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Abstract

Partikelfiltersystem, insbesondere für Dieselmotoren mit einem im Abgaskanal angeordneten Partikelfilter und einem den Partikelfilter umgehenden, geschlossenen oder zu öffnenden Bypasskanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypasskanal (4) ein von hohem Abgasgegendruck zerstörbares Berstblech (5) aufweist.Particle filter system, especially for diesel engines with a particle filter arranged in the exhaust gas duct and a closed or openable bypass duct bypassing the particle filter, characterized in that the bypass duct (4) has a bursting plate (5) which can be destroyed by high exhaust gas back pressure.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Partikelfiltersystem, insbesondere für Dieselmotoren mit den im Oberbegriff des Haupt- und Nebenanspruches genannten Merkmalen.The invention relates to a particulate filter system, in particular for diesel engines with the features mentioned in the preamble of the main and secondary claim.

Vorbekannt ist durch die Schrift DE 38 06 219 C2 ein Rußfiltersystem mit einem in die Abgasleitung eines Dieselmotors eingebauten Rußfilter. Ein ventilgesteuerter Bypasskanal umgeht den Rußfilter und wird temperaturabhängig freigegeben. Dabei kann in Abhängigkeit von der Ventilstellung im Bypasskanal zusätzlich der Abgasstrom für die Regenerierung des Rußfilters durch ein vorgeschaltetes Ventil gedrosselt werden. Durch dieses Rußfiltersystem soll das Filtermaterial geschont, insbesondere das Filtermaterial vor einer schädlichen Überhitzung bewahrt und somit die Betriebssicherheit und Lebensdauer erhöht werden.Previously known by the Scriptures DE 38 06 219 C2 a soot filter system with a built-in exhaust pipe of a diesel engine soot filter. A valve-controlled bypass channel bypasses the soot filter and is released depending on the temperature. In this case, in addition to the exhaust gas flow for the regeneration of the soot filter can be throttled by an upstream valve, depending on the valve position in the bypass channel. By means of this soot filter system, the filter material is designed to protect, in particular the filter material from harmful overheating preserved and thus the reliability and durability can be increased.

Durch die Schrift DE 35 32 345 A1 sind Dieselmotoren bekannt, deren Abgasanlagen einen Partikelfilter aufweisen, welcher gleichfalls über einen mit einer Absperrklappe versehenen Bypass, der beispielsweise im Partikelfilter integriert ist, umströmt werden kann. Um die Regeneration des Partikelfilters selbsttätig aufrecht zu erhalten und durchzuführen, werden beim Motorstart die gesamten Abgase durch den Partikelfilter geleitet. Vom Leerlauf bis zu einer bestimmten Teillast wird druck- und temperaturabhängig die gesamte Abgasmenge durch den Bypass geführt. Ab einer bestimmten Teillast wird der Bypass vollständig geschlossen und nur noch der Partikelfilter beaufschlagt.Through the writing DE 35 32 345 A1 Diesel engines are known, the exhaust systems have a particulate filter, which also has a provided with a butterfly valve bypass, which is integrated, for example, in the particulate filter, flows around. In order to maintain and carry out the regeneration of the particulate filter automatically, the entire exhaust gases are passed through the particulate filter at engine start. From idling to a certain partial load, the total amount of exhaust gas is fed through the bypass depending on pressure and temperature. From a certain partial load, the bypass is completely closed and only the particle filter is applied.

Vorbekannt ist durch die Schrift DE 93 04 573 U1 ein Rußfilter für Dieselmotoren, bei dem durch eine Vorrichtung seine Feststoffbeladung überwacht wird. Die Vorrichtung besteht aus einem auf der Einströmungsseite des Rußfilters angeordneten, den Druck des Abgases aufnehmenden Drucksensor, einem den Umgebungsdruck aufnehmenden Drucksensor und einer elektronischen Einheit, die den Differenzdruck bildet und eine Anzeige auslöst.Previously known by the Scriptures DE 93 04 573 U1 a soot filter for diesel engines, in which by a device its solids loading is monitored. The device consists of a arranged on the inflow side of the soot filter, the pressure of the exhaust gas receiving pressure sensor, an ambient pressure receiving pressure sensor and an electronic unit which forms the differential pressure and triggers an indicator.

Aus der DE 38 16 233 C1 ist ein Rußpartikelfilter im Abgasleitungssystem einer Brennkraftmaschine bekannt. Es ist eine Bypassleitung vorgesehen, um den Abgasstrom an dem Rußpartikelfilter vorbeizuführen, wobei die Bypassleitung bei Volllast der Brennkraftmaschine verschließbar ist. Hierdurch ist bei nahezu oder vollständig zugesetztem Filter ein Anfahren bzw. ein Beschleunigen aus niederen Drehzahlbereichen heraus unter Volllastvorgabe generell, also auch dann möglich, wenn die Abgastemperatur ein zur Regeneration des Filters nicht ausreichenden Wert aufweist.From the DE 38 16 233 C1 is a soot particle filter in the exhaust pipe system of an internal combustion engine known. A bypass line is provided in order to pass the exhaust gas flow past the soot particle filter, wherein the bypass line can be closed at full load of the internal combustion engine. As a result, with almost or completely added filter starting or accelerating from low speed ranges out under full load default generally, so also possible if the exhaust gas temperature has insufficient for the regeneration of the filter value.

Der Nachteil der o. g. Abgasanlage besteht darin, daß maximale Feststoffbeladung des Rußfilters zwar signalisiert wird, jedoch ein umgehendes Auswechseln des Rußfilters dann notwendig und möglicherweise ein Weiterfahren bis zur nächsten Werkstatt unmöglich ist.The disadvantage of o. G. Exhaust system is that maximum solids loading of the soot filter is signaled, however, a prompt replacement of the soot filter then necessary and possibly a drive to the next workshop is impossible.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Abgasbehandlungssystem ohne Regenerierungssteuerung mit einem Partikelfilter auszustatten sowie einen sich in Abhängigkeit vom Beladungszustand des Partikelfilters öffnenden Bypass einfach zu gestalten. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß ist einem vorzugsweise nicht regenerierbaren Partikelfilter ein parallel angeordneter Bypasskanal zugeordnet, der von einem durch hohen Abgasgegendruck zerstörbaren Berstblech geschlossen ist bzw. nach dem Zerstören des Berstbleches geöffnet ist. Die erfindungsgemäße Ausführung ist auch bei Abgasanlagen mit Regenerierungszyklen für den Rußfilter anwendbar, da in jedem Falle bei zugesetztem Partikelfilter eine Beeinträchtigung bzw. Schädigung des Motors und ggf. auch ein Liegenbleiben des Fahrzeuges verhindert wird. Soweit erfindungsgemäß ein nicht regenerierbarer Partikelfilter benannt ist, kann dieser durch seine Bauart begründet, nicht regenerierbar sein oder auch weil im Abgassystem eine Regenerierung nicht vorgesehen ist.It is the object of the invention to provide an exhaust gas treatment system without regeneration control with a particle filter and to make it easy to open depending on the loading condition of the particulate filter bypass. According to the invention, a preferably non-regenerable particulate filter is associated with a bypass channel arranged in parallel, which is closed by a bursting plate which can be destroyed by high exhaust back pressure or is opened after destroying the bursting plate. The embodiment of the invention is also applicable to exhaust systems with regeneration cycles for the soot filter, as in any case with added particulate filter deterioration or damage to the engine and possibly also a stoppage of the vehicle is prevented. As far as according to the invention a non-regenerable particle filter is named, this can be justified by its design, can not be regenerated or because regeneration is not provided in the exhaust system.

Anhand der Zeichnung werden nachfolgende Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.Reference to the drawings, subsequent embodiments of the invention will be explained.

Es zeigt:It shows:

1 das Schema eines Partikelfiltersystems mit separatem Bypass; 1 the scheme of a particle filter system with a separate bypass;

2 ein bekanntes Partikelfiltersystem mit separatem Bypass; 2 a known particulate filter system with separate bypass;

3 das Schema eines Partikelfiltersystems mit im Partikelfilter integriertem Bypass. 3 the scheme of a particulate filter system with integrated in the particulate filter bypass.

Die Motorabgase gelangen von einem Dieselmotor 1 in der mit Pfeilen dargestellten Strömungsrichtung über ein Abgassammelrohr 2, in welchem zur Abgasnachbehandlung ein Partikelfilter 3 angeordnet ist, dem eine nicht dargestellte Auspuffanlage zum Ableiten in die Atmosphäre nachgeordnet ist. Bei dem Partikelfilter 3 handelt es sich um einen Filter üblicher Bauart, beispielsweise Keramikfilter oder Schaumfilter, der jedoch vorzugsweise nicht regenerierbar ist oder nicht regeneriert wird, weil im Abgasbehandlungssystem keine Regenerierungssteuerung vorhanden ist. Zum Partikelfilter 3 ist ein parallel angeordneter Bypasskanal 4 (1) vorhanden, der im Abzweig vor dem Partikelfilter 3 ein durch hohen Abgasgegendruck zerstörbares Berstblech 5 aufweist. Im Abgassammelkanal 2 befindet sich vor dem Einlaß der Abgase in dem Partikelfilter 3 ein Drucksensor 6, der einer Vorrichtung zur Überwachung des Beladungszustandes des Partikelfilters 3 angeschlossen ist. Diese wirkt als Warneinrichtung, und ist z. B. mit einer Warnlampe 8 im Inneren des Fahrzeuges versehen. In Abhängigkeit vom Beladungszustand des Partikelfilters 3 und bei entsprechendem Abgasgegendruck, der vom Drucksensor 6 dedektiert wird, wird das Berstblech 5 zerstört. Die Abgase gelangen jetzt über den, den Partikelfilter 3 umgehenden Bypasskanal 4, direkt in die nachgeordnete, nicht dargestellte Auspuffanlage. In einer weiteren Ausführungsart (3) ist in einem Partikelfilter 9 ein Bypasskanal 10 integriert, der in Strömungsrichtung am Ende desselben mit einem Berstblech 11 versehen ist und welches diesen abschließt. Die Umgehung des Partikelfilters 9 in Abhängigkeit vom Beladungszustand und die Freigabe des Bypasskanals 10 für die auszustoßenden Abgase sowie die Überwachung des Beladungszustandes erfolgen wie oben beschrieben.The engine exhaust gases come from a diesel engine 1 in the flow direction shown by arrows via an exhaust manifold 2 , in which for exhaust aftertreatment a particle filter 3 is arranged, which is followed by an unillustrated exhaust system for discharging into the atmosphere. At the particle filter 3 it is a filter of conventional design, such as ceramic filter or foam filter, but preferably is not regenerable or is not regenerated because in the exhaust treatment system no regeneration control is present. To the particle filter 3 is a parallel bypass channel 4 ( 1 ) present in the branch before the particle filter 3 a burstable by high exhaust back pressure bursting plate 5 having. In the exhaust collection channel 2 is located in front of the inlet of the exhaust gases in the particulate filter 3 a pressure sensor 6 , The device for monitoring the loading condition of the particulate filter 3 connected. This acts as a warning device, and is z. B. with a warning lamp 8th provided inside the vehicle. Depending on the load condition of the particulate filter 3 and at corresponding exhaust back pressure, from the pressure sensor 6 is dedektiert, the bursting plate 5 destroyed. The exhaust gases now pass through the, the particle filter 3 immediate bypass channel 4 , directly into the downstream, not shown exhaust system. In a further embodiment ( 3 ) is in a particle filter 9 a bypass channel 10 integrated, the flow direction at the end of the same with a bursting plate 11 is provided and which completes this. The bypass of the particulate filter 9 depending on the load condition and the release of the bypass channel 10 for the exhaust gases to be ejected as well as the monitoring of the loading condition take place as described above.

Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten System gemäß 2 befindet sich im Abzweig des Bypasskanals 4 vom Abgassammelkanal 2 in Strömungsrichtung vor dem Partikelfilter 3 ein Ventil ausgeführt als Absperrklappe. Bei Überschreitung des Abgasmaximaldruckes infolge hoher Feststoffbelastung wird über Drucksensor 6 und ein Steuergerät 13 das Öffnen des Ventils ausgelöst, so daß ebenfalls die Abgase in den, den Partikelfilter 3 umgehenden Bypasskanal 4 gelangen. Auch hier wird über die Warnlampe 8 der Beladungszustand des Partikelfilters 3 angezeigt bis ein Rücksetzen der Vorrichtung 13 erfolgt.In the known from the prior art system according to 2 is located in the branch of the bypass channel 4 from the exhaust gas collection channel 2 in the flow direction in front of the particle filter 3 a valve designed as a butterfly valve. Exceeding the maximum exhaust gas pressure due to high solids loading is via pressure sensor 6 and a controller 13 the opening of the valve triggered, so that also the exhaust gases in the, the particle filter 3 immediate bypass channel 4 reach. Again, the warning light is on 8th the loading condition of the particulate filter 3 displayed until a reset of the device 13 he follows.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das erfindungsgemäße mit einem nicht regenerierbaren Partikelfilter 3 versehen werden kann und beim Zusetzen des Partikelfilters 3 ein Liegenbleiben des Fahrzeuges verhindert wird.The advantage of the invention is that the invention with a non-regenerable particulate filter 3 can be provided and when adding the particulate filter 3 Lying of the vehicle is prevented.

Claims (4)

Partikelfiltersystem, insbesondere für Dieselmotoren mit einem im Abgaskanal angeordneten Partikelfilter und einem den Partikelfilter umgehenden, geschlossenen oder zu öffnenden Bypasskanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypasskanal (4) ein von hohem Abgasgegendruck zerstörbares Berstblech (5) aufweist.Particulate filter system, in particular for diesel engines with a particle filter arranged in the exhaust gas channel and a bypass channel bypassing, closed or to be opened, characterized in that the bypass channel ( 4 ) a burstable by high exhaust back pressure bursting plate ( 5 ) having. Partikelfiltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Partikelfilter (3) nicht regenerierbar istParticulate filter system according to claim 1, characterized in that the particulate filter ( 3 ) is not regenerable Partikelfiltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypasskanal (10) im Partikelfilter integriert und das Berstblech vorzugsweise an einem der Enden des Bypasskanals (10) angeordnet ist.Particulate filter system according to claim 1, characterized in that the bypass channel ( 10 ) integrated in the particulate filter and the bursting plate preferably at one of the ends of the bypass channel ( 10 ) is arranged. Partikelfiltersystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (7) zur Überwachung des Beladungszustandes des Partikelfilters (3) vorhanden ist, deren Drucksensor (6) anströmseitig vor dem Partikelfilter (3) angeordnet ist und den Abgasgegendruck erfaßt.Particulate filter system according to one or more of the preceding claims, characterized in that a device ( 7 ) for monitoring the loading state of the particulate filter ( 3 ), whose pressure sensor ( 6 ) upstream of the particle filter ( 3 ) is arranged and detects the exhaust back pressure.
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