JPH05263622A - Method and apparatus for detecting amount of particle material trapped in exhaust gas filter in diesel engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To obtain a relatively simple circuit with high accuracy by providing means for comparing the strengths of the transmitting microwave, transmitted microwave and reflection wave and detecting the difference therebetween. CONSTITUTION: Exhaust gas from an engine is trapped by a particle filter 16. A microwave transmitting antenna 20 and a receiving antenna 30 are arranged in the particle filter 16. A reflection ratio meter 24 has three outputs. One is a reference signal Vref and another one is a supply microwave signal Vi , the rest output is a signal Vr indicating the strength of the reflection component of the microwave signal. A signal detector 60 generates a receiving signal Vout indicating the strength of the microwave signal at the receiving side. The reference signal Vref , the reflection signal Vr and the receiving signal Vout are inputted to a comparator 70 to determine a signal Vd corresponding to the transmission loss i.e., the dielectric loss ratio of the filter 16. It is possible to determine the combustion time of soot in the particle filter by monitoring the output value of the comparator 70.

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、ディーゼル機関の排気
ガス中の粒子状物質の捕集除去を行うディーゼル排気浄
化装置に関するものであり、更に詳しくは、この装置を
構成する粒子状物質捕集用のフィルタトラップの信頼
性、耐久性維持に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel exhaust gas purification apparatus for collecting and removing particulate matter in exhaust gas of a diesel engine, and more specifically to a particulate matter collection apparatus constituting this apparatus. For maintaining reliability and durability of filter traps for automobiles.

【０００２】[0002]

【従来の技術】周知の通り、ディーゼルエンジンの排気
浄化のためには、排気ガス中に含まれるカーボン粒子
（すす）等の粒子状物質（パティキュレート）の大気放
出を防止する目的で、排気管にセラミックスからなるハ
ニカム状のフィルタをトラップとして設置してこれを捕
集する方法が最善策である。2. Description of the Related Art As is well known, in order to purify exhaust gas from a diesel engine, an exhaust pipe is used for the purpose of preventing atmospheric release of particulate matter (particulates) such as carbon particles (soot) contained in exhaust gas. The best measure is to install a honeycomb filter made of ceramics as a trap and collect it.

【０００３】フィルタは、長時間の使用の間に多量の粒
子状物質、特にすすを捕集する事に依って目詰まりを起
こし、排気抵抗が増大してエンジンの運転条件に大きな
影響を及ぼすようになるので、適切な時期に着火してす
す（パティキュレート）を燃焼せしめ、フィルタの再生
を図らなければならない。The filter is likely to become clogged by collecting a large amount of particulate matter, especially soot during a long period of use, which increases exhaust resistance and greatly affects the operating conditions of the engine. Therefore, it is necessary to ignite and burn the soot (particulate) at an appropriate time to regenerate the filter.

【０００４】この捕集されたすすを着火してフィルタを
再生する手段としては、電気ヒーター、ディーゼルバー
ナー、或いは、排気絞りによる排気ガス温度上昇など種
々な手法が用いられているが、解決すべき最大の課題
は、再生時期の検出である。即ち、再生時期が早すぎる
と、すすへの着火が困難であり、逆に遅すぎると、過剰
且つ不均一な燃焼発熱に起因して発生するフィルタ内の
熱応力によって、フィルタに熱クラックが発生し、甚だ
しい場合にはフィルタの溶損を招く。このような再生時
の不具合は、熱応力が発生し易い大型フィルタ、即ち、
大型ディーゼル機関で特に顕著となり、従って、大型デ
ィーゼル機関ほど高精度な再生時期の検出が要求されるAs a means for igniting the collected soot to regenerate the filter, various methods such as an electric heater, a diesel burner, or an exhaust gas temperature increase by an exhaust throttle are used, but they should be solved. The biggest problem is the detection of the regeneration time. That is, if the regeneration time is too early, ignition of soot is difficult, and conversely, if it is too late, thermal cracks occur in the filter due to thermal stress in the filter caused by excessive and uneven combustion heat generation. However, in extreme cases, it causes the filter to melt. Such a problem at the time of reproduction is caused by a large filter in which thermal stress is likely to occur, that is,
This is especially noticeable in large diesel engines, and therefore, the larger the diesel engine, the more accurate the detection of regeneration timing is required.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】再生時期の検出は、フ
ィルタ内に捕集されたすす量を測定することによって達
成され、これまでに、フィルタ前後の差圧変化から推定
する方法（差圧法）、フィルタのインピーダンス変化か
ら推定する方法（インピーダンス法）、累積走行距離ま
たは累積運転時間から推定する方法などが提案されてき
た。ところが、前２者は エンジン負荷条件により情報が大きく変動する。 応答速度が遅く、変化に追従できない。 環境温度の影響が大きく、その補正が困難である。 燃焼灰分などすす以外の影響が大きく、情報を分離
することが出来ない。 など多くの問題を抱えており、一方、後２者は簡便な手
段であるものの、エンジン負荷条件が全く加味されてい
ないために、検出精度が余りにも低いなど、何れも実用
化レベルまで達したものは見当たらない。また、例えエ
ンジン負荷、排気ガス流速、温度などの要因を複合させ
た情報処理により検出精度を向上させたとしても、シス
テム全体に膨大なコストを要し、実用性は薄い。The detection of the regeneration time is achieved by measuring the amount of soot collected in the filter, and up to now, a method of estimating it from the differential pressure change before and after the filter (differential pressure method) , A method of estimating from a change in impedance of a filter (impedance method), a method of estimating from accumulated traveling distance or accumulated driving time, and the like have been proposed. However, in the former two cases, the information varies greatly depending on the engine load condition. Response speed is slow and cannot follow changes. The influence of environmental temperature is great and it is difficult to correct it. It is not possible to separate the information because it has a great influence other than soot such as combustion ash. On the other hand, although the latter two are simple means, since the engine load condition is not taken into consideration at all, the detection accuracy is too low, and both have reached the level of practical use. I can't find anything. Further, even if the detection accuracy is improved by information processing that combines factors such as engine load, exhaust gas flow velocity, temperature, etc., the entire system requires enormous cost and is not practical.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来技
術の問題点に着目してなされたもので、簡単で比較的低
価格な電子システムによって、エンジンの運転状態に左
右される事なく、しかもより精度の高い煤の堆積レベル
検出の方法を提供せんとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems of the prior art. A simple and relatively low-priced electronic system does not affect the operating state of the engine. Moreover, it is intended to provide a method of detecting the soot accumulation level with higher accuracy.

【０００７】上記目的を達成する本発明によるディーゼ
ル機関の排気通路に設置されるフィルタの粒子状物質捕
集量検出方法は、所定の一定周波数のマイクロ波信号を
前記フィルタに放射する工程と、放射前の前記マイクロ
波信号の強度を表す基準信号を作成する工程と、前記マ
イクロ波信号の前記フィルタでの反射成分を検出する工
程と、前記フィルタを通過した前記マイクロ波信号を受
信してその強度を表す受信信号を作成する工程と、前記
基準信号から前記反射成分と前記受信信号とを減じた差
成分を検出し、該差成分に基づいて伝送損失を検出して
前記フィルタで捕集された粒子状物質の実効誘電損率を
決定して前記粒子状物質捕集量を決定する工程とを有す
る。A method for detecting the amount of particulate matter trapped in a filter installed in an exhaust passage of a diesel engine according to the present invention, which achieves the above object, comprises a step of radiating a microwave signal of a predetermined constant frequency to the filter, The step of creating a reference signal representing the intensity of the previous microwave signal, the step of detecting a reflection component of the microwave signal at the filter, and the intensity of the microwave signal that has passed through the filter is received. And a difference component obtained by subtracting the reflection component and the reception signal from the reference signal is detected, and a transmission loss is detected based on the difference component and collected by the filter. Determining the effective dielectric loss factor of the particulate matter to determine the trapped amount of the particulate matter.

【０００８】さらに、本発明によるディーゼル機関の排
気通路に設置されるフィルタの粒子状物質捕集量検出装
置は、所定の一定周波数のマイクロ波信号を前記フィル
タに放射する手段と、放射前の前記マイクロ波信号の強
度を表す基準信号を作成する手段と、前記マイクロ波信
号の前記フィルタでの反射成分を検出する手段と、前記
フィルタを通過した前記マイクロ波信号を受信してその
強度を表す受信信号を作成する手段と、前記基準信号か
ら前記反射成分と前記受信信号とを減じた差成分を検出
し、該差成分に基づいて伝送損失を検出して前記フィル
タで捕集された粒子状物質の実効誘電損率を決定して前
記粒子状物質捕集量を決定する手段とを有する。Further, the particulate matter trapping amount detecting device for the filter installed in the exhaust passage of the diesel engine according to the present invention comprises means for radiating a microwave signal having a predetermined constant frequency to the filter, and the before-radiation means. Means for creating a reference signal representing the strength of the microwave signal, means for detecting a reflection component of the microwave signal at the filter, and reception for receiving the microwave signal that has passed through the filter and representing the strength thereof A means for creating a signal, a difference component obtained by subtracting the reflection component and the reception signal from the reference signal is detected, and a particulate matter collected by the filter by detecting a transmission loss based on the difference component. And means for determining the effective trapping rate of the particulate matter to determine the amount of trapped particulate matter.

【０００９】[0009]

【作用】すすが粒子フィルタに堆積するとフィルタの誘
電特性が変化する。従って、フィルタの実効誘電特性の
変化を検出することによって、フィルタの堆積したすす
の量を検出することができる。すすの複素誘電率は実数
成分と虚数成分とからなる。実数成分は誘電率と呼ば
れ、虚数成分は誘電損率と呼ばれる。誘電損率は信号の
伝送損失を測定することにより検出できる。When soot is deposited on the particle filter, the dielectric property of the filter changes. Therefore, by detecting the change in the effective dielectric properties of the filter, the amount of soot deposited on the filter can be detected. The complex permittivity of soot consists of real and imaginary components. The real number component is called the dielectric constant, and the imaginary number component is called the dielectric loss factor. The dielectric loss factor can be detected by measuring the transmission loss of the signal.

【００１０】所定周波数のマイクロ波がフィルタを伝播
する際に、粒子状物質によってその一部の電力が吸収さ
れる。またマイクロ波はすすでその一部が反射されるの
で反射成分も存在する。マイクロ波がフィルタを伝播す
るとすすでの吸収成分と反射成分を除いた残りの成分が
受信できる。従って、すすでの真の吸収量は基準信号か
ら受信成分と反射成分とを差し引いたものである。When microwaves of a predetermined frequency propagate through the filter, part of the electric power is absorbed by the particulate matter. Further, a part of the microwave is reflected by soot, so that a reflection component also exists. When the microwave propagates through the filter, the remaining components except the absorption component and the reflection component are received. Therefore, the true absorption amount of soot is obtained by subtracting the reception component and the reflection component from the reference signal.

【００１１】吸収量は粒子状物質の堆積量すなわち実効
誘電損率に対応するので、マイクロ波の反射成分と受信
成分とを測定して真の吸収量を検出することによりフィ
ルタの再生時期を正確に決定することができる。Since the amount of absorption corresponds to the amount of particulate matter deposited, that is, the effective dielectric loss factor, the filter regeneration timing is accurately determined by measuring the reflected component and the received component of microwaves and detecting the true amount of absorption. Can be determined.

【００１２】[0012]

【実施例】本発明の実施例について以下図面を参照しな
がら説明する。図１は本発明によるディーゼル粒子状物
質捕集量検出装置の実施例の構成を示すブロックダイヤ
グラムである。ディーゼルエンジンの排気管（図示せ
ず）中に組み込まれ、セラミック製のフィルタトラップ
すなわち粒子フィルタ１６を格納する鋼製のハウジング
１０が端部１２と１４とで排気管と接続される。エンジ
ンからの排気は図１に矢印の方向に排気管を通過して粒
子フィルタ１６でトラップ（捕集）される。通常、この
ハウジング１０内には捕集されたパティキュレートを燃
焼させるためのヒータが設置されるが本図では簡単のた
めに図示していない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a diesel particulate matter trapping amount detecting device according to the present invention. A steel housing 10 incorporated in the exhaust pipe (not shown) of the diesel engine and containing a ceramic filter trap or particle filter 16 is connected to the exhaust pipe at ends 12 and 14. Exhaust gas from the engine passes through the exhaust pipe in the direction of the arrow in FIG. 1 and is trapped (collected) by the particle filter 16. Usually, a heater for burning the collected particulates is installed in the housing 10, but it is not shown in this figure for simplicity.

【００１３】粒子フィルタ１６の内部には図示のように
マイクロ波の送信アンテナ２０と受信アンテナ３０が排
気の上流に向かって互いに平行に配置される。送信側よ
り送信アンテナ２０に所定の周波数のマイクロ波が供給
され、粒子フィルタ１６内部に放射される。パティキュ
レートと呼ばれる排気ガス中の粒子状物質が堆積した粒
子フィルタ１６中をマイクロ波が通過して、その電力が
粒子状物質の量に応じて吸収され、減衰したマイクロ波
が受信アンテナ３０で受信されて受信側で検出される。Inside the particle filter 16, a microwave transmitting antenna 20 and a microwave receiving antenna 30 are arranged parallel to each other toward the upstream side of the exhaust gas as shown in the figure. A microwave of a predetermined frequency is supplied from the transmitting side to the transmitting antenna 20 and radiated into the particle filter 16. Microwaves pass through the particle filter 16 in which particulate matter in the exhaust gas called particulates is deposited, the power is absorbed according to the amount of particulate matter, and the attenuated microwave is received by the receiving antenna 30. And is detected at the receiving side.

【００１４】まず送信側の回路構成について説明する。
直流電源２１が電圧制御発振器（ＶＣＯ）２２に所定の
バイアス電圧を与える。電圧制御発振器２２はバイアス
電圧の応じた一定の周波数で一定の振幅のマイクロ波信
号を発生する。本実施例においてはその周波数は１５０
〜３００ＭＨｚの範囲で選択される。この周波数範囲が
好ましい理由は、１５０ＭＨｚ以下では信号の伝送損失
が少ないために基準信号との区別が付きにくく検出感度
が低すぎるためであり、また一方３００ＭＨｚを越える
と逆に伝送損失が大き過ぎて受信信号レベルが低くなっ
て信号増幅にともなう雑音からの分離等により回路が複
雑となり高価となるためである。First, the circuit configuration on the transmitting side will be described.
The DC power supply 21 applies a predetermined bias voltage to the voltage controlled oscillator (VCO) 22. The voltage controlled oscillator 22 generates a microwave signal having a constant amplitude and a constant frequency according to the bias voltage. In this embodiment, the frequency is 150
Is selected in the range of 300 MHz. The reason why this frequency range is preferable is that it is difficult to distinguish from the reference signal because the transmission loss of the signal is less than 150 MHz, and the detection sensitivity is too low. On the other hand, when it exceeds 300 MHz, the transmission loss is too large. This is because the received signal level becomes low and the circuit becomes complicated and expensive due to separation from noise accompanying signal amplification.

【００１５】電圧制御発振器２２からのマイクロ波は増
幅器２３で所定レベルに調整された後、反射率計（ＲＥ
ＦＬＥＣＴＯＭＥＴＯＲ）２４に入力される。反射率計
２４は三つの出力を有し、一つは基準となる発信マイク
ロ波の強度を表す基準信号Ｖｒｅｆであり、もう一つは
送信アンテナ２０への供給マイクロ波信号Ｖｉであり、
残りの出力はアンテナ２０から放射されフィルタ１６で
反射したマイクロ波の反射成分の強度を表す信号Ｖｒで
ある。The microwave from the voltage controlled oscillator 22 is adjusted to a predetermined level by the amplifier 23, and then the reflectometer (RE
It is input to the FLECTOMETOR) 24. The reflectometer 24 has three outputs, one is a reference signal Vref representing the intensity of a reference transmitted microwave, and the other is a microwave signal Vi supplied to the transmitting antenna 20,
The remaining output is the signal Vr representing the intensity of the reflected component of the microwave radiated from the antenna 20 and reflected by the filter 16.

【００１６】次に、受信側の説明をする。送信アンテナ
２０から送信されて粒子フィルタ１６を通過してきたマ
イクロ波信号が受信アンテナ３０で受信される。受信信
号は信号検出器６０に与えられる。信号検出器６０はマ
イクロ波信号を受けて受信側のマイクロ波信号の強さを
表す受信信号Ｖｏｕｔを発生する。信号検出器６０にお
ける検出器６１はマイクロ波信号を検波してそのレベル
を検出する。検出された信号は所定のゲインを与える増
幅器６２で増幅されて基準信号Ｖｒｅｆとして出力端子
６３に出力する。なお、増幅器６２はそのゼロレベルと
ゲインが外部より調整可能なようになっている。Next, the receiving side will be described. The microwave signal transmitted from the transmitting antenna 20 and passing through the particle filter 16 is received by the receiving antenna 30. The received signal is provided to the signal detector 60. The signal detector 60 receives the microwave signal and generates a reception signal Vout representing the strength of the reception-side microwave signal. The detector 61 in the signal detector 60 detects the microwave signal and detects its level. The detected signal is amplified by the amplifier 62 that gives a predetermined gain and is output to the output terminal 63 as the reference signal Vref. The zero level and gain of the amplifier 62 can be adjusted externally.

【００１７】基準信号Ｖｒｅｆと、反射信号Ｖｒと受信
信号Ｖｏｕｔは比較器７０に入力されて、フィルタ１６
のすすで実際に吸収された信号レベルを算出する。すな
わち、すすでの真の伝送損失はＶｒｅｆ−Ｖｒ−Ｖｏｕ
ｔを演算して求められる。比較器７０でこの演算を行い
その結果を増幅器７１で所定レベルに増幅して伝送損失
すなわちフィルタ１６の誘電損率に対応する信号Ｖｄが
決定される。この誘電損率の値は粒子フィルタ１６の堆
積量と対応しており、パティキュレートの堆積量が少な
ければ誘電損率も少なく、パティキュレートがたまるに
つれてその値が増加する。The reference signal Vref, the reflected signal Vr, and the received signal Vout are input to the comparator 70, and the filter 16
The signal level actually absorbed by the soot is calculated. That is, the true transmission loss of soot is Vref-Vr-Vou.
It is obtained by calculating t. The comparator 70 performs this operation and the amplifier 71 amplifies the result to a predetermined level to determine the signal Vd corresponding to the transmission loss, that is, the dielectric loss factor of the filter 16. The value of the dielectric loss factor corresponds to the deposition amount of the particle filter 16. If the deposition amount of the particulates is small, the dielectric loss factor is also small, and the value increases as the particulates accumulate.

【００１８】したがって、ディーゼルエンジンが運転さ
れ、その運転時間が累積するにつれてフィルタ１６の伝
送損失が変化し、それで比較器７０の出力が変化する。
どの程度の損失量Ｖｄでどの程度のすすの堆積量かをあ
らかじめ実験的に見つけておけば、この比較器７０の出
力の値を監視することによって粒子フィルタのすすの燃
焼時期を決定することができる。Therefore, the transmission loss of the filter 16 changes as the operation time of the diesel engine accumulates, and the output of the comparator 70 changes accordingly.
If the amount of loss Vd and the amount of soot deposited are found experimentally in advance, the soot combustion timing of the particle filter can be determined by monitoring the output value of the comparator 70. it can.

【００１９】次に、図２に本実施例の具体的な回路構成
を示す。直流電源２１から供給される直流電圧＋Ｖが可
変抵抗器１０１で分圧されて抵抗器１０２とコンデンサ
１０３を介してバラクタダイオード１０４に印加され
る。バラクタダイオード１０４、コンデンサ１０５，１
０６、抵抗器１０８，１０９，１１０、インダクタンス
１０７及びトランジスタ１１１とによってハートリー発
振器を形成し、これは電圧制御発振器２２として動作す
る。Next, FIG. 2 shows a specific circuit configuration of this embodiment. The DC voltage + V supplied from the DC power supply 21 is divided by the variable resistor 101 and applied to the varactor diode 104 via the resistor 102 and the capacitor 103. Varactor diode 104, capacitors 105, 1
06, the resistors 108, 109 and 110, the inductance 107 and the transistor 111 form a Hartree oscillator, which operates as the voltage controlled oscillator 22.

【００２０】電圧制御発振器２２で作られたマイクロ波
信号は反射率計２４に与えられる。反射率計２４におい
て、入力されたマイクロ波は信号検出器１２０とダイオ
ード１２１と比較器１２２の一方の入力へと分岐され
る。ダイオード１２１は反射波成分を阻止するためのも
のである。The microwave signal generated by the voltage controlled oscillator 22 is applied to the reflectometer 24. In the reflectometer 24, the input microwave is branched to one input of the signal detector 120, the diode 121 and the comparator 122. The diode 121 is for blocking the reflected wave component.

【００２１】信号検出器１２１は受信側の信号検出器６
０と同じ構成であり、入力マイクロ波の強度を検出して
送信側の基準信号Ｖｒｅｆを発生する。一方、ダイオー
ド１２１はマイクロ波信号を送信アンテナ２０に送り出
すとともにもう一つの比較器１２２の他方の入力に与え
る。比較器１２２では入力マイクロ波と送信アンテナ２
０側の信号Ｖｉとの差を検出する。The signal detector 121 is the signal detector 6 on the receiving side.
It has the same configuration as 0 and detects the intensity of the input microwave to generate the reference signal Vref on the transmission side. On the other hand, the diode 121 sends the microwave signal to the transmitting antenna 20 and supplies it to the other input of the other comparator 122. In the comparator 122, the input microwave and the transmitting antenna 2
The difference from the 0-side signal Vi is detected.

【００２２】すなわち、送信アンテナ２０側の信号Ｖｉ
には送信マイクロ波成分の他にフィルタ１６での反射成
分とが含まれているので、Ｖｉから入力成分を差し引け
ば反射成分がえられる。信号検出器１２３は比較器１２
２の出力の反射成分の強度を表す信号強度を検出して反
射信号Ｖｒを発生する。That is, the signal Vi on the transmitting antenna 20 side
Since the transmission microwave component and the reflection component at the filter 16 are included in the component, the reflection component can be obtained by subtracting the input component from Vi. The signal detector 123 is the comparator 12
The signal intensity representing the intensity of the reflected component of the output of 2 is detected to generate the reflected signal Vr.

【００２３】信号検出器１２３は受信側の信号検出器６
０と同じ構成である。信号検出器６０，１２０，１２３
を同じ構成とすることにより温度特性等を同一にでき、
より正確な測定が可能となる。The signal detector 123 is the signal detector 6 on the receiving side.
It has the same configuration as 0. Signal detector 60, 120, 123
Can have the same temperature characteristics, etc.
More accurate measurement is possible.

【００２４】次に、受信側の信号検出器６０の構成を説
明する。信号検出器１２０，１２３は信号検出器６０と
同じであるのでこれで説明を代表する。Next, the structure of the signal detector 60 on the receiving side will be described. Since the signal detectors 120 and 123 are the same as the signal detector 60, the description will be represented here.

【００２５】信号検出器６０における検出器６１は、コ
ンデンサ１３０と抵抗器１３１とからなるハイパスフィ
ルタと、コンデンサ１３２，１３７と抵抗器１３３，１
３６および二つのダイオード１３４，１３５とで形成さ
れる平滑回路とからなる。この検出器６１はマイクロ波
信号の振幅に比例した直流電圧を出力する。The detector 61 in the signal detector 60 is a high-pass filter composed of a capacitor 130 and a resistor 131, capacitors 132 and 137 and resistors 133 and 1.
36 and a smoothing circuit formed by two diodes 134 and 135. The detector 61 outputs a DC voltage proportional to the amplitude of the microwave signal.

【００２６】二つのカスケード接続されたオペアンプ１
４３，１４５と抵抗器１３８，１３９，１４４，１４７
とコンデンサ１４８で増幅器６２を形成する。直流電圧
＋Ｖに接続した可変抵抗器１４０と抵抗器１４１，１４
２により増幅器６２のゼロレベルを調整する。また、可
変抵抗器１４６で増幅器６２のゲインを調整する。Two cascaded operational amplifiers 1
43, 145 and resistors 138, 139, 144, 147
And the capacitor 148 form the amplifier 62. Variable resistor 140 and resistors 141, 14 connected to DC voltage + V
2 adjusts the zero level of the amplifier 62. Further, the variable resistor 146 adjusts the gain of the amplifier 62.

【００２７】基準信号Ｖｒｅｆと反射信号Ｖｒと出力端
子６３からの受信信号Ｖｏｕｔは比較器７０に入力され
て、これら入力信号の差Ｖｒｅｆ−Ｖｒ−Ｖｏｕｔの値
が検出される。比較器７０は公知の差動増幅器のような
回路で実現できる。また、比較器７０の出力がすすの燃
焼時期を示すあらかじめ定めた所定レベルに達すると警
報信号あるいは表示信号を発生するような回路を追加す
ることも可能である。The reference signal Vref, the reflected signal Vr, and the received signal Vout from the output terminal 63 are input to the comparator 70, and the value of the difference Vref-Vr-Vout between these input signals is detected. The comparator 70 can be realized by a circuit such as a known differential amplifier. It is also possible to add a circuit that generates an alarm signal or a display signal when the output of the comparator 70 reaches a predetermined level that indicates the combustion timing of soot.

【００２８】なお、以上説明した実施例はあくまでも例
示であり、本発明は本開示にもとづいて種々の改良や変
更が可能であり、開示の実施例に限定するものではな
い。It should be noted that the embodiments described above are merely examples, and the present invention can be variously improved and modified based on the present disclosure, and is not limited to the disclosed embodiments.

【００２９】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
粒子フィルタを伝播する信号の伝送損失をフィルタでの
反射波も考慮して検出することによってフィルタに堆積
したすすの燃焼時期（再生時期）を判定できるので、検
出のための回路構成が比較的簡単でしかも高精度に検出
できる。また、検出のための信号を単一周波数のマイク
ロ波信号としたので、回路の調整箇所が少なくでき安価
で信頼性の高い実用的な粒子状物質捕集量検出方法と装
置が得られる。As described above, according to the present invention,
The combustion timing (regeneration timing) of the soot deposited on the filter can be determined by detecting the transmission loss of the signal propagating through the particle filter while also considering the reflected wave at the filter, so the circuit configuration for detection is relatively simple. Moreover, it can be detected with high accuracy. Further, since the signal for detection is a microwave signal having a single frequency, it is possible to obtain a practical method and apparatus for detecting the amount of trapped particulate matter which can reduce the number of circuit adjustment points and is inexpensive and highly reliable.

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

【図１】本発明による粒子状物質捕集量検出装置の実施
例のブロックダイヤグラムを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a block diagram of an embodiment of a particulate matter trapped amount detection device according to the present invention.

【図２】図１の実施例の具体的な回路構成を示す回路図
である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration of the embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 鋼製ハウジング １２，１３ 端部 １６ 粒子フィルタ ２０ 送信アンテナ ２１ 直流電源 ２２ 電圧制御発振器 ２３ 増幅器 ２４ 反射率計 ３０ 受信アンテナ ６０ 信号検出器 ６３ 受信信号出力端子 ７０ 比較器 ７１ 増幅器 10 Steel Housing 12, 13 End 16 Particle Filter 20 Transmission Antenna 21 DC Power Supply 22 Voltage Controlled Oscillator 23 Amplifier 24 Reflectometer 30 Receive Antenna 60 Signal Detector 63 Received Signal Output Terminal 70 Comparator 71 Amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 皆川 栄 埼玉県熊谷市末広四丁目14番１号 株式会 社リケン 熊谷事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sakae Minagawa 4-14-1 Suehiro, Kumagaya-shi, Saitama Riken Kumagaya Works

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ディーゼル機関の排気通路に設置される
フィルタの粒子状物質捕集量検出方法であって、 所定の一定周波数のマイクロ波信号を前記フィルタに放
射する工程と、 放射前の前記マイクロ波信号の強度を表す基準信号を作
成する工程と、 前記マイクロ波信号の前記フィルタでの反射成分を検出
する工程と、 前記フィルタを通過した前記マイクロ波信号を受信して
その強度を表す受信信号を作成する工程と、 前記基準信号から前記反射成分と前記受信信号とを減じ
た差成分を検出し、該差成分に基づいて伝送損失を検出
して前記フィルタで捕集された粒子状物質の実効誘電損
率を決定して前記粒子状物質捕集量を決定する工程とを
有する粒子状物質捕集量検出方法。1. A method for detecting the amount of trapped particulate matter of a filter installed in an exhaust passage of a diesel engine, comprising: radiating a microwave signal of a predetermined constant frequency to the filter; A step of creating a reference signal representing the strength of the wave signal, a step of detecting a reflection component of the microwave signal at the filter, and a reception signal representing the strength of the microwave signal that has passed through the filter A step of creating a difference component obtained by subtracting the reflection component and the received signal from the reference signal, detecting the transmission loss based on the difference component of the particulate matter collected by the filter A method for detecting the amount of trapped particulate matter, the method comprising: determining an effective dielectric loss factor to determine the amount of trapped particulate matter. 【請求項２】 前記マイクロ波信号の周波数が１５０〜
３００ＭＨｚの範囲で選ばれる請求項１記載の粒子状物
質捕集量検出方法。2. The microwave signal having a frequency of 150 to
The method for detecting the amount of trapped particulate matter according to claim 1, which is selected within a range of 300 MHz. 【請求項３】 ディーゼル機関の排気通路に設置される
フィルタの粒子状物質捕集量検出装置であって、 所定の一定周波数のマイクロ波信号を前記フィルタに放
射する手段と、 放射前の前記マイクロ波信号の強度を表す基準信号を作
成する手段と、 前記マイクロ波信号の前記フィルタでの反射成分を検出
する手段と、 前記フィルタを通過した前記マイクロ波信号を受信して
その強度を表す受信信号を作成する手段と、 前記基準信号から前記反射成分と前記受信信号とを減じ
た差成分を検出し、該差成分に基づいて伝送損失を検出
して前記フィルタで捕集された粒子状物質の実効誘電損
率を決定して前記粒子状物質捕集量を決定する手段とを
有する粒子状物質捕集量検出装置。3. A particulate matter trapping amount detection device for a filter installed in an exhaust passage of a diesel engine, wherein a means for radiating a microwave signal having a predetermined constant frequency to the filter, and the microwave before radiation. Means for creating a reference signal representing the intensity of the wave signal, means for detecting a reflected component of the microwave signal at the filter, and a received signal representing the intensity of the microwave signal that has passed through the filter Means for creating a difference component obtained by subtracting the reflection component and the received signal from the reference signal, detecting the transmission loss based on the difference component of the particulate matter collected by the filter A particulate matter trapping amount detection device having means for determining an effective dielectric loss factor to determine the particulate matter trapping amount. 【請求項４】 前記マイクロ波信号の周波数が１５０〜
３００ＭＨｚの範囲で選ばれる請求項３記載の粒子状物
質捕集量検出装置。4. The frequency of the microwave signal is 150 to
The particulate matter trapping amount detecting device according to claim 3, which is selected within a range of 300 MHz.