DE69717743T2

DE69717743T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle eines Partikelfilters

Info

Publication number: DE69717743T2
Application number: DE69717743T
Authority: DE
Inventors: Jean-Baptiste Dementhon; Brigitte Martin; Olivier Pajot
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2017-09-04
Also published as: FR2753393A1; US5956944A; DE69717743D1; EP0829622B1; JPH1089049A; JP4008075B2; ATE229613T1; EP0829622A1; ES2188878T3; FR2753393B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Nachbehandlung von Gasen, die beim Auspuff von Dieselfahrzeugen ausgestoßen werden.
Normen für die Partikelemissionen sind in letzter Zeit in Europa aufgetreten. Diese Normen werden in den nächsten Jahren noch strenger werden. Vor diesem Hintergrund können die mit den Motoren und Treibstoffen verbundenen Verbesserungen selbst in Gegenwart eines Oxidationskatalysators unzureichend sein.
Eine bekannte Technik zur Nachbehandlung der Auspuffgase ist der Partikelfilter. Es ist so möglich, Filtereffizienzen über 80% zu erhalten. Zahlreiche Filtertechnologien sind bis heute entwickelt worden. Zur Veranschaulichung können die von der Gesellschaft Corning verkauften keramischen Monolithe genannt werden oder auch die Kartusche mit gewickelten Keramikfasern, wie sie in der Patentanmeldung WO- 95/27.843 beschrieben ist.
Die für die Entwicklung eines solchen Systems angetroffene technische Schwierigkeit ist, dass der Filter periodisch durch Verbrennung der Rußablagerung regeneriert werden muss. Diese Verbrennung findet manchmal natürlich statt, wenn die Temperatur der Gase selbst das zum Initiieren der Oxidation der Partikel erforderliche Niveau erreicht. Hingegen führen die mittleren Betriebsbedingungen zu Temperaturen, die zu schwach sind, um spontan die Verbrennung der Partikel zu initiieren. Dies führt so zu einer Verkrustung bzw. Verstopfung des Filters, was benachteiligend für die gute Motorleistung ist. Es ist daher notwendig, künstlich die Regenerierung des Filters sicherzustellen.
Zahlreiche Techniken sind in diesem Sinne entwickelt worden. Sie können im wesentlichen mechanisch, basiert auf Modifikationen des Motorbetriebs: Einlassventilierung, Auslassventilierung, Verzögerung des Vorlaufs bei der Zündung oder auch lokale Energiezufuhr in die Auspuffgase oder auf dem Niveau des Filters (elektrische Widerstände, Brenner, Mikrowellen ...) basieren. Es ist daher notwendig, diese verschiedenen Vorrichtungen durch eine äußere Steuerung zu steuern, die durch einen Rechner in Betrieb genommen wird. Meist ist das für das Auslösen der Regenerierung genommene Kriterium der Gegendruck in der Auspuffleitung.
Um die Regenerierung der Partikelfilter zu erleichtern, steht ein anderer Ansatz von chemischer Natur darin, dem Treibstoff einen z. B. organometallischen Zusatz zuzugeben, der sich in der Rußablagerung wiederfindet, was im allgemeinen zu einer Erniedrigung der Zündtemperatur und daher einer Erhöhung der Regenerierungsfrequenz führt.
Unter den am häufigsten als Zusätze verwendeten Produkten kann man Kupfer, Eisen, Cer, Natrium, ... nennen. Untersuchungen zeigen, dass in Gegenwart solcher Zusätze die partiellen Regenerierungen spontan für relativ geringe Auspuffgastemperaturen (~ 200ºC) auftreten können.
Im übrigen werden in bekannten Systemen Probleme, die mit dem Gegendruck und/oder dem Energieverbrauch verbunden sind, häufig angetroffen.
Daher führt die Partikelansammlung in dem Filter zu einer manchmal beträchtlichen Vergrößerung des Gegendrucks und daher zu einer Erniedrigung der Motorleistung. Als Veranschaulichung kann man die Patentanmeldung WO-95/18.292 nennen.
Was den Energieverbrauch betrifft, weist der Großteil der bekannten Systeme eine Gesamtheizung des katalytischen Elements auf. Dies zieht einen starken Energieverbrauch, der mehr oder weniger gemeistert ist, mit sich. Das Patent EP-B1-0 485 179 veranschaulicht ein auf diesem Prinzip basiertes System.
Im übrigen, wie es durch die Dokumente EP-A-0 690 210 und US 4,502,874 bekannt ist, können die Bedingungen der Regenerierung stark vom Verschmutzungszustand des Filters abhängig sein. Die bekannten Mittel ermöglich es nicht, auf die Verschmutzung des Filters einzuwirken. Vorteilhaft ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die Filtrierungsphase allen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs anzupassen. Sie ermöglicht es im übrigen, die oben angesprochenen Probleme des Standes der Technik zu überwinden.
Anders gesagt, hat es die vorliegende Erfindung insgesamt zur Wirkung, den mittleren Gegendruck beim Auspuff in den Griff zu bekommen und daher den Abbau der Motorleistung zu begrenzen. Zusätzlich ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die für die Regenerierung dieses Filters notwendige Energiezufuhr zu minimieren.
Nach einer ihrer Gesichtspunkte betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Kontrolle eines Partikelfilters, der beim Auspuffeines Dieselmotors angeordnet ist, in Hinblick auf eine Nachbehandlung der Partikel, welche ein Minimum an Energie erfordert.
Entsprechend der Erfindung besteht das Verfahren darin, die Geometrie eines Filtermittels, das beim Auspuff in Abhängigkeit von vorbestimmten Strategien angeordnet ist, welche mit den Betriebsbedingungen des Motors verbunden sind, anzupassen, indem das Volumen des Filters angepasst wird, in welchem die Auspuffgase beim Volumendurchsatz der Gase, welche in das Filtermittel eintreten, derart filtriert werden, dass die Begrenzung des mittleren Gegendrucks beim Ausstoßen und daher der Degradierung der Motorleistung ermöglicht wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht das Verfahren darin, Heterogenitäten der Konzentration der Ruße in verschiedenen Zonen des Filtermittels zu erzeugen.
Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann das Verfahren darin bestehen, bestimmte Zonen des Filtermittels für bestimmte Rußtypen zu reservieren.
Spezieller verwendet man eine Anordnung von Wänden des Filtermittels, um die verschiedenen das Filtermittel bildenden Zonen zu isolieren.
Vorteilhaft können die Wände mit Öffnungen versehen sein, welche derart angeordnet sind, dass das Fortschreiten der Verbrennung von einer zur anderen Zone ermöglicht wird.
Im Übrigen kann es das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglichen, wenn die Verunreinigung des Mittels eine vorbestimmte Schwelle überschreitet, die zur Regenerierung notwendige Erwärmung der Gase hervorzurufen. Anders ausgedrückt besteht das Verfahren darin, den Durchgangsquerschnitt der Auspuffgase in dem Filtermittel temporär zu begrenzen, wenn das Mittel eine vorbestimmte Schwelle überschreitet, um die Regenerierung durch Erhöhung der Temperatur der Gase auszulösen.
Die Erfindung hat im übrigen eine Vorrichtung zur Kontrolle der Filtrierung und der Regenerierung eines Partikelfilters zur Aufgabe, umfassend:
- ein Filtermittel, das in wenigstens zwei Filtrierzonen unterteilt ist,
- ein Ventilmittel, das der einen wenigstens der Filtrierzonen zugeordnet ist, was es ermöglicht, die Verteilung der Strömung der Gase zwischen den verschiedenen Filtrierzonen zu modulieren.
Speziell umfasst sie im übrigen:
- wenigstens einen Drucksensor, der vor dem Filtermittel angeordnet ist,
- wenigstens ein Mittel zur Einschätzung des Volumendurchsatzes der in dem Filtermittel passierenden Gase,
- wenigstens ein Steuerungsmittel des oder der Ventilmittel, das in Abhängigkeit von vorbestimmten Strategien verwaltet wird, welche mit den Betriebsbedingungen des Motors und dem Volumendurchsatz der Auspuffgase verbunden sind, welche in das Filtermittel eintreten.
Optional kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Anordnung von Wänden umfassen, welche zum Isolieren der verschiedenen Zonen vorgesehen sind, die das Filtermittel bilden.
Im übrigen können die Wände mit Öffnungen versehen sein, welche derart angeordnet sind, dass das Fortschreiten der Verbrennung von einer Zone zur anderen ermöglicht wird.
Außerdem reagiert das Steuerungsmittel in Abhängigkeit des vor dem Filtermittel gemessenen Drucks.
Speziell umfasst die Vorrichtung gemäß der Erfindung im übrigen einen Temperatursensor, der zum Einschätzen des Volumendurchsatzes der Gase ausgehend von deren Massendurchsatz vorgesehen ist.
Vorteilhaft ermöglicht es das Kontrollmittel, den Öffnungswinkel jedes Ventilmittels zu bestimmen.
Andere Merkmale, Vorteile, Details der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung hervortreten, die als Veranschaulichung und keineswegs begrenzend in bezug auf die anliegenden Figuren gemacht wird, unter ihnen:
- Ist die Fig. 1 ein prinzipielles Schema einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
- Zeigt die Fig. 2 Kurven, welche die Steuerung der verschiedenen Ventile in Abhängigkeit des Gasvolumendurchsatzes beim Auspuffveranschaulichen,
- Ist die Fig. 3 ein vereinfachtes Organisationsdiagramm, das den Einsatz der einen oder anderen Ausführungsformen der Erfindung ermöglicht,
- Zeigen die Fig. 4A und 4B Kurven, welche die Steuerung der verschiedenen Ventile in Abhängigkeit des Volumendurchsatzes für verschiedene Verschmutzungsniveaus des Filters veranschaulichen,
- Ist die Fig. 5 ein vereinfachtes Organisationsdiagramm, das den Einsatz der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 4A und 4B ermöglicht,
- Sind die Fig. 6A, 6B, 6C Kurven, welche die Steuerung der verschiedenen Ventile im Hinblick darauf zeigen, eine Heterogenität in Abhängigkeit der Natur der Ruße zu erzeugen.
Die Fig. 1 ist ein Schema, welches die gemäß der Erfindung eingesetzten Mittel veranschaulicht. Diese Mittel umfassen im wesentlichen einen Partikelfilter 1, der in mehrere Zonen 11, 12, 13 unterteilt ist. In jeder Zone wird ein filtrierendes Element, z. B. eine filtrierende Kartusche 2, angeordnet.
Ein Ventilmittel 31, 32, 33 wird jedem Sektor bzw. Abschnitt zugeordnet. Die Ventilmittel 31, 32, 33 werden durch ein oder mehrere Stellglieder 4 unabhängig voneinander und gemäß den vorgegebenen Strategien gesteuert. Zu diesem Zweck regelt ein Rechner 5 jedes Stellglied, indem er die Position jedes Ventilmittels in Abhängigkeit verschiedener Parameter und gemäß verschiedenen Strategien berechnet.
Die Ventilmittel 31, 32, 33 können vor oder hinter dem Filter relativ in Fließrichtung der Auspuffgase angeordnet werden. Sie verschließen niemals die Gesamtheit des Durchgangsabschnitts des Filters 1.
Eine Anordnung von Trennwänden 6, wie in der Fig. 1 dargestellt, kann verwendet werden, um die Filtrierungszonen 11, 12, 13 untereinander zu isolieren. Eine solche Vorrichtung teilt hier den Partikelfilter 1 in drei gleiche Winkelsektoren, in welchen jeder ein filtrierendes Element 2 anordnet. Im übrigen können die Trennwände, welche die Anordnung 6 bilden, mit Öffnungen versehen sein, um das Fortschreiten der Verbrennung selbst im Inneren des Filters 1 zuzulassen, wenn dieses lokal in einem der filtrierenden Elemente 2 gestartet wurde.
Es wird hier vorgeschlagen, dass der Filter 1 in drei im wesentlichen gleiche Sektoren geteilt ist, welche die oben genannten Merkmale aufweisen.
Wohlgemerkt können die Anzahl und die Anordnung der Trennwände 6 gemäß dem Typ und der verwendeten Filtergröße variieren.
Die Aufnahme der Daten am Eingang des Rechners 5 wird durch mehrere Sensoren und insbesondere durch wenigstens einen Drucksensor und wenigstens einen Temperatursensor, die vor dem Filter angeordnet sind, durchgeführt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung werden im übrigen zwei Drucksensoren beiderseits des Filters 1 angeordnet; ein Bewertungsmittel des Massedurchsatzes der Gase über den Filter ist im übrigen notwendig.
Die Fig. 2 veranschaulicht eine der Regelungsstrategien der mit dem Filter verbundenen Ventilmittel. Es handelt sich hier darum, die Ventilmittel 31, 32, 33 beim Volumendurchsatz von Gasen zu steuern, die in dem Filter 1 passieren, wobei der Volumendurchsatz gleichzeitig von der Temperatur vor dem Filter und dem Massedurchsatz abgeleitet wird.
Indem so die Geschwindigkeit der Gase in dem Filter 1 moduliert wird, versucht man, die Filtrierung (Gesamteffizienz, tiefen Ablagerung) sowie die Akustik des Systems zu verbessern.
Die Tatsache, so das Volumen des Filters dem Gasvolumen anpassen zu können, dass ihn durchläuft, ermöglicht es, optimale Filtrierungsbedingungen sowie einen weitestmöglich begrenzten Gegendruck zu erzeugen. Eine mögliche Öffnungs-/Steuerungsstrategie der verschiedenen Ventile ist in der Fig. 2 veranschaulicht.
Die Ordinate der Kurven der Fig. 2 gibt (in %) den Öffnungswinkel a von jedem der drei Ventile an, welches jedes einem der oben beschriebenen Winkelsektoren zugeordnet ist.
Die Abszisse der Kurven zeigt den Volumendurchsatz Q in m³/h der Auspuffgase, welche durch den Filter 1 laufen.
Das Verhalten von einem der drei Ventile wird durch die Kurve A mit durchgezogener Linie veranschaulicht; das zweite Ventil wird gemäß der gestrichelten Kurve B betätigt, während das dritte Ventil sich gemäß der Kurve C mit gemischtem Strich bzw. Punktstrich sich öffnet.
Gemäß der Strategie der Fig. 2 ist das Ventil A immer offen, wie auch immer der Durchsatz sei; das Ventil B öffnet sich fortschreitend für mittlere Volumendurchsätze (zwischen 200 und 400 m³/h). Das Ventil B bleibt für starke Durchsätze geöffnet. Das dritte Ventil C öffnet sich nur für erhöhte Durchsätze, d. h. über 500 m³/h.
So passt sich das von den Gasen gesehene Gesamtfiltrationsvolumen fortschreitend dem Volumenfluss der Gase an.
Der Volumendurchsatz Q kann, ausgehend vom Massedurchsatz und einer Temperaturmessung, eingeschätzt werden. Der Massedurchsatz kann durch direkte Messung, z. B. mit Hilfe eines Durchsatzmessers mit einem heißen Film, erhalten werden, oder er kann auch von einer Motorkartographie abgeleitet werden. Der Durchsatzmesser mit heißem Film kann im übrigen für andere spezifische Bedürfnisse der Motorregelung verwendet werden. Die Messung der Temperatur der Gase wird vorzugsweise vor dem Filter durchgeführt.
Die Fig. 3 ist ein vereinfachtes Organisationsdiagramm, das die Hauptfunktionen des Rechners 5 aufgreift. Die Eingangsdaten sind der Massedurchsatz (in kg/h) und die Temperatur der Auspuffgase. Ausgehend von diesen Daten bestimmt der Rechner den Volumendurchsatz in (m³/h) der Auspuffgase. In Abhängigkeit der voretablierten und in den Rechner 5 gespeicherten Strategien definiert jener die jeweiligen Stellungen der verschiedenen Ventile. Dann löst jener die Steuerungen der verschiedenen den Ventilen zugeordneten Stellglieder aus, damit diese gemäß den Kurven der Fig. 2 ansprechen.
Die in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschriebene Strategie kann im übrigen die Erzeugung einer Verschmutzungsheterogenität in dem Filter bei längerem Betrieb mit schwacher Last oder Teillast des Motors ermöglichen. Die Untersuchung der Phänomene einer spontanen Regenerierung (insbesondere in Gegenwart von Zusatz) zeigt, dass die Erzeugung solcher Heterogenitäten die lokalen Zündbedingungen erleichtern kann, welche abhängig von der Konzentration eingefangenen Materials sind. Im übrigen ist eine Schichtung des brennbaren Materials günstig für ein gutes Fortschreiten der Verbrennung.
Im übrigen kann es die Beherrschung der Verteilung der Verschmutzung im Inneren des Filters ermöglichen, schwächere Gegendrucke für eine vorgegebene Gesamtmasse von Partikeln zu erhalten.
Die Öffnungsstrategie der Ventile, wie sie oben dargelegt ist, zeigt, dass wenn der Betrieb des Motors sich bei schwacher Last verlängert, die Kartusche A sich stark verschmutzt, während die beiden anderen B und C sauber bleiben. Unter diesen Bedingungen geringer Drehzahl und geringen Drehmoments (überfüllter Stadtverkehr) begünstigt die Beschichtung der Verschmutzung die Regenerierung, welche andernfalls schwierig aufgrund einer geringen Temperatur der Auspuffgase zu erreichen ist. Selbst im Fall des Durchgangs bei starker Last (Beschleunigung) führt die so erzeugte Verschmutzungsheterogenität zu günstigeren Regenerierungsbedingungen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es daher, die Verschmutzung zu organisieren, sie zu beherrschen und folglich die Regenerierung des Filters zu organisieren.
Die Fig. 4A und 4B entsprechen Strategien, die das Verschmutzungsniveau des Filters berücksichtigen.
In diesem Fall entwickeln sich die Öffnungsschwellen der verschiedenen Ventile in Abhängigkeit des Volumendurchsatzes der Gase auch in Abhängigkeit des vor dem Filter gemessenen Drucks. Wenn die Verschmutzung gering ist (Fall der Fig. 4A) intervenieren die Öffnungen der Ventile B und C bei größeren Volumendurchsätzen, z. B. über 400 m³/h.
Wenn die Verschmutzung beträchtlich wird (Fig. 4B), ist es nützlich, die Ventile B und C für geringere Gasvolumendurchsätze zu öffnen, um einen zu schädlichen Gegendruck zu vermeiden, d. h. z. B. sobald der Durchsatz 200 m³/h erreicht.
Die Fig. 5 gibt ein vereinfachtes Organisationsdiagramm des Betriebs des Rechners 5 an, die Eingangsdaten sind hier der Massedurchsatz, die Temperatur und der Druck, der wenigstens vor dem Filter 1 gemessen wird.
Ausgehend von diesen Daten bestimmt der Rechner den Volumendurchsatz der Auspuffgase. Unter Berücksichtigung des Drucks vorher, bestimmt der Rechner dann das Verschmutzungsniveau und berechnet die Stellung der verschiedenen Klappen gemäß den Kurven der Fig. 4A und 4B. Es schließt sich eine Steuerung der mit jedem der Klappen verbundenen Stellglieder an.
Man bemerkt, dass solange die Verschmutzung des Filters gering ist (geringer Gegendruck) lediglich eines der Ventile geöffnet ist, die anderen bleiben geschlossen und öffnen sich nur bei Näherung der erhöhten Durchsätze: Fig. 4A.
Wenn der Filter verschmutzt ist (Fig. 4B), ist nur ein einziges Ventil bei schwachem Durchsatz (schwache Drehzahlen) geöffnet, aber ab den mittleren Drehzahlen öffnet sich ein zweites Ventil fortschreitend, und dann öffnet sich das dritte Ventil, wenn es an der Reihe ist, um eine maximale Öffnung für die starken Durchsätze (starke Lasten) zu haben.
Gegenüber der in bezug mit der Fig. 2 dargelegten Strategie zeigt die Verschmutzung den Zusatzparameter, der hier nicht berücksichtigt ist und es ermöglicht, die Kurven gemäß den Fig. 4A und 4B zu erreichen.
Die Fig. 6A, 6B und 6C betreffen eine andere Aktivierungsstrategie der verschiedenen Klappen, die den verschiedenen, den Filter bildenden Zonen zugeordnet sind.
Es handelt sich hier darum, eine Zone des Filters für eine kohlenwasserstoffreiche Rußablagerung zu reservieren, wobei der Ruß im allgemeinen bei geringer Last erzeugt wird und (aufgrund seiner Natur) leichter zu verbrennen ist. Diese Zone wird ausschließlich in der Nähe der Verlangsamung verschmutzt. Das Überlagern der Fig. 6A, 6B und 6C zeigt, dass für die Verlangsamung (schwache Durchsätze) lediglich ein Ventil offen ist, wobei die anderen Ventile geschlossen sind. In bevorzugter Weise verschmutzt sich allein die Zone des Filters 1, die dem offenen Ventil zugeordnet ist in der Nähe des Verlangsamens.
Bei Teillast und Teildrehzahl ist, um den beim Verlangsamen entzündbaren Ruß seine, den Start der Verbrennung begünstigenden Eigenschaften zu erhalten, die fragliche Zone geschlossen, während der Rest des Filters sich öffnet: das Ventil 2 kann sich vollständig und unverzüglich, wie in der Fig. 6B angezeigt, öffnen, und das dritte Ventil kann sich fortschreitend, wie in der Fig. 6C angezeigt, öffnen.
Für starke Drehzahl und starke Last (starke Volumendurchsätze) sind alle Ventile geöffnet; dies ermöglicht es einerseits, den Gegendruck beim Auspuff zu begrenzen, und andererseits die Regenerierung in der verschmutzten Kartusche bei schwacher Charge auszulösen, d. h. welcher einen kohlenwasserstoffreichen Ruß hat. Das Auslösen der Verbrennung in dieser spezifischen Zone kann im übrigen der Initiierung der Nachverbrennung in dem Rest des Filters helfen. Diese Wirkung wird verstärkt sein, wenn die Trennwände des Filterträgers 6 geeignete Öffnungen aufweisen.
Diese Strategie ermöglicht es daher, willkürlich eine Heterogenität in dem Filter in Abhängigkeit der Natur der Ruße zu erzeugen. In Beziehung damit passt der Filter seine Geometrie dem Fahrszenario an. Man bemerkt, dass die Erzeugung einer kohlenwasserstoffreichen Zone nur bei einer längeren Verlangsamung betrieben wird. Im Fall eines stabilisierten Fahrens auf der Autobahn arbeitet der Filter in ganz normaler Weise.
Eine andere Strategie zur Regelung der Regenerierung von auf dem Filter 1 abgeschiedenen Partikeln kann darin bestehen, ein zeitweises Ventilieren der Filteranordnung durchzuführen. Dies zieht eine Erwärmung der Auspuffgase mit sich, was es von sich ermöglicht, die Regenerierung auszulösen.
Genauer besteht die Strategie gemäß der Erfindung darin, die Verschmutzung des Filters über eine Messung z. B. des Gegendrucks zu überwachen; dann, wenn jener eine gewisse Schwelle erreicht, auf das eine oder andere der Ventile 31, 32, 33 gleichzeitig oder getrennt einzuwirken, um den Durchgangsquerschnitt der Gase zu begrenzen und so die Erhöhung von deren Temperatur hervorzurufen. Der Rechner 5 ermöglicht es, genau den Öffnungswinkel jedes Ventils 31, 32, 33 zu bestimmen.
In interessanter Weise gemäß der Erfindung wird die Ventilierungsstrategie bei einem vorgegebenen Moment dem Niveau und der Verteilung einer Verschmutzung angepasst, welcher aus der Anwendung von oben beschriebenen Strategien resultiert, insbesondere darauf abzielend, die Verschmutzungsbedingungen des Filters zu erhalten. Ein Vorteil liegt direkt im Erhalt eines geringeren Gegendrucks im Auspuff, was dazu führt, die Motorleistung zu erhöhen. Im übrigen ermöglicht es die vorliegende Erfindung, eine sehr leistungsfähige Selbstzündung herzustellen.

Claims

1. Verfahren zur Kontrolle eines Partikelfilters, der beim Auspuffeines Dieselmotors angeordnet ist, in Hinblick auf eine Nachbehandlung der Partikel, welche ein Minimum an Energie erfordert, wobei das Verfahren darin besteht, die Geometrie eines Filtermittels (1), das beim Auspuff in Abhängigkeit von vorbestimmten Strategien angeordnet ist, welche mit den Betriebsbedingungen des Motors verbunden sind, anzupassen, indem das Volumen angepasst wird, in welchem die Auspuffgase beim Volumendurchsatz der Gase, welche in das Filtermittel (1) eintreten, derart filtriert werden, dass die Begrenzung des mittleren Gegendrucks beim Ausstoßen und daher der Degradierung der Motorleistung ermöglicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, Heterogenitäten der Konzentration der Ruße in verschiedenen Zonen des Filtermittels (1) zu erzeugen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, bestimmte Zonen des Filtermittels (1) für bestimmte Rußtypen zu reservieren.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, eine Wand des Filtermittels (1) zu realisieren, um die verschiedenen das Filtermittel bildenden Zonen zu isolieren.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, eine mit Öffnungen versehene Wand zu realisieren, welche derart angeordnet sind, dass das Fortschreiten der Verbrennung von einer zur anderen Zone ermöglicht wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, temporär den Durchgangsquerschnitt der Auspuffgase in dem Filtermittel zu begrenzen, wenn die Verunreinigung des Mittels eine vorbestimmte Schwelle überschreitet, um die Regenerierung durch Erhöhung der Temperatur der Gase auszulösen.

7. Vorrichtung zur Kontrolle der Regenerierung von Partikeln, die geeignet sind, auf einem Filtermittel abgeschieden zu werden, das beim Auspuffeines Dieselmotors angeordnet ist, umfassend:

- ein Filtermittel, das in wenigstens zwei Filtrierzonen unterteilt ist (11, 12, 13),

- ein Ventilmittel (31, 32, 33), das der einen wenigstens dieser Filtrierzonen zugeordnet ist, was es ermöglicht, die Verteilung der Strömung der Gase zwischen den verschiedenen Filtrierzonen zu modulieren,

dadurch gekennzeichnet, dass sie im übrigen umfasst:

- wenigstens einen Drucksensor, der vor dem Filtermittel (1) angeordnet ist,

- wenigstens ein Mittel zur Einschätzung des Volumendurchsatzes der in dem Filtermittel (1) passierenden Gase,

- wenigstens ein Steuerungsmittel (5) des oder der Ventilmittel (31, 32, 33), das in Abhängigkeit von vorbestimmten Strategien verwaltet wird, welche mit den Betriebsbedingungen des Motors und dem Volumendurchsatz der Auspuffgase verbunden sind, welche in das Filtermittel (1) eintreten.

8. Vorrichtung zur Kontrolle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie im übrigen eine Anordnung von Wänden (6) umfasst, welche zum Isolieren der verschiedenen Zonen (11, 12, 13) vorgesehen sind, die das Filtermittel bilden.

9. Vorrichtung zur Kontrolle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (6) mit Öffnungen versehen sind, welche derart angeordnet sind, dass das Fortschreiten der Verbrennung von einer Zone zur anderen ermöglicht wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (5) im übrigen in Abhängigkeit des vor dem Filtermittel (1) gemessenen Drucks reagiert.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie im übrigen einen Temperatursensor umfasst, der zum Einschätzen des Volumendurchsatzes der Gase ausgehend von deren Massendurchsatz vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (5) es ermöglicht, den Öffnungswinkel jedes Ventilmittels (31, 32, 33) zu bestimmen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilmittel (31, 32, 33) jeder dieser Zonen (11, 12, 13) zugeordnet ist.