装
置が実動中に記憶したすべての情報をリセットする(S
150)。
When only the reset signal is received, the apparatus resets all information stored during operation (S
150).

【0067】メンテナンスが終了するとモード信号とリ
セット信号とを同時に発信させる。この二つの信号を同
時に受け取った時には、S160に進む。S160で
は、再生を実行するかどうかを判定する。この判定は、
故障診断装置44に搭載した再生実行指令スイッチ(Re
genSW)からの信号を監視して実行する。再生実行指令
が無い場合は、S161へ進む。S161では、装置を
予め決めた制御内容にて動作させて各部が正常に動作す
ることを確認する。この判定をS162で実行し、正常
であれば停止時のステージへ戻る。異常が確認された場
合には、異常ランプを点灯させて停止時のステージへ戻
るとともに上述した手順に従って異常内容を確認し、メ
ンテナンス処理を実施する。
When the maintenance is completed, the mode signal and the reset signal are transmitted simultaneously. When the two signals are received at the same time, the process proceeds to S160. In S160, it is determined whether to execute the reproduction. This judgment is
The regeneration execution command switch (Re
genSW) to monitor and execute the signal. If there is no reproduction execution command, the process proceeds to S161. In step S161, it is confirmed that each unit operates normally by operating the apparatus according to predetermined control contents. This determination is performed in S162, and if normal, the process returns to the stage at the time of stop. When an abnormality is confirmed, the abnormality lamp is turned on, the process returns to the stage at the time of stop, the content of the abnormality is confirmed according to the above-described procedure, and the maintenance process is performed.

【0068】なお、メンテナンス処理においてフィルタ
16の交換においては、メンテナンス処理を終了し、装
置の状態が正常であることを確認した後、停止時のステ
ージにおいて故障診断装置42からリセット信号を制御
手段33に発信させる(S170)。
In the replacement of the filter 16 in the maintenance processing, the maintenance processing is completed, and after confirming that the state of the apparatus is normal, a reset signal is sent from the failure diagnostic apparatus 42 to the control means 33 in the stage at the time of stoppage. (S170).

【0069】S160において、再生実行指令を受け取
った時には、S120に進む。S120以降の制御進行
は上述したとおりである。すなわち、制御内容の決定に
当たっては過捕集かどうかの判定実行、再生中断かどう
かの判定実行を経て制御内容を決定する。
When a reproduction execution command is received at S160, the process proceeds to S120. The control procedure after S120 is as described above. That is, in determining the control content, the control content is determined through execution of determination as to whether or not excessive collection is performed and determination as to whether or not reproduction is interrupted.

【0070】次に図7〜図10を用いて、再生実行中の
詳細な制御内容を説明する。図7は再生制御内容のタイ
ミングチャート、図8〜図10は制御フローである。
Next, with reference to FIGS. 7 to 10, detailed control contents during execution of reproduction will be described. FIG. 7 is a timing chart of reproduction control contents, and FIGS. 8 to 10 are control flows.

【0071】図8〜図10の制御フローを基にして、図
7を参照しながら説明する。図8において、内燃機関の
動作時または動作停止時に再生実行指令を受け取るとS
200に移行する。S200は、報知手段42に搭載し
た再生実行中を報知するランプ51を点灯させる。S2
01は第二のバルブを閉状態に、S202は第一のバル
ブを開状態に制御する。S203は気体供給手段26の
動作を開始させ、S204でフィルタ16を通流した後
の気体の温度を温度検出手段35にて検出した信号を取
り込む。この温度取り込みは、たとえば10秒毎合計1
2個のデータを取り込む。データ取り込みが完了すると
S205で気体供給手段の動作を停止する。その後、S
206で二つのバルブが再生実行を可能にする状態に正
しく制御されているかどうかの判定をする。この判定
は、取り込んだ12個の温度データに基づいて図4を用
いて説明した内容に従う。異常であれば、S207、S
208の各バルブを元の状態に戻した後、S201に進
む。S206でバルブの状態が正常と判定すると、S2
09に進む。なお、図に示していないがこの過程でバル
ブ正常判定処理が永遠に継続されることを禁止する。そ
の制御としては、たとえば正常判定処理を3回繰り返し
ても正常判定とならない場合は、異常ランプを点灯して
停止時のステージへ移行させる。S209では、マイク
ロ波発生手段17の動作を開始する。この時刻が図7の
時刻t0である。その後、S210でS204で取り込
んだ最後の温度データと制御手段が記憶している停止時
間計数値とに基づいて現在のフィルタ温度を決定する。
A description will be given based on the control flows of FIGS. 8 to 10 with reference to FIG. In FIG. 8, when a regeneration execution command is received when the internal combustion engine is operating or stopped, S
Move to 200. In S200, the lamp 51 mounted on the notifying unit 42 for notifying that the reproduction is being performed is turned on. S2
01 controls the second valve to be closed, and S202 controls the first valve to be open. In step S203, the operation of the gas supply unit 26 is started, and a signal obtained by detecting the temperature of the gas flowing through the filter 16 in step S204 by the temperature detection unit 35 is fetched. This temperature capture is, for example, a total of 1 every 10 seconds.
Capture two data. When the data acquisition is completed, the operation of the gas supply means is stopped in S205. Then, S
At 206, a determination is made as to whether the two valves are properly controlled to permit regeneration. This determination is based on the contents described with reference to FIG. 4 based on the twelve acquired temperature data. If abnormal, S207, S
After returning each valve of 208 to the original state, it progresses to S201. If it is determined in S206 that the state of the valve is normal, S2
Go to 09. Although not shown, the valve normality determination process is prohibited from continuing forever in this process. As the control, for example, in the case where the normality is not determined after repeating the normality determination process three times, the abnormal lamp is lit and the stage is stopped. In S209, the operation of the microwave generation means 17 is started. This time is time t0 in FIG. Thereafter, in S210, the current filter temperature is determined based on the last temperature data acquired in S204 and the stop time count value stored in the control means.

【0072】その後、S211で内燃機関の動作時に決
定した捕集量データが再生実行を許可する捕集量範囲か
どうかを判定する。捕集量が既定した範囲外の場合、S
213bに進む。既定した範囲内の場合はS212に進
み、現在のフィルタに対して過去に再生を実行したが何
等かの異常が発生して再生が中断した状態であるかどう
かを判定する。再生中断があった状態の場合、S213
cに進む。再生中断がなかった状態の時、S213aに
進む。S213a、S213bおよびS213cは、現
在の再生処理状態に対応した再生実行に係わる制御内容
を決定する。この制御内容は、各状態に対応した制御変
数を予め既定させて制御手段に不揮発記憶させている。
この制御変数は、図7に一実施例を示すタイミングに関
する情報である。
Thereafter, in S211, it is determined whether or not the trapping amount data determined during the operation of the internal combustion engine is within a trapping amount range in which regeneration is permitted. If the amount collected is outside the specified range, S
Proceed to 213b. If it is within the predetermined range, the process proceeds to S212, and it is determined whether or not regeneration has been performed on the current filter in the past, but the regeneration has been interrupted due to some abnormality. If the reproduction has been interrupted, S213
Proceed to c. When the reproduction has not been interrupted, the process proceeds to S213a. Steps S213a, S213b, and S213c determine the control contents related to the reproduction execution corresponding to the current reproduction processing state. As for the control contents, control variables corresponding to the respective states are preset and stored in the control means in a nonvolatile manner.
This control variable is information relating to the timing shown in FIG.

【0073】制御内容が決定されるとS214に進む。
S214では、気体供給手段26の動作を開始する時刻
t1に対して制御手段に不揮発記憶した時間tAだけ溯
った時刻の時、すなわち時刻t1−tA時に達したかど
うかを判定する。この間、フィルタを含む加熱空間には
マイクロ波が給電されており、パティキュレートが誘電
加熱されている。
When the control content is determined, the process proceeds to S214.
In S214, it is determined whether or not the time has elapsed from the time t1 when the operation of the gas supply means 26 is started by the time tA nonvolatilely stored in the control means, that is, from time t1 to time tA. During this time, microwaves are supplied to the heating space including the filter, and the particulates are dielectrically heated.

【0074】時刻(t1−tA)に達すると、S215
に進みマイクロ波検出手段によって検出されているマイ
クロ波量を取り込む(Xaとする)。その後、時刻t1
に達するまで待つ(S216)。時刻t1に達すると、
S217で気体供給手段を動作させ誘電加熱されたパテ
ィキュレートを燃焼状態に移行させる。
At time (t1-tA), S215
To capture the amount of microwaves detected by the microwave detecting means (referred to as Xa). Then, at time t1
(S216). When time t1 is reached,
In S217, the gas supply means is operated to shift the dielectrically heated particulates to a combustion state.

【0075】なお、以降の説明において、tB、tC、
tD、tEおよびTeは制御手段に不揮発記憶させた定
数である。
In the following description, tB, tC,
tD, tE and Te are constants stored in the control means in a nonvolatile manner.

【0076】その後、S218で時刻t1+tBに達す
るまで待つ。時刻t1+tBに達するとS219に進み
その時刻でのマイクロ波量を取り込む(Xbとする)。
Thereafter, in S218, the process waits until time t1 + tB is reached. When the time reaches t1 + tB, the process proceeds to S219, and the amount of microwave at that time is taken (referred to as Xb).

【0077】S220では、取り込んだマイクロ波量X
aとXbとの信号を比較する。この比較判定は、誘電加
熱されたパティキュレートが燃焼状態に移行した時の条
件Xa<Xbに基づいて実行する。この判定が偽(N
o)の時は、燃焼状態に移行していないと判定して、気
体供給手段の動作を停止(S222)させ誘電加熱の促
進を継続実行する。停止後再度気体供給を開始する時刻
はS223で規定させる。なお、この気体供給停止(S
222)に係わってその前のS221でマイクロ波発生
手段17の動作モードを変更する時刻t2と現在時刻t
とを比較する。現在時刻tが時刻t2に達していない時
には、S222に進む。現在時刻tが、時刻t2に達し
ていれば、システムの動作に異常があるかどうかを判定
する制御フローを含むループ制御フローに進む。S22
0の判定が真(Yes)であれば、上述のループ制御フ
ローに進む。ループ制御フローにおいて、時刻t3に達
すると気体供給手段の動作モードを変更する(図示して
いない)。時刻t4に達するとS224からS225に
進み、マイクロ波発生手段の動作を停止する。
At S220, the acquired microwave amount X
The signals of a and Xb are compared. This comparison determination is performed based on the condition Xa <Xb when the dielectrically heated particulates have transitioned to the combustion state. This judgment is false (N
In the case of o), it is determined that the state has not shifted to the combustion state, and the operation of the gas supply unit is stopped (S222), and the promotion of the dielectric heating is continuously performed. The time at which the gas supply is restarted after the stop is specified in S223. This gas supply stop (S
222), the time t2 at which the operation mode of the microwave generating means 17 is changed in S221 and the current time t
Compare with When the current time t has not reached the time t2, the process proceeds to S222. If the current time t has reached the time t2, the process proceeds to a loop control flow including a control flow for determining whether there is an abnormality in the operation of the system. S22
If the determination of 0 is true (Yes), the process proceeds to the above-described loop control flow. In the loop control flow, when time t3 is reached, the operation mode of the gas supply means is changed (not shown). When the time t4 is reached, the process proceeds from S224 to S225, and the operation of the microwave generating means is stopped.

【0078】ループ制御フローは、現在時刻tが気体供
給手段の動作を停止する時刻t5の直前時、すなわち時
刻t5−tDに達するまでは、ステップS227に進
み、システムの動作が正常かどうかを確認し、S228
でその判定を実行する。S228において、異常と判定
した場合はS229に進み報知手段の異常ランプを点灯
させてループ制御フローから抜ける。S228において
正常と判定した場合は、ループ制御フローに戻る。現在
時刻がt5−tDに達すると、S226からS230に
進む。S230で、温度検出信号を取り込み(Ta)、
S231で基準の温度信号Teと取り込んだTaとを比
較する。取り込んだ温度信号Taが基準温度より高い場
合、パティキュレートの燃焼が消火していないと判定
し、S232へ進む。S232では気体供給手段の動作
を時間tEだけ延長継続することとし、ループ制御フロ
ーに再度戻る。S231で取り込んだ温度Taが基準信
号Teより低い温度である場合あるいは低い温度になっ
た時は、S233に進む。
The loop control flow proceeds to step S227 immediately before time t5 when the current time t stops the operation of the gas supply means, that is, until time t5-tD, and checks whether the system operation is normal. And S228
Executes that determination. If it is determined in S228 that there is an abnormality, the process proceeds to S229, in which the abnormality lamp of the notification unit is turned on, and the process exits the loop control flow. If it is determined in S228 that it is normal, the process returns to the loop control flow. When the current time reaches t5-tD, the process proceeds from S226 to S230. At S230, the temperature detection signal is fetched (Ta),
In step S231, the reference temperature signal Te is compared with the acquired Ta. When the taken temperature signal Ta is higher than the reference temperature, it is determined that the burning of the particulates has not been extinguished, and the process proceeds to S232. In S232, the operation of the gas supply means is extended and continued for the time tE, and the flow returns to the loop control flow again. When the temperature Ta taken in S231 is lower than the reference signal Te or when it becomes lower, the process proceeds to S233.

【0079】S233で第一のバルブを閉状態に制御
し、S234に進む。S234では、温度検出手段から
の信号を取り込む。このステップで取り込んだ温度の時
間的変化に基づいてS235で第一のバルブが閉状態に
正しく制御されたかどうかを判定する。この場合、時間
的温度信号の変化が所定値以下であることにより判定す
る。第一のバルブの制御された状態が異常の場合には、
S236に進む。S236では第一のバルブを再度開状
態としS237で再度閉状態にし、S238でS234
と同一手法にて温度信号をとりこみS239でS235
と同一手法の判定を行う。この判定が真の時、S241
に進む。判定が偽の時は、S240で異常ランプを点灯
してS241に進む。S241では、気体供給手段の動
作を停止する。
In step S233, the first valve is controlled to be closed, and the flow advances to step S234. In S234, a signal from the temperature detecting means is fetched. In S235, it is determined whether the first valve has been correctly controlled to the closed state based on the temporal change in the temperature taken in this step. In this case, the determination is made based on the fact that the change in the temporal temperature signal is equal to or less than a predetermined value. If the controlled state of the first valve is abnormal,
Proceed to S236. In S236, the first valve is opened again, in S237 it is closed again, and in S238, S234 is opened.
The temperature signal is acquired in the same manner as in step S239 and S235.
And the same method is used. When this determination is true, S241
Proceed to. If the determination is false, the abnormal lamp is turned on in S240 and the process proceeds to S241. In S241, the operation of the gas supply unit is stopped.

【0080】S242では、第二のバルブを開状態に制
御し、S243でその制御された状態が正常かどうかを
判定する。この判定は、ハード部品たとえばリミットス
イッチ、回転位置検出センサなどの信号によって判定す
る。S243において、異常と判断した場合は、S24
4に進む。S244で第二のバルブを再度閉状態とし、
S245で再度第二のバルブを開状態に制御し、S24
6でS243と同一手法での判定を実行する。S246
での判定が真(Yes)の場合、S248に進む。S24
6での判定が偽(No)の場合、S247に進み異常ラン
プを点灯させてS248に進む。
At S242, the second valve is controlled to the open state, and at S243, it is determined whether or not the controlled state is normal. This determination is made by a signal from a hardware component such as a limit switch or a rotational position detection sensor. If it is determined in S243 that there is an abnormality, the process proceeds to S24
Proceed to 4. In S244, the second valve is closed again,
At S245, the second valve is controlled to open again, and at S24
In S6, a determination is made in the same manner as in S243. S246
If the determination in step is true (Yes), the process proceeds to S248. S24
If the determination in Step 6 is false (No), the process proceeds to S247, turns on the abnormal lamp, and proceeds to S248.

【0081】S248では、再生実行が正常に行われた
場合には、内燃機関の動作時間の積算値、次回の捕集量
検出時刻、捕集量表示データおよび停止時間計数値をリ
セットして停止時のステージに移行する。S248で、
再生実行時に何等かの異常が発生した場合には、その異
常内容に対応して立てたフラグをすべて記憶させるとと
もに捕集量表示データおよび停止時間計数値をリセット
して停止時のステージに移行する。
In S248, when the regeneration is normally performed, the integrated value of the operation time of the internal combustion engine, the next collection amount detection time, the collection amount display data, and the stop time count value are reset to stop. Move to the stage of time. In S248,
If any abnormalities occur during the execution of the regeneration, all the flags set according to the details of the abnormalities are stored, the collected amount display data and the stop time count value are reset, and the stage shifts to the stop state. .

【0082】報知手段の異常ランプの点灯非点灯により
再生実行中に異常が発生したか正常状態の下で再生が実
行されたかが認識できる。正常状態の下での再生実行の
完了に対して、任意のタイミングで今再生したフィルタ
に排気ガスを通流させ排気ガスに含まれるパティキュレ
ートを捕集させることができる。一方、異常ランプが点
灯した場合には、異常内容を故障診断装置を用いて確認
し、以降の処理を実施する。
Whether the abnormality has occurred during the execution of the reproduction or whether the reproduction has been performed under the normal state can be recognized by the lighting / non-lighting of the abnormal lamp of the notification means. Upon completion of the regeneration under the normal condition, the exhaust gas can be caused to flow through the filter just regenerated at an arbitrary timing to collect the particulates contained in the exhaust gas. On the other hand, when the abnormal lamp is turned on, the details of the abnormality are confirmed using the failure diagnosis device, and the subsequent processing is performed.

【0083】以上に示した再生制御おいて、フィルタ再
生実行前に現在のフィルタ温度を判定しその情報を加味
して再生制御内容を決定していることにより、マイクロ
波によるパティキュレートの誘電加熱において、加熱し
すぎおよび加熱不足を防止できる。さらに、誘電加熱後
の気体供給時刻前後でマイクロ波検出手段の検出信号を
取り込み気体供給により燃焼状態に以降したかどうかの
判定を行うことにより、加熱不足による再生不良を回避
できる。
In the regeneration control described above, the current filter temperature is determined before the filter regeneration is performed, and the content of the regeneration control is determined in consideration of the information. Therefore, in the dielectric heating of the particulates by the microwave, In addition, overheating and insufficient heating can be prevented. Further, by detecting the detection signal of the microwave detection means before and after the gas supply time after the dielectric heating and determining whether or not the combustion state has been achieved by the gas supply, it is possible to avoid a regeneration failure due to insufficient heating.

【0084】また、予め決めた再生を許可する捕集量範
囲以外の捕集量状態での再生実行に対しては、通常とは
異なる再生制御内容を選択することにし、既定捕集量範
囲外での再生実行を可能にしたことにより、利便性を高
めることができる。
In addition, when performing the regeneration in the collection amount state other than the collection amount range in which the predetermined regeneration is permitted, a regeneration control content different from the normal one is selected, and the reproduction control content outside the predetermined collection amount range is selected. Since the reproduction can be executed in the, the convenience can be improved.

【0085】再生終了直前の温度情報により、フィルタ
のパティキュレート燃焼状態を判定し、残燃焼が存在す
ると判定した時には、気体供給を延長させたことによ
り、燃焼の消火を図ることができる。これにより、再生
完了直後のフィルタへの排気ガス流入によるフィルタ内
での熱応力発生を抑制できるのでフィルタの耐久性能を
保証できる。
The particulate combustion state of the filter is determined based on the temperature information immediately before the end of the regeneration, and when it is determined that the residual combustion exists, the combustion can be extinguished by extending the gas supply. As a result, the generation of thermal stress in the filter due to the exhaust gas flowing into the filter immediately after the completion of the regeneration can be suppressed, and the durability performance of the filter can be guaranteed.

【0086】再生終了後の装置を捕集可能状態にセット
する段階において、第一のバルブの制御された状態を気
体供給手段を動作させた状態で判定させたことにより、
第一のバルブの閉状態を高い精度で保証できる。
In the step of setting the apparatus after the regeneration to the trappable state, the controlled state of the first valve is determined by operating the gas supply means.
The closed state of the first valve can be guaranteed with high accuracy.

【0087】なお、図1に示した本発明の一実施例の装
置構成において、排気分岐管に排気ガス処理装置を搭載
させることができる。この場合、上記した本発明の処理
装置を一式搭載させればよい。このような構成では、一
方のフィルタにのみ排気ガスを通流させてパティキュレ
ートを捕集し、その捕集量が許容可能な捕集量の下限値
を越えると排気ガス切換バルブ23を制御して他方のフ
ィルタに排気ガスを配流した後、制御手段内で自動的に
再生実行指令を発信して一方のフィルタを再生処理させ
ることができる。
In the apparatus configuration of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, an exhaust gas treatment device can be mounted on the exhaust branch pipe. In this case, a set of the above-described processing apparatus of the present invention may be mounted. In such a configuration, the exhaust gas is caused to flow through only one of the filters to collect the particulates, and the exhaust gas switching valve 23 is controlled when the collected amount exceeds the lower limit of the allowable collected amount. Then, after the exhaust gas is distributed to the other filter, a regeneration execution command is automatically transmitted in the control means, so that the one filter can be subjected to a regeneration process.

【0088】また、この時の再生実行指令の発信は制御
手段の外部から実施させてもよい。以上の説明のとおり
本発明の根本的な目的であるフィルタの捕集性能を永続
させる装置を提供することができ、その目的を達成する
ための実用装置としてフィルタを包含した加熱空間内の
所定位置で検出するマイクロ波量を内燃機関の動作時に
は現在の捕集量を判定する信号とし、フィルタ再生実行
時にはパティキュレートの燃焼状態を把握する信号とし
て活用したものである。
The transmission of the reproduction execution command at this time may be executed from outside the control means. As described above, it is possible to provide a device that perpetuates the trapping performance of a filter, which is a fundamental object of the present invention, and a predetermined position in a heating space including a filter as a practical device for achieving the object. Is used as a signal for determining the current trapped amount during operation of the internal combustion engine, and as a signal for grasping the combustion state of the particulates during filter regeneration.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関用
排気ガス処理装置のその処理方法によれば、以下の効果
が得られる。
As described above, according to the processing method of the exhaust gas processing apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the following effects can be obtained.

【0090】(1)内燃機関の動作時に周期的に検出し
たマイクロ波量と動作時間の積算値に基づいて現在の捕
集量を決定させたことにより、内燃機関の動作状態によ
って様々に変化する排気ガス温度および排気ガスに含ま
れるパティキュレートの性状を包含した高精度の捕集量
判定を可能にできる。
(1) The current trapping amount is determined based on the integrated value of the microwave amount and the operating time periodically detected during the operation of the internal combustion engine, so that the current trapping amount varies depending on the operating state of the internal combustion engine. It is possible to determine the trapping amount with high accuracy including the exhaust gas temperature and the properties of the particulates contained in the exhaust gas.

【0091】(2)さらにその判定結果を報知させたこ
とにより内燃機関の実用的価値を大きく高めることがで
きる。
(2) The practical value of the internal combustion engine can be greatly increased by notifying the determination result.

【0092】(3)再生を許可する捕集量範囲を持たせ
たことにより、任意のタイミングでの再生実行を可能に
し内燃機関および処理装置の利便性を高めることができ
る。
(3) Providing a trapping amount range for permitting regeneration enables regeneration to be performed at an arbitrary timing, thereby improving the convenience of the internal combustion engine and the processing device.

【0093】(4)報知手段に再生を許可する捕集量範
囲の識別手段を設けたことにより、内燃機関の使い勝手
を高めることができる。
(4) The usability of the internal combustion engine can be enhanced by providing the notifying means with the means for identifying the collection amount range in which the regeneration is permitted.

【0094】(5)バルブの制御状態の判定として、気
体供給手段の動作の下でフィルタを通流した後の気体の
温度の時間的変化を判定信号としたことにより、余分な
部品を必要とせずに効果的な判定を可能にできる。
(5) As the determination of the control state of the valve, the time change of the gas temperature after flowing through the filter under the operation of the gas supply means is used as the determination signal, so that extra parts are required. Effective judgment can be made without the need.

【0095】(6)内燃機関が動作を停止してから再生
実行に至るまでの停止時間を計数させたことにより、再
生を実行するタイミングの決定を自由にすることを可能
にし、装置および内燃機関の使い勝手を高めることがで
きる。
(6) The stop time from the stop of the operation of the internal combustion engine to the start of regeneration can be counted, so that the timing for executing regeneration can be freely determined. Can be improved.

【0096】また、停止時間計数により、再生時のフィ
ルタ温度の判定を可能にし、良好な再生実行を可能にで
き、内燃機関停止時での再生を可能にできる。
Further, by counting the stop time, it is possible to judge the filter temperature at the time of the regeneration, and it is possible to perform the regeneration satisfactorily, and to perform the regeneration when the internal combustion engine is stopped.

【0097】(7)再生実行開始後の気体供給時刻の前
後に検出したマイクロ波量に基づいて気体供給によりパ
ティキュレートが燃焼状態に移行したかどうかを判定
し、燃焼していないと判定すると気体供給を停止しマイ
クロ波による加熱を継続させることにより、加熱不足に
よる再生不良を防止できフィルタ再生後の捕集性能を保
証できる。
(7) Based on the amount of microwaves detected before and after the gas supply time after the start of regeneration, it is determined whether or not the particulates have transitioned to a combustion state by gas supply. By stopping the supply and continuing the heating by the microwave, poor regeneration due to insufficient heating can be prevented, and the collection performance after the filter regeneration can be guaranteed.

【0098】(8)再生実行の終了直前に検出する温度
信号に基づいてフィルタ内でのパティキュレートの燃焼
状況を判定しその対応処置を行うことにより、再生完了
直後のフィルタへの排気ガス通流によるフィルタの機械
的破損を防止できる。
(8) Based on the temperature signal detected immediately before the completion of the regeneration, the combustion state of the particulates in the filter is determined, and the corresponding measures are taken, so that the exhaust gas flows to the filter immediately after the completion of the regeneration. Can prevent the filter from being mechanically damaged.

【0099】(9)再生実行終了前の第一のバルブを閉
状態にセットした時の制御状態を気体供給手段の動作の
下で気体の通流がないことに対応した温度信号の時間的
変化に基づいて判定させたことにより、閉状態を高い精
度で判定できる。
(9) The control state when the first valve is set to the closed state before the end of the regeneration is set to the time change of the temperature signal corresponding to the absence of gas flow under the operation of the gas supply means. , The closed state can be determined with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の内燃機関用排気ガス処理装
置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an exhaust gas treatment apparatus for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図2】同内燃機関用排気ガス処理装置の報知手段の構
成図
FIG. 2 is a configuration diagram of a notification unit of the exhaust gas processing apparatus for the internal combustion engine.

【図3】同内燃機関用排気ガス処理装置の捕集量判定マ
ップの構成図
FIG. 3 is a configuration diagram of a trapping amount determination map of the exhaust gas treatment apparatus for the internal combustion engine.

【図4】同内燃機関用排気ガス処理装置の再生実行前処
理における温度検出信号の特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram of a temperature detection signal in a pre-regeneration execution process of the exhaust gas processing apparatus for the internal combustion engine.

【図5】本発明の他の実施例の内燃機関用排気ガス処理
装置の構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of an exhaust gas treatment apparatus for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.

【図6】同内燃機関用排気ガス処理装置の処理方法の主
要フローチャート
FIG. 6 is a main flowchart of a processing method of the exhaust gas processing apparatus for the internal combustion engine.

【図7】同内燃機関排気ガス処理装置における再生制御
内容のタイミングチャート
FIG. 7 is a timing chart of regeneration control contents in the internal combustion engine exhaust gas treatment apparatus.

【図8】同内燃機関用排気ガス処理装置の処理方法にお
ける再生実行処理のフローチャート
FIG. 8 is a flowchart of a regeneration execution process in the processing method of the exhaust gas processing apparatus for an internal combustion engine.

【図9】同内燃機関用排気ガス処理装置の処理方法にお
ける再生実行処理のフローチャート
FIG. 9 is a flowchart of a regeneration execution process in the processing method of the exhaust gas processing apparatus for an internal combustion engine.

【図10】同内燃機関用排気ガス処理装置の処理方法に
おける再生実行処理のフローチャート
FIG. 10 is a flowchart of a regeneration execution process in the processing method of the exhaust gas processing apparatus for an internal combustion engine.

【図11】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional filter regeneration device for an internal combustion engine.

【符号の説明】 13 排気管 14 内燃機関 15 加熱空間 16 フィルタ 17 マイクロ波発生手段 26 気体供給手段 27 第一のバルブ 28 第二のバルブ 29 分岐管 30 マイクロ波検出手段 33 制御手段 34 オルタネータ(内燃機関の動作に連動) 35 温度検出手段 42 報知手段 43 再生実行指令 46〜50 捕集量表示手段 53 再生を許可する識別手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Exhaust pipe 14 Internal combustion engine 15 Heating space 16 Filter 17 Microwave generation means 26 Gas supply means 27 First valve 28 Second valve 29 Branch pipe 30 Microwave detection means 33 Control means 34 Alternator (internal combustion) 35 linked to the operation of the engine) 35 temperature detection means 42 notification means 43 regeneration execution command 46-50 collection amount display means 53 identification means for permitting regeneration

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 宣彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 松本 孝広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 中島 昭彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 金沢 博敬 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (56)参考文献 特開 平4−301120(JP,A) 特開 平5−231129(JP,A) 特開 平6−101445(JP,A) 特開 平7−83022(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01N 3/02 301 - 341 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Nobuhiko Fujiwara, No. 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Takahiro Matsumoto 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Akihiko Nakajima 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hirotaka Kanazawa 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Toyota Industries Corporation (56 References JP-A-4-301120 (JP, A) JP-A-5-231129 (JP, A) JP-A-6-101445 (JP, A) JP-A-7-83022 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01N 3/02 301-341

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内燃機関の排出する排気ガス中に含まれる
パティキュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタ
を包含する加熱空間と、前記フィルタの排気ガス排出側
から前記加熱空間内に給電するマイクロ波を発生するマ
イクロ波発生手段と、前記フィルタの排気ガス排出側か
ら前記加熱空間内に酸素を含む気体を供給する気体供給
手段と、前記内燃機関と前記加熱空間との間の前記排気
ガスが通流する排気管に対して分岐して設けた分岐管に
配設し前記分岐管を通流する前記気体の通流量を制御す
る第一のバルブと、前記加熱空間と大気との間の前記排
気ガスが通流する排気管に配設し前記気体の通流量を制
御する第二のバルブと、前記加熱空間の所定位置におけ
るマイクロ波量を検出するマイクロ波検出手段と、前記
加熱空間と前記分岐管との間の排気管に配設されこの排
気管内を通流する排気ガスあるいは前記気体の温度を検
出する温度検出手段と、前記内燃機関の動作非動作を検
出する手段と、前記マイクロ波発生手段と前記気体供給
手段と前記第一のバルブおよび前記第二のバルブの動作
をそれぞれ制御し前記フィルタに捕集されたパティキュ
レートを燃焼除去して前記フィルタの捕集性能を再生す
る制御手段とを備え、前記制御手段は、内燃機関の動作
時間の積算値とマイクロ波検出信号とを変数として既定
した捕集量判定マップを有し、前記マイクロ波発生手段
を周期的に動作させて得られる前記マイクロ波検出手段
の検出信号とその信号検出時点での前記内燃機関の動作
時間の積算値を前記捕集量判定マップに照合して現在の
捕集量を判定するとともにこの判定によって得られる情
報を報知手段に出力することを特徴とした内燃機関用排
気ガス処理装置。
1. A filter for collecting particulates contained in exhaust gas exhausted from an internal combustion engine, a heating space including the filter, and a micro-power feeding the heating space from the exhaust gas discharge side of the filter. Microwave generating means for generating a wave, gas supply means for supplying a gas containing oxygen from the exhaust gas discharge side of the filter into the heating space, and the exhaust gas between the internal combustion engine and the heating space is A first valve which is disposed on a branch pipe provided in a branch with respect to a flowing exhaust pipe and controls a flow rate of the gas flowing through the branch pipe; and a first valve between the heating space and the atmosphere. A second valve disposed on an exhaust pipe through which exhaust gas flows, for controlling a flow rate of the gas, microwave detection means for detecting a microwave amount at a predetermined position in the heating space, Minute A temperature detecting means disposed on an exhaust pipe between the exhaust pipe and a temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe or a temperature of the gas; a means for detecting an operation non-operation of the internal combustion engine; Control means for controlling the operation of the means, the gas supply means, the first valve and the second valve, respectively, and combusting and removing the particulates collected by the filter to regenerate the collection performance of the filter; The control means has a trapping amount determination map in which the integrated value of the operation time of the internal combustion engine and the microwave detection signal are defined as variables, and is obtained by periodically operating the microwave generation means. The detection amount of the microwave detection means and the integrated value of the operation time of the internal combustion engine at the time of detection of the signal are compared with the collection amount determination map to determine the current collection amount, Thus the information obtained is outputted to the notifying unit for an internal combustion engine exhaust gas treatment apparatus characterized.
【請求項2】制御手段は、前記フィルタの捕集性能を再
生することを許可する捕集量の下限値と上限値とを有し
たことを特徴とする請求項1記載の内燃機関用排気ガス
処理装置。
2. The exhaust gas for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means has a lower limit value and an upper limit value of a trapping amount that permits the trapping performance of the filter to be regenerated. Processing equipment.
【請求項3】報知手段は、前記制御手段が前記フィルタ
の捕集性能を再生することを許可した既定の捕集量範囲
に対して判定した現在の捕集量が許可範囲内か範囲外か
の識別手段を備えた請求項1記載の内燃機関用排気ガス
処理装置。
3. The notifying means determines whether the current trapping amount determined by the control means with respect to a predetermined trapping amount range permitted to regenerate the trapping performance of the filter is within the permitted range or out of the permitted range. 2. The exhaust gas treatment apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: identification means.
【請求項4】制御手段は、フィルタの再生を実行するに
当たって、第一のバルブを開状態に第二のバルブを閉状
態に制御した後、気体供給手段を動作させて温度検出手
段の検出信号を取りこむとともにこの検出信号の時間的
変化に基づいて前記各バルブの制御状態の良否を判定す
ることを特徴とする請求項1記載の内燃機関用排気ガス
処理装置。
4. The control means controls the first valve to be open and the second valve to be closed to execute the regeneration of the filter, and then operates the gas supply means to detect the detection signal of the temperature detection means. 2. The exhaust gas treatment device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control state of each valve is determined based on a temporal change of the detection signal.
【請求項5】制御手段は、前記内燃機関が動作を停止し
たことを判定すると、内燃機関の停止時間の計数を開始
するとともにこの計数期間中に内燃機関が動作状態にな
ると計数値をリセットし、この計数期間中にフィルタの
再生実行指令を受け取るとその時点での計数値を持って
再生実行のプロセスに移行することを特徴とする請求項
1記載の内燃機関用排気ガス処理装置。
5. When the control means determines that the internal combustion engine has stopped operating, the control means starts counting the stop time of the internal combustion engine, and resets the count value when the internal combustion engine is operating during this counting period. 2. The exhaust gas processing device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when a filter regeneration execution command is received during the counting period, the process shifts to a regeneration execution process with the count value at that time.
【請求項6】制御手段が計数する停止時間は、予め決め
た上限値を有し、この上限値を越えると以降の停止時間
計数値はこの上限値とする請求項5記載の内燃機関用排
気ガス処理装置。
6. The exhaust gas for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the stop time counted by the control means has a predetermined upper limit value, and when the stop time exceeds the upper limit value, the stop time count value thereafter becomes this upper limit value. Gas treatment equipment.
【請求項7】制御手段は、停止時間の計数値と温度検出
手段の検出信号とから決定したフィルタ温度情報および
内燃機関の動作中に得た捕集量情報とに基づいてマイク
ロ波発生手段および気体供給手段の動作をそれぞれ制御
することを特徴とする請求項1記載の内燃機関用排気ガ
ス処理装置。
7. A microwave generator, comprising: a microwave generator; and a filter based on information on a filter temperature determined from a count value of the stop time and a detection signal of the temperature detector and information on a trapping amount obtained during operation of the internal combustion engine. 2. The exhaust gas treatment device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the operation of each of the gas supply means is controlled.
【請求項8】制御手段は、フィルタの再生実行におい
て、マイクロ波発生手段の動作を開始後の気体供給手段
の動作開始時の前後にマイクロ波検出信号を取りこむと
ともにその検出信号の時間的変化に基づいて気体供給手
段の動作の継続または所定時間の停止を実行することを
特徴とする請求項7記載の内燃機関用排気ガス処理装
置。
8. A control means for receiving a microwave detection signal before and after the operation of the gas supply means after the operation of the microwave generation means is started after the operation of the microwave generation means is started, and controlling the time change of the detection signal. 8. The exhaust gas treatment device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the operation of the gas supply means is continued or stopped for a predetermined time based on the operation.
【請求項9】制御手段は、再生実行の終了直前に温度検
出手段の検出信号を取りこむとともにその検出信号が既
定値を越えている場合には、その検出信号が既定値以下
になるまで気体供給手段の動作を継続させることを特徴
とする請求項7記載の内燃機関用排気ガス処理装置。
9. The control means captures a detection signal of the temperature detection means immediately before the end of the regeneration execution, and when the detection signal exceeds a predetermined value, supplies gas until the detection signal becomes equal to or less than the predetermined value. 8. The exhaust gas treatment device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the operation of the means is continued.
【請求項10】制御手段は、再生実行終了直前の温度検
出手段の検出信号が既定値以下になった時、第一のバル
ブを閉状態に制御した後、温度検出手段の検出信号の時
間的変化に基づいて第一のバルブが閉状態にあることを
判定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関用排
気ガス処理装置。
10. The control means controls the first valve to a closed state when the detection signal of the temperature detection means immediately before the end of the regeneration becomes equal to or less than a predetermined value. The exhaust gas processing device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein it is determined based on the change that the first valve is in a closed state.
【請求項11】内燃機関の排出する排気ガス中に含まれ
るパティキュレートをフィルタにて捕集するとともにそ
のフィルタからパティキュレートを取り除く方法におい
て、内燃機関の動作時に内燃機関の動作時間を積算する
とともにフィルタを包含した加熱空間に周期的にマイク
ロ波を給電して加熱空間内の所定位置でのマイクロ波量
を検出し、動作時間積算値とマイクロ波量に基づいてフ
ィルタに捕集されたパティキュレートの現在の捕集量を
決定し、その現在の捕集量を報知する段階と、内燃機関
の動作停止時に内燃機関の停止時間を計数する段階と、
内燃機関の動作時または動作停止時に再生実行指令に基
づいて処理装置を再生実行状態にする段階と、再生実行
前にフィルタに酸素を含む気体を供給してフィルタ通流
後の気体の温度を検出し、検出温度と停止時間の計数値
に基づいてフィルタの現在の温度を決定する段階と、フ
ィルタの現在の温度と内燃機関の動作時に得た捕集量に
基づいて再生装置の制御内容を決定する段階と、決定し
た制御内容に基づいてマイクロ波によりパティキュレー
トを誘電加熱する段階と、パティキュレートを誘電加熱
後フィルタに酸素を含む気体を供給し、マイクロ波と気
体の供給によりパティキュレートを燃焼させる段階と、
マイクロ波の供給を停止後フィルタに所定時間前記気体
の供給を継続する段階と、処理装置を捕集実行状態にす
る段階とからなる内燃機関用排気ガス処理装置の処理方
法。
11. A method for collecting particulates contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine by a filter and removing the particulates from the filter, wherein the operating time of the internal combustion engine is integrated during the operation of the internal combustion engine. Microwaves are periodically supplied to the heating space containing the filter to detect the amount of microwaves at a predetermined position in the heating space, and the particulates collected by the filter based on the integrated operation time and the amount of microwaves. Determine the current trapped amount of, the step of reporting the current trapped amount, and counting the stop time of the internal combustion engine when the operation of the internal combustion engine is stopped,
When the internal combustion engine is operating or stopped, the processing unit is set to a regeneration execution state based on a regeneration execution command, and before the regeneration is performed, a gas containing oxygen is supplied to the filter to detect a temperature of the gas after flowing through the filter. Determining the current temperature of the filter based on the detected temperature and the count value of the stop time; and determining the control content of the regenerating apparatus based on the current temperature of the filter and the trapped amount obtained during operation of the internal combustion engine. Performing the step of dielectrically heating the particulates with microwaves based on the determined control content, supplying the gas containing oxygen to the filter after dielectrically heating the particulates, and burning the particulates by supplying the microwaves and gas. Stage to let
A method for treating an exhaust gas treatment apparatus for an internal combustion engine, comprising: a step of continuing the supply of the gas to the filter for a predetermined time after the supply of the microwave is stopped;
【請求項12】パティキュレートを誘電加熱後、フィル
タに酸素を含む気体の供給を開始する時間の前後に検出
するマイクロ波量の信号の時間的変化値に基づいて気体
供給の開始の時間の良否判定を行い、気体供給の継続あ
るいは所定時間停止後供給することを決定した請求項1
1記載の内燃機関用排気ガス処理装置の処理方法。
12. After the dielectric heating of the particulates, the quality of the start time of the gas supply is determined based on the temporal change value of the signal of the microwave amount detected before and after the start of the supply of the gas containing oxygen to the filter. The determination is made, and it is determined that the supply of the gas is continued or the supply is performed after stopping for a predetermined time.
A method for treating an exhaust gas treatment apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項13】マイクロ波の供給を停止した後、フィル
タに所定時間気体の供給を継続する段階において、気体
の供給を停止する時間は検出する温度信号が既定値以下
になることにより決定した請求項11記載の内燃機関用
排気ガス処理装置の処理方法。
13. A step of continuing gas supply to the filter for a predetermined time after stopping the supply of microwaves, wherein the time for stopping gas supply is determined by a temperature signal to be detected falling below a predetermined value. Item 12. A method for treating an exhaust gas treatment device for an internal combustion engine according to item 11.
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