DE10128938A1

DE10128938A1 - Particle filter operating by means of soot combustion and used in diesel engines comprises filtering surface made from sintered metal between crude gas side and pure gas side

Info

Publication number: DE10128938A1
Application number: DE10128938A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Juergen Fraenkle; Hermann Josef Schulte; Hans Peter Frisse; Carsten Jutka
Original assignee: HJS Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: HJS Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2003-01-02

Abstract

A particle filter (5) operating by means of soot combustion comprises a filtering surface made from sintered metal between the crude gas side and the pure gas side. The soot covering the filtering surface is ignited over a part of the surface using an electrical heating source. Soot combustion takes place due to flame propagation in the layer of soot. Preferred Features: The heating source is formed by a heat radiator, preferably a laser or reflector. The filter surface impinged by the radiation has a surface for the collection of soot.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Rußpartikeln in Partikelfiltern, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie Partikelfilter hierzu. The invention relates to a method for separating Soot particles in particle filters, according to the preamble of Claim 1, as well as particle filter for this.

Partikelfilter finden insbesondere in Verbindung mit Dieselbrennkraftmaschinen Verwendung, um als Rußfilter den unerwünschten Rußausstoß zu reduzieren. In der Breite hat sich die Anwendung von Partikelfiltern aber noch nicht durchgesetzt, da sie in der Praxis nicht unproblematisch sind, insbesondere hinsichtlich der Rußentsorgung durch Abbrennen des Rußes und der Entfernung der Rückstände. Particle filters are particularly associated with Diesel engines use the as a soot filter to reduce unwanted soot emissions. The width has increased Use of particle filters has not yet been implemented because they are not without problems in practice, in particular regarding soot disposal by burning off the soot and the removal of the residues.

Da für das Abbrennen des Rußes Temperaturen ab etwa 550° erforderlich sind, die als Abgastemperaturen bei modernen dieselbetriebenen Brennkraftmaschinen selten erreichbar sind, sind Zusatzmaßnahmen erforderlich. As for burning off the soot, temperatures from about 550 ° are required as exhaust gas temperatures in modern diesel-powered internal combustion engines are rarely accessible, additional measures are required.

Zum Abbrennen von Rußpartikeln ist es u. a. bekannt, die Abgastemperatur auf die Reaktionstemperatur der Rußpartikel durch externe Wärmezufuhr zu erhöhen. Die hierfür erforderliche Energiezufuhr ist bei den bekannten Lösungen erheblich und verlangt, so beispielsweise für das Abbrennen des Rußes bei in Baumaschinen eingesetzten Rußfilteranlagen, leistungsstarke Brenner. To burn off soot particles, it is u. a. known the Exhaust gas temperature to the reaction temperature of the soot particles increase external heat input. The necessary for this Energy supply is considerable in the known solutions required, for example for burning off the soot at in Construction equipment used soot filter systems, powerful Burner.

Insbesondere auf Personenkraftwagen lassen sich derartige Überlegungen nicht umsetzen und dies sowohl bezüglich des konstruktiven und baulichen Aufwandes einschließlich des Raumbedarfes, wie auch bezüglich der Wartung. Such can be found in particular on passenger cars Do not implement considerations, both in terms of construction and construction costs including the Space requirements, as well as in terms of maintenance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abbrennen von Rußpartikeln in Partikelfiltern aufzuzeigen, bei dem das Abbrennen des Rußes im erforderlichen Umfang mit bezüglich der externen Wärmezufuhr soweit verringertem Energiebedarf durchgeführt werden kann, dass es auch für Partikelfilter von in Personenkraftwagen eingesetzten Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselbrennkraftmaschinen nutzbar ist. Neben dem entsprechenden Verfahren sollen durch die Erfindung zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen aufgezeigt werden. The invention has for its object a method for Burn off soot particles in particle filters to show which burns off the soot to the extent necessary with regard to the external heat supply so far reduced Energy needs can be carried out for that too Particle filter from used in passenger cars Internal combustion engines, in particular diesel internal combustion engines, can be used. Next the corresponding method by the invention for Suitable devices are shown for carrying out the method become.

Erreicht wird dies durch das erfindungsgemäße Verfahren, sowie mit zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Partikelfiltern gemäß der Erfindung. This is achieved by the method according to the invention, and with particle filters suitable for carrying out the method according to the invention.

Für das erfindungsgemäße Verfahren werden die im Abgas enthaltenen Rußpartikel auf Filterflächen von Filterelementen flächig abgelagert, die Spalträume, insbesondere einseitig endgeschlossene Spalträume, begrenzen, wobei benachbarte, über Filterflächen getrennte Spalträume insbesondere wechselseitig gegen die Anström- und die Abströmseite offen sind. Das Abbrennen des Rußes erfolgt in diesen Spalträumen durch flächige elektrische Beheizung. Dieser Grundaufbau geht aus von der Ablagerung des Rußes in im wesentlichen gleichmäßiger Verteilung und in verhältnismäßig dünnen Schichten auf den Filterflächen, so dass bei entsprechend flächigem Wärmeeintrag bevorzugt über entsprechend flächige Heizelemente, auch aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Rußbelages, eine verlustarme Aufheizung desselben, und damit mit vergleichsweise geringer Heizenergie eine Anhebung der Temperatur des Rußes auf Abbrenntemperatur möglich ist. Die insbesondere flächige Beheizung lässt sich raumsparend und mit hohem Wirkungsgrad elektrisch erreichen, wobei sich eine berührungslose, aber nahezu berührend flächige Aufheizung, also eine Beheizung bei geringem Abstand zwischen Heizelement und Filterfläche als besonders vorteilhaft erweist. For the method according to the invention, those in the exhaust gas contained soot particles on filter surfaces of filter elements the gaps, especially one-sided final gaps, delimit, with neighboring, over Filter areas separate gap spaces in particular mutually are open against the inflow and outflow sides. The Burning off the soot takes place in these gaps through flat electric heating. This basic structure is based on the Deposition of the soot in an essentially uniform distribution and in relatively thin layers on the filter surfaces, so that with a correspondingly flat heat input preferably over accordingly flat heating elements, also due to the poor thermal conductivity of the soot coating, a low loss Heating of the same, and thus with comparatively less Heating energy increases the temperature of the soot Burning temperature is possible. The particularly flat heating can be electrically space-saving and with high efficiency achieve, being a non-contact, but almost touching surface heating, i.e. heating at a short distance between heating element and filter surface as special proves advantageous.

Um eine Konzentration der zur Verfügung stehenden Heizenergie möglich zu machen, und damit auch bei vergleichsweise geringer Heizleistung in kurzen Zeiträumen die angestrebte Temperaturerhöhung zumindest partiell zu erreichen, erweist es sich als zweckmäßig, die Filterflächen der Filterelemente flächenanteilig, insbesondere sektoriell aufzuheizen, wobei die einzelnen Filterelemente, oder auch Flächenanteile dieser Filterelemente zeitversetzt, insbesondere sequentiell beheizt werden können. A concentration of the available heating energy to make it possible, and thus also with comparatively less Heating output in short periods the desired It proves to at least partially achieve an increase in temperature as appropriate, the filter surfaces of the filter elements Proportional heating, in particular sectoral heating, the individual filter elements, or areas of these Filter elements delayed, in particular sequentially heated can be.

Für einen derartigen Verfahrensablauf findet Berücksichtigung, dass bei völlig freier Filteroberfläche bei Volllast und Nenndrehzahl ein vorgegebener maximaler Gegendruck nicht überschritten werden sollte. Im Rahmen einer derartigen Grundauslegung kann, bezogen auf den maximal zulässigen Abgasgegendruck, der freie Flächenanteil der Filterelemente aber reduziert sein, so insbesondere bei gegenüber der Nenndrehzahl reduzierter Drehzahl der Brennkraftmaschine. So ist bei einer Grundauslegung auf einen vorgegebenen Gegendruck (z. B. 200 mbar) bei Volllast und Nenndrehzahl nur ein begrenzter Anstieg des Abgasgegendruckes (z. B. auf etwa 800 mbar) zu erwarten, wenn die freie Filterfläche (z. B. um etwa 50%) verringert und die Drehzahl gegenüber der Nenndrehzahl (z. B. auf etwa 85-90%) reduziert wird. For such a procedure, consideration is given to that with a completely clear filter surface at full load and Nominal speed is not a given maximum back pressure should be exceeded. As part of such Basic design can, based on the maximum allowable Exhaust gas back pressure, but the free area of the filter elements be reduced, especially when compared to the nominal speed reduced speed of the internal combustion engine. This is the case with one Basic design for a given back pressure (e.g. 200 mbar) only a limited increase at full load and rated speed the exhaust back pressure (e.g. to about 800 mbar) to be expected, if the free filter area is reduced (e.g. by about 50%) and the speed compared to the nominal speed (e.g. to about 85-90%) is reduced.

Da insbesondere bei Personenkraftwagen deren Motoren im Regelfall nicht längere Zeit unter Volllast bei Nenndrehzahl betrieben werden und derartige Fahrzustände im üblichen Straßenverkehr auch nur selten möglich sind, steht, zeitlich sowie bezogen auf die Filterfläche, ein verhältnismäßig großer Bereich für Regenerationszwecke zur Verfügung. Hiervon wird Gebrauch gemacht, wenn jeweils lediglich auf Bereichen der Filterfläche der Ruß abgebrannt wird, und dies gegebenenfalls zeitlich versetzt, wobei es sich als zweckmäßig erweist, das Abbrennen des Rußes in einem bezogen auf die Nenndrehzahl mittleren oder oberen Drehzahlbereich durchzuführen. Since, especially in passenger cars, their engines in Usually not for a long time under full load at nominal speed are operated and such driving conditions in the usual Road traffic is also rarely possible, stands, timed as well based on the filter area, a relatively large Area available for regeneration purposes. From this will Made use of if only on areas of the Filter surface of the soot is burned off, and this if necessary staggered in time, whereby it proves expedient that Burning off the soot in relation to the nominal speed middle or upper speed range.

Zweckmäßig kann es hierfür sein, wenn die maximale Wärmezufuhr für das Abbrennen des Rußes die Freihaltung eines Flächenanteils ausgelegt ist, der unterhalb von 75% der freien, maximal zur Verfügung stehenden Filterfläche liegt. It can be useful for this if the maximum heat input for the burning of the soot, the keeping of one Area is designed that below 75% of the free, maximum available filter area.

Es wird also davon ausgegangen, dass in Berücksichtigung des zulässigen Gegendruckes nur ein Anteil der Filterfläche jeweils freigehalten werden muß und dieser Anteil dadurch freigehalten werden kann, dass auf jeweils vorgegebenen Bereichen der Filterfläche zeitlich versetzt mit entsprechender Heizenergie die Abbrennung des Rußes erfolgt. Die partielle Beaufschlagung macht es möglich, bei verhältnismäßig kleiner zur Verfügung stehender Heizleistung jeweils ein Abbrennen des Rußes in entsprechenden Bereichen zu erreichen, wobei die dabei freigesetzte Wärme wiederum zur Temperaturerhöhung insgesamt zur Verfügung steht, so dass das erfindungsgemäße Verfahren einen vergleichsweise geringen Bedarf an externer Wärmezufuhr nach sich zieht und damit die Voraussetzungen dafür schafft, den erforderlichen Heizenergiebedarf beispielsweise über das Bordnetz eines Personenkraftwagens decken zu können. Bedarfsweise kann dieses verstärkt ausgelegt sein, unter Umständen auch durch die Verwendung einer fahrzustandsabhängig als Generator betriebenen Starter-Generator-Einheit. It is therefore assumed that, taking into account the permissible back pressure only a portion of the filter area must be kept free and this share can be kept free that in each area the filter area with a corresponding time offset Heating energy burns off the soot. The partial Exposure makes it possible to be relatively small Available heating power each burns down To achieve soot in appropriate areas, with the being released heat in turn to increase the temperature overall is available, so that the method according to the invention a comparatively low need for external heat supply entails and thus creates the conditions for the required heating energy requirement, for example, via To be able to cover the electrical system of a passenger car. If necessary, this can be designed to be stronger, under certain circumstances also by using a driving state dependent as Generator operated starter generator unit.

In diesem Sinne erweist es sich auch als vorteilhaft, die Größe der jeweils durch Abbrennen des Rußes zu regenerierenden Flächenanteile in Berücksichtigung des Fahrverhaltens des Fahrers des Fahrzeuges festzulegen, oder auch in Berücksichtigung der Auswertung voraufgegangener Fahrkollektive, wobei sich die Möglichkeit bietet, ergänzend weitere Steuerparameter zu berücksichtigen. Solche Steuerparameter sind beispielsweise der Abgasgegendruck, die Temperatur des Partikelfilters, die Masse der angesaugten Luft, der Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder der Fahrzustand des Fahrzeuges, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abbrennen des Rußes von Rußpartikeln für die Regeneration des diesbezüglich verwendeten Partikelfilters arbeitet. In this sense it also proves to be advantageous Size of each to be regenerated by burning off the soot Percentage of area taking into account the driving behavior of the Determine driver of the vehicle, or also in consideration the evaluation of previous driving groups, whereby the Possibility to add additional control parameters consider. Such control parameters are, for example Exhaust back pressure, the temperature of the particle filter, the mass the intake air, the operating state of the Internal combustion engine and / or the driving state of the vehicle with the Process according to the invention for burning off the soot from Soot particles for the regeneration of the used Particulate filter works.

Als besonders zweckmäßig erweist sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Verwendung von Partikelfiltern, deren Filterflächen durch im Filterweg liegende Sintermetallplatten oder Sintermetallscheiben geringer Dicke gebildet sind, wobei diese Platten oder Scheiben, die selbsttragend ausgebildet oder auch auf Traggerüsten angeordnet sein können, bevorzugt so angeordnet sind, dass sie Filtertaschen bilden, die zu einem Filterkörper mit zentralem Innenraum zusammengefasst sind. Die Filtertaschen liegen mit ihren Filterflächen bevorzugt in etwa radialen Erstreckungsebenen und begrenzen bei mäanderförmiger Außenkontur des Filterkörpers abwechselnd gegen den zentralen Innenraum und in Gegenrichtung sich öffnende, radiale Spalträume oder Taschen, wobei in Verbindung mit axialer Abströmung insbesondere eine radiale Anströmung auf die Filterflächen vorgesehen ist. It proves to be particularly useful for carrying out the inventive method the use of particle filters, whose filter surfaces by lying in the filter path Sintered metal plates or sintered metal disks of small thickness are formed are, these plates or disks being self-supporting trained or can also be arranged on scaffolding, are preferably arranged so that they form filter bags, to a filter body with a central interior are summarized. The filter bags lie with their filter surfaces preferably in approximately radial planes of extension and limit alternating with the meandering outer contour of the filter body against the central interior and in the opposite direction opening, radial gap spaces or pockets, being in connection with an axial outflow, in particular a radial inflow is provided on the filter surfaces.

Im Rahmen der Erfindung können sich die Filterflächen, in Abhängigkeit vom Aufbau des Filterkörpers, im wesentlichen quer zur Erstreckungsrichtung des zentralen Innenraumes oder in Längsrichtung desselben erstrecken, wobei insbesondere die Anordnung in quer zur Erstreckungsrichtung des zentralen Innenraumes liegenden Ebenen die Möglichkeit bietet, die Querschnitte der radialen Spalträume über ihre radiale Erstreckung nahezu beliebig zu gestalten, so dass sich auch die An- und Abströmverhältnisse günstig beeinflussen lassen und günstige Voraussetzungen zur Anordnung der Heizelemente erreichbar sind. In the context of the invention, the filter surfaces in Depends on the structure of the filter body, essentially across to the direction of extension of the central interior or in Extend the longitudinal direction of the same, in particular the Arrangement in transverse to the direction of extension of the central Interior levels offers the possibility of Cross sections of the radial gap spaces over their radial extent to design almost arbitrarily, so that the arrival and Let the outflow conditions be influenced favorably and favorably Requirements for the arrangement of the heating elements can be achieved are.

Der Filterkörper kann im Rahmen der Erfindung auch aus Filtertaschen aufgebaut sein, die wechselseitig axial offene Spalträume begrenzen und axial durchströmbar sind. Weiter liegen im Rahmen der Erfindung auch Lösungen mit ringförmig einander umschließenden, wechselseitig axial offenen Spalträumen. The filter body can also be made within the scope of the invention Filter bags can be constructed that are mutually axially open Limit gaps and flow axially. Further lying in Within the scope of the invention also solutions with each other in a ring enclosing, mutually axially open gap spaces.

Die Anordnung der Heizelemente relativ zu den Filterflächen, sowie auch die Gestaltung der Oberflächenkontur der Filterflächen und/oder der Heizelemente bietet im Rahmen der Erfindung zusätzliche Möglichkeiten, die Strömungsverhältnisse für das Abgas im Bereich des Filterkörpers sowie auch die Verteilung des Gasdurchsatzes pro Flächeneinheit zu beeinflussen, gegebenenfalls in Verbindung mit der Beeinflussung der Wärmeeinstrahlung auf die Filterflächen, so dass baulich und funktionell im Rahmen der Erfindung vielfältige Einflussmöglichkeiten gegeben sind. The arrangement of the heating elements relative to the filter surfaces, as well as the design of the surface contour of the Filter surfaces and / or the heating elements offers within the scope of the invention additional ways the flow conditions for that Exhaust gas in the area of the filter body as well as the distribution to influence the gas throughput per unit area, possibly in connection with influencing the Heat radiation on the filter surfaces, so that structural and Functionally diverse possibilities of influence within the scope of the invention given are.

In Ausgestaltung der Erfindung bestehen zusätzliche Möglichkeiten zur wechselseitigen Abstützung zwischen den Filterelementen, die durch Filtertaschen gebildet sind, deren Seitenwände als Filterflächen dienen, und den Heizelementen, wobei die Heizelemente in den endseitig geschlossenen Spalträumen angeordnet sind, die durch die Seitenwände der Filtertaschen gebildet sind. Hierbei können die Heizelemente mit Vorteil jeweils als eine Einheit aus Halterung und mindestens einem zugehörigen Heizleiter aufgebaut sein, wobei die Halterung einen Tragrahmen für den oder die zugehörigen Heizleiter bildet und wobei bezogen auf einen Spaltraum mehrere derartige Heizelemente in Umfangsrichtung aufeinander folgend vorgesehen sein können, wodurch die getrennte Ansteuerung der jeweiligen Heizelemente, also auch eine flächenmäßig aufgeteilte, insbesondere sektorielle Aufheizung bei geringem Aufwand ermöglicht wird. Für den jeweiligen Rahmen erweist es sich als zweckmäßig, diesen als in sich geschlossenen, flächigen Rahmen auszubilden, der den Heizleiter umschließt und der seinerseits bevorzugt alternierend radial innen und radial außen, sowie in Umfangsrichtung versetzt, punktuelle Abstützungen zu den einander gegenüberliegenden, einen Spaltraum begrenzenden Filterflächen der Filterelemente aufweist, so dass sich eine wechselseitige Abstützung mit Versteifung des Gesamtaufbaus des Filterkörpers ergibt. In an embodiment of the invention, there are additional ones Opportunities for mutual support between the Filter elements which are formed by filter bags, the Sidewalls serve as filter surfaces, and the heating elements, whereby the heating elements in the gap spaces closed at the ends are arranged through the side walls of the filter bags are formed. Here, the heating elements can be advantageous each as a unit consisting of a holder and at least one Associated heating conductor can be constructed, the bracket one Forms support frame for the associated heating conductor and with several of these in relation to a gap space Heating elements can be provided in succession in the circumferential direction can, whereby the separate control of the respective Heating elements, i.e. also a surface-divided, Sectoral heating in particular enables with little effort becomes. For the respective frame, it turns out to be expedient, this as a self-contained, flat frame to train, which encloses the heating conductor and which in turn preferably alternating radially inside and radially outside, as well as in Staggered circumferential direction, selective supports to the opposite one another, delimiting a gap space Has filter surfaces of the filter elements, so that a mutual support with stiffening of the overall structure of the Filter body results.

Im Rahmen der Erfindung können desweiteren sowohl die Heizelemente wie auch die Filterelemente, und dies auch unabhängig voneinander, katalytisch beschichtet sein und/oder als Katalysator ausgebildet sein, wobei eine derartige Nutzung unabhängig oder auch kombiniert dazu möglich ist, dass die Heizelemente bezüglich ihrer Heizleiter und/oder die Filterelemente, insbesondere die Seitenwände der als Filtertaschen gestalteten Filterelemente, elektrisch isolierend beschichtet sind, um Kontaktbrücken zu vermeiden. Within the scope of the invention, both the Heating elements as well as the filter elements, and this independently from each other, be catalytically coated and / or as Be designed catalyst, such use independently or in combination, it is possible that the Heating elements with regard to their heating conductors and / or the filter elements, in particular the side walls of the filter bags Filter elements that are coated in an electrically insulating manner Avoid contact bridges.

Bezogen auf elektrische Heizelemente in Form von Flachheizkörpern, die insbesondere als segmentierte oder unsegmentierte Scheiben oder Gitter mit oder ohne Rahmen ausgebildet sind und die in nach radial außen offenen Spalträumen liegen oder in diese eintauchen, erweist es sich insbesondere als zweckmäßig, die Heizelemente halbringförmig auszubilden und zu Gruppen zusammengefasst kammartig zwischen in Längsrichtung des zentralen Innenraumes des Partikelfilters hintereinander liegende radiale Spalträume einzuschieben. Eine solche kammartige Zusammenfassung von Heizelementen kann über einen radial außen liegenden Kammrücken erfolgen, dem auch die für die Beheizung erforderlichen elektrischen Anschlüsse zugeordnet werden. Werden einander gegenüberliegend derartige, kammartig zusammengefasste Heizelemente vorgesehen, so ist mit vergleichsweise geringem Aufwand eine Beheizung nahezu der gesamten Filterflächen möglich, die bei entsprechender Aufteilung der Heizkreise und entsprechender Ansteuerung sowohl sequentiell, d. h. einzeln in vorgegebener Abfolge für die Filterflächen, wie auch sektoriell bezüglich bestimmter Bereiche der Filterflächen vorgenommen werden kann, und dies gegebenenfalls zusätzlich frequenzmoduliert in Berücksichtigung vorgegebener Arbeitsparameter. Analog können Heizelemente, insbesondere auch stabförmige Heizelemente, gegebenenfalls in Gruppen zusammengefasst, auch in axial sich erstreckende Spalträume eintauchen. Related to electrical heating elements in the form of Flat radiators, especially as segmented or unsegmented Discs or grids are formed with or without a frame and which are in radially outward gap spaces or in immerse them, it proves to be particularly useful form the heating elements in a semi-ring shape and form groups summarized comb-like between in the longitudinal direction of the central interior of the particle filter one behind the other to insert radial gaps. Such a comb-like Grouping of heating elements can be done radially on the outside lying comb back, which also for heating required electrical connections are assigned. Oppose each other, comb-like summarized heating elements are provided, so is comparatively little effort heating almost the entire Filter areas possible with the appropriate division of the heating circuits and corresponding control both sequentially, d. H. individually in a given sequence for the filter surfaces, as well sectorally with respect to certain areas of the filter surfaces can be made, and if necessary additionally frequency modulated in consideration of given Working parameters. Analogously, heating elements can, in particular rod-shaped heating elements, possibly in groups summarized, also immerse in axially extending gap spaces.

Insbesondere bei gitterartigen oder durchbrochenen Strukturen für die Heizelemente ergibt sich durch diese auch bei kammartiger Ausbildung keine wesentliche Beeinträchtigung in der Anströmung der Filterflächen, wobei diese im Rahmen der erfindungsgemäß vorgesehenen Beheizung bevorzugt von außen nach innen durchströmt werden, derart, dass der zentrale Innenraum den Abströmkanal bildet. In Abstimmung auf die Heizelemente können auch die Filterflächen ausgestaltet sein, so z. B. mit variabler Porosität, wobei für die Filterflächen auch eigenständige Lösungen darin bestehen, Filtermatten, Beflockungen oder dergleichen nicht selbsttragende Filterstrukturen auf Traggerüsten anzuordnen. Especially with lattice-like or openwork structures for the heating elements, this also results in comb-like ones No major impairment in training Inflow to the filter surfaces, these within the scope of Heating provided according to the invention preferably from the outside flow through, such that the central interior forms the outflow channel. In coordination with the heating elements can also be designed the filter surfaces, such. B. with variable porosity, whereby also for the filter surfaces independent solutions consist of filter mats, flocking or the like not self-supporting filter structures To arrange scaffolding.

Im Rahmen der Erfindung vorgesehene Heizleiter können als Heizstäbe, Heizschlangen oder dergleichen ausgebildet sein, und dies insbesondere auch eingesetzt in Tragrahmen. Heat conductors provided within the scope of the invention can be used as Heating rods, heating coils or the like, and this in particular also used in support frames.

Im Rahmen der Erfindung können auch Heizleiter in Folienform Verwendung finden, die über Tragrahmen ausgespannt und getragen sind. Within the scope of the invention, heating conductors in film form can also be used Find use that are stretched over and supported are worn.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, die insbesondere als Filtertaschen gestalteten Filterelemente selbst zu Trägern der Heizelemente zu machen, wobei die Heizelemente bevorzugt den Filterflächen anströmseitig vorgelagert, insbesondere über Abstützungen vorgelagert sein können. It is also within the scope of the invention, in particular as Filter bags designed filter elements themselves to carry the To make heating elements, the heating elements preferably the Filter surfaces upstream, especially over Outriggers can be upstream.

Für den Aufbau des Filterkörpers ergibt sich eine besonders einfache Konstruktion, wenn dieser aus gegen den zentralen Innenraum radial offenen Filtertaschen als Filterelementen aufgebaut ist, derart, dass sich ein in Mäanderstruktur gestalteter Filterkörper ergibt, dessen radial äußere Umfangsabschnitte durch die Böden der Filtertaschen gebildet sind, wobei jeweils benachbarte Filtertaschen mit ihren einander zugewandten Seitenwänden radial nach außen offene Spalträume begrenzen. Mit ihren radial innen liegenden Rändern bilden die Seitenwände der Filtertaschen die radial inneren Umfangsabschnitte der mäanderförmigen Struktur und damit die Übergangsbereiche zur jeweils benachbarten Seitenwand der nächst folgenden Filtertasche. There is a special one for the construction of the filter body simple construction when this off against the central Radially open interior filter pockets as filter elements is built up in such a way that it has a meandering structure designed filter body results in its radially outer Circumferential sections are formed by the bottoms of the filter bags, wherein each adjacent filter bags with their mutually facing Limit side walls with radially outward open gaps. With their radially inner edges they form Sidewalls of the filter bags the radially inner peripheral portions of the meandering structure and thus the transition areas to adjacent side wall of the next following Carry bag.

Damit ergibt sich ein Grundaufbau, der in einfacher Weise die Verwendung gleicher Grundelemente für den Aufbau des Filterkörpers ermöglicht. Insbesondere ist ein solcher Grundaufbau für durch Sintermetallplatten gebildete Filterflächen zweckmäßig, wobei die Sintermetallplatten radial innen und radial außen gegenüber dem Mittelbereich als Bezugsebene nach entgegengesetzten Seiten abgesetzte Randbereiche aufweisen, die ihrerseits Befestigungsbereiche zur jeweils nächst folgenden Sintermetallplatte bilden und damit den radial äußeren bzw. radial inneren Übergang der mäanderförmigen Konstruktur. This results in a basic structure, which in a simple manner Use of the same basic elements for the construction of the Filter body allows. Such a basic structure is in particular for filter surfaces formed by sintered metal plates expedient, the sintered metal plates radially inside and radially towards the outside as a reference plane opposite sides have offset edge areas that in turn, fastening areas to the next following Form sintered metal plate and thus the radially outer or radially inner transition of the meandering structure.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Insbesondere wird die Erfindung nachstehend mit weiteren Einzelheiten anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Further details and features of the invention emerge from the claims. In particular, the invention below with further details based on the drawings explained. Show it:

Fig. 1 in stark schematisierter Querschnittsdarstellung einen Partikelfilter mit sternförmig um einen zentralen Innenraum angeordneten, sich in Längsrichtung des Innenraumes erstreckenden und gegen den Innenraum offenen Filtertaschen, von denen jeweils aufeinander folgende mit ihren einander benachbarten und einander zugewandten Seitenwänden nach außen sich öffnende Spalträume begrenzen, so dass sich in Umfangsrichtung des Filterkörpers eine mäanderförmige Kontur ergibt, deren radial äußere Umfangsabschnitte durch die Bodenbereiche der als Filtertaschen gebildeten Filterelemente gebildet sind, denen in Längsrichtung verlaufende elektrische Rohrheizkörper als Heizelemente zugeordnet sind, Disposed Fig. 1 in a highly schematic cross-sectional view of a particulate filter with a star shape around a central inner space, extending in the longitudinal direction of the interior and of which in each successive with their adjacent and mutually facing side walls outwardly open gaps limit against the interior open filter bags, so that there is a meandering contour in the circumferential direction of the filter body, the radially outer circumferential sections of which are formed by the bottom regions of the filter elements formed as filter pockets, to which electrical tubular heating elements running in the longitudinal direction are assigned as heating elements,

Fig. 2 eine weitere Ausgestaltungsform eines Partikelfilters, wobei in diesem Fall die als Filtertaschen ausgestalteten Filterelemente ringförmig einen zentralen Innenraum umschließen und sich quer zu dessen Längsrichtung erstrecken, derart, dass sich im Längsquerschnitt eine mäanderförmige Außenkontur des Filterkörpers ergibt, bei der die Bodenbereiche der gegen den zentralen Innenraum offenen Filtertaschen die radial außen liegenden Abschnitte der Mäanderkontur bilden, wobei die Filtertaschen selbst als elektrische Heizelemente ausgebildet und direkt beheizt sind, Fig. 2 shows a further embodiment of a particle filter, in which case the filter elements designed as filter bags surround a central interior in a ring shape and extend transversely to its longitudinal direction, such that in the longitudinal cross-section there is a meandering outer contour of the filter body, in which the bottom regions oppose the the central interior of open filter pockets form the radially outer sections of the meander contour, the filter pockets themselves being designed as electrical heating elements and being directly heated,

Fig. 3 bezogen auf einen entsprechend Fig. 2 gestalteten Filterkörper die Anordnung stabförmiger Strahlungsheizkörper im Bodenbereich, d. h. im radial außen liegenden Bereich der gegen den zentralen Innenraum geöffneten Filtertaschen, wobei die als Heizelemente vorgesehenen Strahlungsheizkörper sich in Längsrichtung des Filterkörpers quer zu den Filtertaschen erstrecken und den Filterkörper nebeneinander liegend käfigartig umschließen und wobei den Strahlungsheizkörpern Reflektoren zugeordnet sind und die Strahlungsheizkörper über die als Filtertaschen gestalteten Filterelemente getragen oder über ein gesondertes Traggerüst gehalten sind, Fig. 3 based on a filter body designed according to Fig. 2, the arrangement of rod-shaped radiant heaters in the bottom area, ie in the radially outer area of the filter bags open against the central interior, the radiant heaters provided as heating elements extending in the longitudinal direction of the filter body transversely to the filter bags and enclose the filter body lying next to each other in a cage-like manner and the radiant heaters are assigned reflectors and the radiant heaters are carried over the filter elements designed as filter pockets or are held over a separate supporting structure,

Fig. 4 bezogen auf einen Grundaufbau eines Filterkörpers gemäß Fig. 2, dem Bodenbereich der Filtertaschen zugeordnete Rohrheizkörper als Heizelemente, wobei die Rohrheizkörper in Umfangsrichtung der Filtertaschen, also quer zur Längserstreckung des Filterkörpers verlaufen und die Rohrheizkörper in den Bodenbereich der Filtertaschen integriert sind oder diesen bilden, Fig. 4 based on a basic structure of a filter body according to FIG. 2, tubular heating elements assigned to the bottom region of the filter pockets as heating elements, the tubular heating elements extending in the circumferential direction of the filter pockets, i.e. transverse to the longitudinal extension of the filter body, and the tubular heating elements being integrated in the bottom region of the filter pockets or these form,

Fig. 5 einen im Grundaufbau dem Partikelfilter gemäß Fig. 2 entsprechenden Filterkörper, wiederum in einer Prinzipdarstellung, wobei als Heizelemente Flachheizkörper vorgesehen sind, die in die nach radial außen offenen, zwischen Filtertaschen liegenden Spalträume eingelegt sind und als Strahlungsheizkörper flächig parallel verlaufend zu den Filterflächen bildenden Seitenwänden der Filtertaschen liegen, , In turn, are inserted into the radially outwardly open, located between the filter pockets gaps Fig. 5 shows a basic construction of the particulate filter shown in Fig. 2 corresponding filter body in a basic representation, wherein heating elements panel radiators are provided as and surface running parallel to the radiant heater to the filter surfaces forming side walls of the filter bags,

Fig. 6 eine weitere, stark schematisierte Teildarstellung eines im Grundaufbau der Fig. 2 entsprechenden Filterkörpers, wobei die zwischen den Filterflächen bildenden Seitenwänden aufeinander folgender Filtertaschen liegenden Heizelemente einen gegen die Seitenwände tragend abgestützten Rahmen aufweisen, der die Halterung für den oder die Heizleiter des jeweiligen Heizelementes bildet, Fig. 6 shows a further, highly schematic partial representation of a filter body corresponding to the basic structure of Fig. 2, wherein the heating elements lying between the filter surfaces forming side walls of successive filter bags have a frame which is supported against the side walls and which holds the holder for the heating element or elements Heating element forms,

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der einander zugewandten und einander benachbarten Seitenwände zweier aufeinander folgender Filtertaschen eines Filterkörpers mit zwischen deren Seitenwänden angeordnetem Heizelement, Fig. 7 is an enlarged view of the facing and adjacent side walls of two successive filter bags with a filter body arranged between the side walls of the heating element,

Fig. 8 das Heizelement gemäß Fig. 7 mit seinem Tragrahmen und den gegen den Tragrahmen fixierten Heizleitern, in Richtung des Pfeiles VIII gesehen, Fig seen. 8, the heating element of FIG. 7 with its supporting frame and the fixed against the support frame heat conductors, in the direction of the arrow VIII,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Heizelementes gemäß Fig. 8 in Richtung des Pfeiles IX, Fig. 9 is a side view of the heating element of FIG. 8 in the direction of the arrow IX,

Fig. 10 und 11 in einem Grundaufbau gemäß Fig. 5 für die in die nach radial außen offenen Spalträume, die durch die einander benachbarten Seitenwände aufeinander folgender Filtertaschen gebildet sind, eingelegten Flachheizkörper eine Ausbildung der einzelnen, als Heizelemente dienenden Flachheizkörper in Halbringform, wobei mehrere derartige, halbringförmige Flachheizkörper einem gemeinsamen Träger zugeordnet sind und kammartig in die Spalträume eingreifen, Figs formed. 10 and 11 in a basic configuration according to Fig. 5 for the in the radially outward open gap spaces each other by the adjacent side walls of the following filter bags, inserted flat radiator, a formation of the individual, serving as heating elements flat radiators in half ring shape, wherein a plurality of semi-ring-shaped flat radiators of this type are assigned to a common support and engage like a comb in the gap spaces,

Fig. 12 und 13 eine den Fig. 10 und 11 entsprechende Darstellung bei grundsätzlich gleichem Aufbau, wobei die über den Umfang der Filtertaschen vollflächige Beheizbarkeit der durch die Seitenwände der Filtertaschen gebildeten Filterflächen dadurch veranschaulicht ist, dass der in Fig. 10 und 11 gezeigte Grundaufbau verdoppelt ist und einander gegenüberliegend halbkreisförmige Flachheizkörper vorgesehen sind, die kammartig zwischen aufeinander folgende Filtertaschen eingreifen und jeweils einem gemeinsamen Träger zugeordnet sind, wobei die Träger miteinander verbunden sein können, Fig. 12 and 13 Figs. 10 and 11 corresponding representation in fundamentally the same structure, the entire surface over the periphery of the filter pockets heatability of the filter surfaces formed by the side walls of the filter bags is illustrated by the fact that the basic structure in Fig. 10 and 11 shown is doubled and semicircular flat radiators are provided opposite one another, which engage like a comb between successive filter pockets and are each assigned to a common carrier, the carriers being able to be connected to one another,

Fig. 14 eine Schemadarstellung, in der auf einen Grundaufbau gemäß Fig. 10 und 11 bzw. 12 und 13 zurückgegriffen ist und bei der den Flachheizkörpern eine elektrisch isolierende Beschichtung zugeordnet ist, die als Träger eines Katalyten dienen oder katalytisch getränkt sein kann, Fig. 14 is a schematic view in which is a basic configuration according to Fig. 10 and 11 or 12 and 13 fall back and in which the flat heating elements is associated with an electrically insulating coating, which serve as carriers of the catholyte or can be impregnated catalytically,

Fig. 15 eine Schemadarstellung eines möglichen Schaltungskonzeptes für die sequentielle und/oder sektorielle Regeneration des Partikelfilters mit der zusätzlich angedeuteten Möglichkeit der unabhängig von der Regeneration erfolgenden Beheizung der katalytischen Elemente, um diese auf einer vorgegebenen Mindesttemperatur zu halten. To keep them Fig. 15 is a schematic representation of a possible circuit design for the sequential and / or sectorial regeneration of the particulate filter in addition to the indicated possibility of taking place regardless of the regeneration heating of the catalytic elements, at a predetermined minimum temperature.

Der in Fig. 1 in schematisierter Querschnittsdarstellung gezeigte Partikelfilter 1 weist einen zentralen Innenraum 2 auf, dessen Längsachse mit 3 bezeichnet ist und der von einer Vielzahl von in Richtung der Längsachse 3 sich erstreckenden Filterelemente bildenden Filtertaschen 4 begrenzt und umschlossen ist. Die Filtertaschen 4 sind in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet, und zwar zentrisch zur Längsachse 3 und radial innen, also den Innenraum 2 begrenzend, miteinander verbunden, so dass sich ein insgesamt zylindrischer Filterkörper 5 ergibt, bei dem die in Richtung der Längsachse 3 sich erstreckenden Filtertaschen 4 einen den Innenraum 2 umschließenden Filterring bilden. Unter Beibehaltung des grundsätzlichen Aufbauprinzipes sind selbstverständlich auch abweichende Formen des Filterkörpers, so insbesondere Ovalformen oder dergleichen möglich. The particle filter 1 shown in a schematic cross-sectional illustration in FIG. 1 has a central interior 2 , the longitudinal axis of which is designated by 3 and which is bounded and enclosed by a plurality of filter pockets 4 forming filter elements extending in the direction of the longitudinal axis 3 . The filter pockets 4 are arranged at a distance from one another in the circumferential direction, namely centrally to the longitudinal axis 3 and radially inside, that is to say delimiting the interior 2 , so that an overall cylindrical filter body 5 results, in which the filter pockets extend in the direction of the longitudinal axis 3 4 form a filter ring surrounding the interior 2 . While maintaining the basic construction principle, different shapes of the filter body are of course also possible, in particular oval shapes or the like.

Die Filtertaschen 4 weisen einen radial außen liegenden Boden 6 und Seitenwände 7 auf, so dass sich ein U-förmiger Taschenquerschnitt ergibt, der gegenüberliegend zum Boden 6 jeweils gegen den zentralen Innenraum 2 offen ist, wobei jeweils benachbarte Filtertaschen 4, bei insgesamt sternförmiger Anordnung derselben zur Längsachse 3, bezüglich ihrer Seitenwände 7 zueinander beabstandet liegen und lediglich im Bereich ihrer dem Innenraum 2 benachbarten Längsränder 8 verbunden sind. Dieser Aufbau des Filterkörpers 5 führt zu einer Grundkonfiguration, bei der der Filterkörper 5 in Umfangsrichtung eine mäanderförmige Kontur aufweist, mit zwischen den Seitenwänden 7 einander benachbarter Filtertaschen 4 liegenden, nach radial außen offenen Spalträumen 9 und durch die Filtertaschen 4 begrenzten, radial nach innen offenen Spalträumen 10. The filter pockets 4 have a radially outer base 6 and side walls 7 , so that a U-shaped pocket cross section results, which is opposite the base 6 and is open to the central interior 2 , with adjacent filter pockets 4 , with a star-shaped arrangement thereof to the longitudinal axis 3 , are spaced apart from one another with respect to their side walls 7 and are only connected in the region of their longitudinal edges 8 adjacent to the interior 2 . This structure of the filter body 5 leads to a basic configuration, in which the filter body 5 has a meander-shaped contour in the circumferential direction, with between the side walls 7 of neighboring filter pockets 4 lying radially outwardly open gap spaces 9 and delimited by the filter bags 4, radially inwardly open Gaps 10 .

Die Filtertaschen 4 bestehen entsprechend der Gestaltung des Partikelfilters als Sintermetallfilter aus Sintermetallplatten geringer Dicke und hoher Porosität. Für einen Partikelfilter 1 mit einem derartigen Filterkörper 5 erweist es sich als zweckmäßig, diesen von radial außen nach radial innen zu durchströmen, so dass das gefilterte Abgas über den zentralen Innenraum 3 abgeführt wird. The filter bags 4 consist, according to the design of the particle filter, as a sintered metal filter made of sintered metal plates of low thickness and high porosity. For a particle filter 1 with such a filter body 5, it proves to be expedient to flow through it radially from the outside to the inside, so that the filtered exhaust gas is discharged via the central interior 3 .

Zum Abbrennen von sich außenseitig auf den Filtertaschen 4, also auf den Seitenwänden 7 der Filtertaschen 4 als Filterflächen, insbesondere in den Spalträumen 9 ablagernden Partikeln, besonders Rußpartikeln ist eine Beheizung des Filterkörpers 5 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dienen hierzu Rohrheizkörper 11, die als elektrisch beheizte Elemente im Bodenbereich der Filtertaschen 4, also im Anströmbereich auf die Filtertaschen 4 angeordnet sind und sich in Längsrichtung der Filtertaschen 4 erstrecken, wobei die Rohrheizkörper 11 insbesondere im Bereich eines oder beider ihrer Enden mit den erforderlichen elektrischen Anschlüssen versehen sein können, was nicht dargestellt ist. In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind die Filtertaschen 4 alternierend mit Rohrheizkörpern 11belegt, es können im Rahmen der Erfindung aber auch anderweitige Belegungen vorgesehen sein, so beispielsweise auch die Zuordnung von Rohrheizkörpern 11 zu jeder der Filtertaschen 4. In order to burn off the outside of the filter pockets 4 , that is to say on the side walls 7 of the filter pockets 4 as filter surfaces, in particular particles which deposit in the gap spaces 9 , in particular soot particles, the filter body 5 is heated. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, tubular heaters 11 are used for this purpose, which are arranged as electrically heated elements in the bottom region of the filter pockets 4 , that is to say in the inflow region on the filter pockets 4 , and extend in the longitudinal direction of the filter pockets 4 , the tubular radiators 11 in particular in the region of one or both their ends can be provided with the required electrical connections, which is not shown. In the illustration of FIG. 1, the filter bags 4 are alternately covered with tubular heating elements 11, it can within the scope of the invention but also otherwise assignments may be provided, such as the assignment of tubular heating elements 11 to each of the filter bags 4.

Die Rohrheizkörper 11 gemäß Fig. 1 stehen als Beispiel für eine mögliche Ausgestaltung der Beheizung des Partikelfilters 1, und es sind in den nachfolgenden Ausführungen weitere diesbezügliche Möglichkeiten aufgezeigt, die in entsprechender Anordnung auch in Verbindung mit Filterkörpern 5 gemäß Fig. 1 Anwendung finden können. The tubular heaters 11 shown in FIG. 1 are an example of a possible configuration of the heating of the particle filter 1 , and further related possibilities are shown in the following explanations, which can also be used in a corresponding arrangement in connection with filter bodies 5 according to FIG. 1.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 veranschaulicht, dass eine sehr dichte Packung von Filtertaschen 4 im Rahmen der Erfindung möglich ist, wobei im Ausführungsbeispiel der Umfangswinkel 12 zwischen aufeinander folgenden Filtertaschen 5° beträgt, so dass der Partikelfilter 1 insgesamt trotz vorgesehener Beheizung ein verhältnismäßig kleinbauendes Element bildet. The exemplary embodiment according to FIG. 1 illustrates that a very dense packing of filter bags 4 is possible within the scope of the invention, the circumferential angle 12 between successive filter bags being 5 ° in the exemplary embodiment, so that the particle filter 1 as a whole is a relatively small-sized element despite the intended heating forms.

Eine weitere Grundkonfiguration eines Partikelfilters 21 ist in Fig. 2 schematisiert veranschaulicht, wobei der axial sich erstreckende, zentrale Innenraum mit 22 bezeichnet ist, und die Längsachse desselben mit 23. Die als Filtertaschen 24 ausgebildeten Filterelemente erstrecken sich, abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 mit in Richtung der Längsachse 3 verlaufenden Filtertaschen 4, quer zur Längsachse 23, umschließen also jeweils die Längsachse 23, so dass sich ein Filterkörper 25 ergibt, der in Erstreckungsrichtung der Längsachse 23 eine mäanderförmige Außenkontur aufweist, bei der radial nach außen sich öffnende Spalträume 29 mit radial nach innen sich öffnenden Spalträumen 30 abwechseln, wobei die radial nach innen sich öffnenden Spalträume 30 durch die ringförmigen Filtertaschen 24 begrenzt sind, deren bei dieser Konfiguration in Umfangsrichtung verlaufende Seitenwände 27 radial außen einen Bodenbereich 26 begrenzen. Radial innen sind die einander benachbarten Seitenwände 27 nebeneinander liegender Filtertaschen 24 längs ihrer in Umfangsrichtung verlaufenden Innenränder 28 verbunden. A further basic configuration of a particle filter 21 is illustrated schematically in FIG. 2, the axially extending, central interior space being designated by 22 and the longitudinal axis thereof being designated by 23 . , Which are designed as filter bags 24 filter elements extending different from the embodiment shown in FIG. 1 extending in the direction of the longitudinal axis 3 of the filter bags 4, transversely to the longitudinal axis 23, so each surround the longitudinal axis 23, so a filter body that 25 results, in the direction of extension of the Longitudinal axis 23 has a meandering outer contour, in which radially outwardly opening gap spaces 29 alternate with radially inwardly opening gap spaces 30 , the radially inwardly opening gap spaces 30 being delimited by the annular filter pockets 24 , the circumferential direction of which in this configuration Side walls 27 delimit a base region 26 radially on the outside. The adjacent side walls 27 of filter pockets 24 lying next to one another are connected radially on the inside along their circumferential inner edges 28 .

Bezogen auf einen derartigen Grundaufbau werden nachfolgend diverse Möglichkeiten der Beheizung von Filterkörpern erläutert, wobei Fig. 2 bezogen auf den Filterkörper 25 schematisiert eine Ausführungsform veranschaulicht, bei der die Filtertaschen 24, insbesondere deren Seitenwände 27 als Filterflächen direkt beheizt werden. Symbolisch sind hierzu die elektrischen Anschlüsse mit plus und minus angedeutet, und es können im Rahmen einer solchen Lösung die die Filtertaschen 24 bildenden Sintermetallplatten als Filterelemente bei entsprechendem elektrischen Widerstand unmittelbar Heizflächen bilden. Selbstverständlich können die Sintermetallplatten, wiederum bei entsprechender Isolierung, auch Träger entsprechender Heizwendel oder eingebetteter Heizdrähte sein. Bei einer derartigen Beheizung sind die Filterflächen, auf denen sich der Ruß ablagert, beheizt, und es wird der abgelagerte Ruß über diese Heizflächen auf die zum Abbrennen erforderliche Temperatur aufgeheizt. In relation to such a basic structure, various possibilities for heating filter bodies are explained below, with FIG. 2 schematically illustrating an embodiment in relation to the filter body 25 , in which the filter pockets 24 , in particular their side walls 27, are directly heated as filter surfaces. The electrical connections are symbolically indicated for this purpose with plus and minus, and within the framework of such a solution the sintered metal plates forming the filter pockets 24 can form heating surfaces as filter elements with corresponding electrical resistance. Of course, the sintered metal plates, again with appropriate insulation, can also be supports for the corresponding heating coil or embedded heating wires. With such a heating, the filter surfaces on which the soot is deposited are heated, and the deposited soot is heated up to the temperature required for burning via these heating surfaces.

Eine weitere Anordnungsmöglichkeit für Heizelemente zum Aufheizen von Filterkörpern veranschaulicht Fig. 3, wobei im Hinblick auf den gegebenen Grundaufbau des Filterkörpers die diesbezüglich in Fig. 2 verwendeten Bezugszeichen übernommen werden. Vorgesehen sind in dieser Ausgestaltung, die eine stirnseitige Ansicht eines Filterkörpers 25 gemäß Fig. 2 zeigt, in Richtung der Längsachse 23 verlaufende Strahlungsheizkörper 31, die im äußeren Umfangsbereich der Filtertaschen 24 liegen, wobei diesen Strahlungsheizkörpern 31, wie bei 32 symbolisch dargestellt, Reflektoren zugeordnet sein können, die die Strahlungswärme in Richtung auf den Filterkörper 25 reflektieren. Bei dieser Lösung wird ein Teil der Heizenergie aufgrund der Einstrahlung in die nach außen offenen Spalträume 29 teilweise nur indirekt über den in die Spalträumen eindringenden Abgasstrom auf den abzubrennenden, auf den Seitenwänden 27 abgelagerten Ruß übertragen. FIG. 3 illustrates a further arrangement possibility for heating elements for heating filter bodies, the reference symbols used in this regard in FIG. 2 being adopted with regard to the given basic structure of the filter body. Provided in this embodiment, which shows an end view of a filter body 25 according to FIG. 2, are radiant heaters 31 which run in the direction of the longitudinal axis 23 and which lie in the outer circumferential region of the filter pockets 24 , with reflectors 31 being assigned to these radiant heaters 31 , as symbolically represented at 32 can be, which reflect the radiant heat in the direction of the filter body 25 . In this solution, part of the heating energy is partly only indirectly transmitted to the soot to be burned off and deposited on the side walls 27 due to the radiation into the gap spaces 29 open to the outside, via the exhaust gas flow penetrating into the gap spaces.

Fig. 4 zeigt, wiederum im Querschnitt, einen Grundaufbau gemäß Fig. 2, wobei nunmehr Heizelemente in Form von Rohrheizkörpern 33 vorgesehen sind, die sich zentrisch über den Umfang der jeweiligen Filtertasche 24 erstrecken und in deren Bodenbereich angeordnet sind. Dargestellt ist wiederum eine alternierende Belegung der Filtertaschen 24 mit Rohrheizkörpern 33, wobei mit dieser Anordnung teils eine Aufheizung der auf die Spalträume 29 einströmenden Abgase, und damit eine indirekte Beheizung der abgelagerten Partikel wie auch teilweise eine direkte Beheizung der Seitenwände 27, und über diese der abgelagerten Partikel, insbesondere Rußpartikel verbunden ist. FIG. 4 shows, again in cross-section, a basic structure according to FIG. 2, heating elements in the form of tubular heating elements 33 now being provided, which extend centrally over the circumference of the respective filter bag 24 and are arranged in the bottom region thereof. An alternating assignment of the filter pockets 24 to tubular heaters 33 is again shown, with this arrangement partly heating the exhaust gases flowing into the gap spaces 29 , and thus indirectly heating the deposited particles, and partly also directly heating the side walls 27 , and via this the deposited particles, especially soot particles.

Fig. 5 zeigt, bei der Fig. 2 entsprechender Darstellung und Grundform des Filterkörpers 25, weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Heizelemente und deren Anordnung, wobei als Heizelemente in dieser Ausführungsform Flachheizkörper 34 symbolisch dargestellt sind, die sich in die nach radial außen offenen Spalträume 29 erstrecken, wobei die Flachheizkörper 34 als Flächenheizkörper, Gitterheizkörper, Heizwendeln oder dergleichen ausgestaltet sein können. In der Ausgestaltung gemäß Fig. 5 ist davon ausgegangen, dass Flachheizkörper 34 Heizringe bilden, die beispielsweise gegenüber dem Gehäuse des Partikelfilters 21, oder auch dem Filterkörper 25 abgestützt sind. FIG. 5 shows, in the representation and basic shape of the filter body 25 corresponding to FIG. 2, further design options for the heating elements and their arrangement, with flat heating elements 34 , which extend into the radially outwardly open gap spaces 29 , being symbolically represented as heating elements in this embodiment , The flat radiators 34 can be designed as panel radiators, grid radiators, heating coils or the like. In the embodiment of FIG. 5 is assumed that form flat radiator heating rings 34, which are supported, for example, relative to the housing of the particulate filter 21, or the filter body 25.

Abweichend vom Dargestellten besteht auch die Möglichkeit, die Seitenwände 27 der Filtertaschen 24 nicht flächig, sondern profiliert auszubilden, beispielsweise mit Rippen zu versehen, über die die Abstützung der Flachheizkörper unmittelbar möglich ist. In a departure from what is shown, there is also the possibility of designing the side walls 27 of the filter pockets 24 not in a flat manner but in a profiled manner, for example by providing them with ribs, by means of which the flat radiators can be supported directly.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen eine weitere Ausgestaltungsform für Heizelemente 50 und deren Anordnung in dem nach außen offenen, durch die einander zugewandten Seitenwände 52 einander benachbarter Filtertaschen 53 begrenzten Spaltraum 51, wobei die Heizelemente 50 eine Halterung 54 in Form eines Tragrahmens für zugehörige Heizleiter 55 aufweisen. FIGS. 6 to 9 show a further embodiment, for heating elements 50 and their arrangement in the outwardly open, adjacent to each other by the mutually facing side walls 52 of filter bags 53 limited gap space 51, wherein the heating elements 50, a support 54 in the form of a support frame for associated heating conductor 55 have.

Im Ausführungsbeispiel sind als Bestandteil eines im Spaltraum 51 angeordneten, mehrteiligen Heizelementes 50, wie Fig. 8 zeigt, drei Flachheizkörper 56 bis 58 vorgesehen, die sich zu einem Heizring ergänzen und jeweils über etwa 120° erstrecken, so dass sie einen Sektor des Spaltraumes 51 überdecken und bei entsprechender Ansteuerung, bezogen auf den Umfang des Filterkörpers, eine sektorielle Beheizung ermöglichen, wobei entsprechend der Unterteilung die Beheizung auch zeitlich, d. h. sequentiell getaktet sein kann. In the exemplary embodiment, as part of a multi-part heating element 50 arranged in the gap space 51 , as shown in FIG. 8, three flat radiators 56 to 58 are provided, which complement each other to form a heating ring and each extend over approximately 120 °, so that they form a sector of the gap space 51 cover and with appropriate control, based on the circumference of the filter body, enable sectoral heating, the heating also being able to be timed, ie sequentially, according to the subdivision.

Jeder der Flachheizkörper 56 bis 58 ist in einem Tragrahmen 59 bis 61 angeordnet, und die Tragrahmen, die insgesamt die Halterung 54 bilden, umschließen im Ausführungsbeispiel umfangsseitig die Flachheizkörper 56 bis 58. Im Rahmen der Erfindung liegen selbstverständlich auch Lösungen, bei denen ein Heizelement jeweils durch einen ringförmigen Flachheizkörper gebildet ist, der in einem ringförmigen Tragrahmen angeordnet ist, so dass das jeweilige Heizelement sich als Ringkörper darstellt. Each of the flat radiators 56 to 58 is arranged in a supporting frame 59 to 61 , and the supporting frames, which together form the holder 54 , enclose the flat heating elements 56 to 58 on the circumferential side in the exemplary embodiment. Solutions are naturally also within the scope of the invention, in which a heating element is in each case formed by an annular flat heating element which is arranged in an annular supporting frame, so that the respective heating element is an annular element.

Bei der in den Figuren dargestellten sektoriellen Unterteilung der Heizelemente 50, gebildet jeweils durch einen Flachheizkörper 56 bis 58 mit zugeordnetem Tragrahmen 59 bis 61, können die Tragrahmen 59 bis 61 ebenfalls zu einer Ringeinheit, insbesondere einer vormontierten Ringeinheit zusammengefasst sein. Eine bevorzugte erfindungsgemäße Lösung besteht darin, die Tragrahmen 59 bis 61 gegen die den Spaltraum 51 begrenzenden Seitenwände 52 der Filtertaschen 53 abzustützen und so, wie insbesondere aus Fig. 6 und 7 ersichtlich, einen Tragverbund zwischen den die Halterung 54 bildenden Tragrahmen 59 bis 61 und den Seitenwänden 52 der als Filtertaschen 53 gestalteten Filterelemente zu bilden. Durch diesen Tragverbund können sowohl die Seitenwände 52 wie auch die Tragrahmen 59 bis 61 bezüglich der Wandstärken und der Eigenstabilität gering gehalten werden, da sich durch den Verbund eine wechselseitige Aussteifung ergibt. In the sectoral subdivision of the heating elements 50 shown in the figures, each formed by a flat radiator 56 to 58 with an associated support frame 59 to 61 , the support frames 59 to 61 can also be combined to form a ring unit, in particular a preassembled ring unit. A preferred solution according to the invention is to support the support frames 59 to 61 against the side walls 52 of the filter bags 53 delimiting the gap 51 and, as can be seen in particular from FIGS. 6 and 7, a supporting connection between the support frames 59 to 61 and the brackets 54 to form the side walls 52 of the filter elements designed as filter pockets 53 . With this support composite, both the side walls 52 and the support frames 59 to 61 can be kept low in terms of wall thickness and inherent stability, since the composite results in mutual stiffening.

Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, den jeweiligen Tragrahmen 59 bis 61 aus zwei korrespondierenden, insbesondere deckungsgleich zusammensetzbaren Rahmenteilen 62, 63 aufzubauen und diese Rahmenteile 62 und 63 insbesondere im jeweils inneren und äußeren Umfangsbereich mit bezogen auf die jeweilige Rahmenebene entgegengesetzt gerichteten Ausprägungen 64, 65 zu versehen, denen in den einander gegenüberliegenden, die Begrenzung des jeweiligen, das jeweilige Heizelement 50 aufnehmenden Spaltraumes 51 bildenden Seitenwänden 52 korrespondierende Aussparungen 66, 67 zugeordnet sind, so dass durch den wechselseitigen Eingriff die Tragrahmen 59 bis 61, die insgesamt die Halterung 54 bilden, zueinander wie auch zum durch die zusammengefügten Filtertaschen 53 aufgebauten Filterkörper lagefest fixiert sind. Als zweckmäßig erweist es sich hierzu, die Ausprägungen 64, 65 und die Aussparungen 66, 67 im Konturverlauf so aufeinander abzustimmen, dass sich eine allseits formschlüssige Abstützung bei geringer Toleranzempfindlichkeit ergibt, wozu es zweckmäßig ist, den Ausprägungen 64, 65 eine ballige Kontur zu vergeben, der die Aussparungen 66, 67 durch entsprechende Ausbildung der jeweiligen Randzonen angepasst sind. Ein derartiger Aufbau ist auch produktionstechnisch gut zu beherrschen. In the context of the invention, it is particularly advantageous to construct the respective support frame 59 to 61 from two corresponding frame parts 62 , 63 , which can be assembled congruently, and these frame parts 62 and 63, in particular in the inner and outer circumferential areas, with features 64 oriented opposite to the respective frame level to provide 65, which in the opposite, to limit the respective, the respective heating element 50 receiving gap space 51 forming side walls 52 corresponding recesses 66, are assigned 67, so that by the mutual engagement of the support frames 59 to 61, the total of the holder 54 , are fixed to each other as well as to the filter body constructed by the assembled filter pockets 53 . It proves to be expedient for this to coordinate the features 64 , 65 and the recesses 66 , 67 with one another in the course of the contour in such a way that there is positive support on all sides with low tolerance sensitivity, for which purpose it is useful to give the features 64 , 65 a spherical contour , the recesses 66 , 67 are adapted by appropriate training of the respective edge zones. Such a structure is also easy to master in terms of production technology.

Fig. 8 zeigt, dass sich durch die Ausprägungen 64, 65 und die korrespondierenden Aussparungen 66, 67 bezogen auf den Innenumfangsbereich und den Außenumfangsbereich punktuelle Abstützungen 68, 69 zu den Seitenwänden 52 ergeben, wobei diese Abstützungen in Umfangsrichtung bevorzugt auf Lücke zueinander liegen. FIG. 8 shows that the features 64 , 65 and the corresponding recesses 66 , 67 result in selective supports 68 , 69 with respect to the side walls 52 with respect to the inner peripheral area and the outer peripheral area, these supports preferably lying on a gap in the peripheral direction.

Die die Flachheizkörper 56 bis 58 umschließende Ausbildung der Tragrahmen 59 bis 61 erlaubt unterschiedlichste Ausgestaltungen für die Flachheizkörper 56 bis 58, die durch zwischen dem jeweiligen Tragrahmen 59 bis 61 ausgespannte Heizleiter, wie bei 70 strichliert angedeutet, Heizfolien, Heizgitter oder dergleichen gebildet sein können. Insbesondere der geteilte Aufbau der Tragrahmen 59 bis 61 jeweils aus Rahmenteilen 62 und 63 macht es in einfacher Weise auch möglich, den jeweiligen Flachheizkörper, was hier nicht gezeigt ist, zwischen den aufeinanderzulegenden Rahmenteilen 62 und 63 einzuspannen, was insgesamt eine in ihrem Aufbau und auch in der Montage günstige Lösung ergibt. The panel radiators 56 59 to 61 enables to 58 surrounds forming the support frame variety of configurations for the flat heating element 56 to 58, the stretched-through between the respective supporting frames 59 to 61 heat conductor, in phantom as at 70 indicated, heating films, heating grid or the like can be formed. In particular, the split structure of the support frames 59 to 61, each consisting of frame parts 62 and 63 , also makes it possible in a simple manner to clamp the respective flat radiator, which is not shown here, between the frame parts 62 and 63 to be placed one on top of the other, which in total is a structure and also in the assembly results in a favorable solution.

Insbesondere erlaubt es die geschilderte Bauweise mit von Tragrahmen 59 bis 61 umschlossenen Flachheizkörpern 56 bis 58, dass die Heizenergie von letzteren nach beiden Seiten gegen die Filterflächen bildenden Seitenwände 52, die den das jeweilige Heizelement 50 aufnehmenden Spaltraum 51 begrenzen, in gleicher Weise abgestrahlt wird und dass die jeweiligen Flachheizkörper 56, 58 über ihre ganze Fläche zu den Seitenwänden 52 freiliegen. Ferner gibt die erfindungsgemäße Konstruktion günstige Voraussetzungen für eine entsprechend isolierte Stromzuführung. Von Vorteil ist der geschilderte Aufbau der Heizelemente 50 auch, um die Tragrahmen 59 bis 61 und/oder die Flachheizkörper 56 bis 58 gegebenenfalls katalytisch aktiv auszubilden, so beispielsweise mit einer katalytisch aktiven Beschichtung zu versehen, wobei diese Beschichtung bei dem geschilderten Aufbau auch für die Tragrahmen 59 bis 61 und die Flachheizkörper 56 bis 58 im Rahmen der jeweiligen Vorfertigung aufgebracht und deshalb unterschiedlich gewählt werden kann. In particular, the design described with flat radiators 56 to 58 enclosed by support frames 59 to 61 allows the heating energy from the latter to be radiated in the same way on both sides against the side walls 52 forming the filter surfaces, which delimit the gap space 51 accommodating the respective heating element 50 , and that the respective flat radiators 56 , 58 are exposed over their entire surface to the side walls 52 . Furthermore, the construction according to the invention provides favorable conditions for a correspondingly insulated power supply. The structure of the heating elements 50 described is also advantageous in order to provide the support frames 59 to 61 and / or the flat radiators 56 to 58, if appropriate, catalytically active, for example to provide them with a catalytically active coating, this coating also being suitable for the structure described Support frame 59 to 61 and the flat radiators 56 to 58 applied as part of the respective prefabrication and can therefore be selected differently.

Fig. 10 und 11 veranschaulichen ein Grundkonzept zur Zusammenfassung von Flachheizkörpern zu Baugruppen bei einer Basisanordnung gemäß Fig. 5, wobei die nunmehr mit 36 bezeichneten Flachheizkörper, die von außen in die Spalträume 29 eingreifen, wie insbesondere Fig. 11 zeigt, als Halbringe ausgebildet sind, und zwar bei gemeinsamer Abstützung gegenüber einem Träger 37, wobei diesem Träger in nicht näher dargestellter Weise auch die erforderlichen elektrischen Anschlüsse und dergleichen zugeordnet sind. Bei dieser Lösung, bei der die halbringförmigen Flachheizkörper zu einer Schale zusammengefasst sind und quasi kammartig in die Spalte 29 eingesetzt werden können, ergibt sich eine bezüglich der Montage, der Wartung wie auch der Führung der elektrischen Anschlüsse besonders günstige Lösung, die auch die Beherrschung der auftretenden Isolationsprobleme in einfacher Weise ermöglicht. FIGS. 10 and 11 illustrate a basic concept for grouping flat radiators to modules at a base assembly shown in FIG. 5, wherein the flat heating element now indicated at 36, which engage from the outside into the gap spaces 29, in particular Fig. 11, are formed as half rings , namely with common support with respect to a carrier 37 , the necessary electrical connections and the like also being associated with this carrier in a manner not shown. With this solution, in which the semi-ring-shaped flat radiators are combined to form a shell and can be used in a comb-like manner in the column 29 , there is a solution which is particularly favorable with regard to assembly, maintenance and also the management of the electrical connections and which also requires control isolation problems occurring in a simple manner.

Angedeutet ist in Fig. 11, dass die ringförmigen Flachheizkörper 36, um die gleichmäßige Anströmung der Filtertaschen 24 nicht zu beeinträchtigen, mit entsprechenden Durchtrittsöffnungen, wie sie bei 38 symbolisch angedeutet sind, versehen sein können. Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei der die Flachheizkörper in Gitterform gestaltet sind, da sich entsprechend große Durchtrittsquerschnitte verwirklichen lassen. Auch bei dieser Ausgestaltung können die Flachheizkörper 36 als scheibenförmige Heizelemente, als Träger von Heizwendeln oder mit integrierten Heizleitern ausgestaltet werden, so dass ein großes Spektrum konstruktiver Gestaltungsmöglichkeiten in Verbindung mit diesem Grundkonzept zu realisieren ist. It is indicated in FIG. 11 that the ring-shaped flat heating elements 36 can be provided with corresponding through openings, as symbolically indicated at 38 , in order not to impair the uniform flow against the filter pockets 24 . An embodiment is particularly expedient in which the flat radiators are designed in a lattice shape, since correspondingly large passage cross sections can be achieved. In this embodiment too, the flat radiators 36 can be designed as disk-shaped heating elements, as supports for heating coils or with integrated heating conductors, so that a large spectrum of design options can be realized in connection with this basic concept.

Die Fig. 12 und 13 zeigen einen den Fig. 10 und 11 entsprechenden Grundaufbau, nun aber mit einer Verdoppelung der halbringförmigen, zu einer Schale zusammengefassten Flachheizkörper 36, so dass sich eine vollflächige Beheizungsmöglichkeit für die jeweils zu den Flachheizkörpern 36 benachbarten Seitenwände 27 der Filtertaschen 24 ergibt. The Figs. 12 and 13 show a in FIGS. 10 and 11 corresponding basic structure, but now with a doubling of the semi-annular, combined to a shell panel radiators 36, so a full-surface heating possibility that the respectively adjacent to the flat radiator 36 side walls 27 of the filter pockets 24 results.

Im Rahmen der Erfindung können, unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform, die Heizelemente einzeln oder in Gruppen gesteuert beheizt werden und gegebenenfalls auch bezüglich ihrer Heizflächen oder Heizleiter entsprechend segmentiert sein, so dass die Beheizung sowohl sequentiell wie auch sektoriell gesteuert werden kann. Damit ist es möglich, jeweils bestimmte Bereiche der Filterelemente oder des ganzen Filterkörpers gezielt zu beheizen, wie auch insgesamt den jeweiligen beheizten Flächenanteil zu variieren. Durch eine frequenzmodulierte Ansteuerung ist darüber hinaus auch noch eine zeitliche Variable gegeben, so dass die Beheizung entsprechend bedarfsgerecht beeinflusst werden kann. Within the scope of the invention, regardless of the particular Embodiment, the heating elements individually or in groups are controlled heated and possibly also with regard to their Heating surfaces or heating conductors should be segmented accordingly that heating is both sequential and sectoral can be controlled. This makes it possible to have specific ones Areas of the filter elements or the entire filter body targeted heating, as well as the respective heated Vary proportion of area. Through a frequency modulated Control is also a time variable given, so that the heating according to need can be influenced.

Fig. 14 zeigt ausschnittsweise eine vergrößerte Darstellung einzelner Filtertaschen 24 in Verbindung mit einer Flachheizkörperanordnung gemäß Fig. 10 und 11, wobei der Träger für die Flachheizkörper 36 wiederum mit 37 bezeichnet ist. In Fig. 14 ist insbesondere veranschaulicht, dass die Flachheizkörper 36, um Kurzschlußverbindungen auszuschließen, mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung 48 versehen sein können, wobei diese Beschichtung 48 gegebenenfalls als keramische Beschichtung ausgebildet sein und/oder gleichzeitig als Katalyt dienen kann. Die Beschichtung 48 kann auch Träger eines Katalyten 39 sein. Anstelle einer derartigen katalytischen Beschichtung 39 kann die Schicht 48 auch entsprechend katalytisch getränkt sein. FIG. 14 shows a detail of an enlarged illustration of individual filter pockets 24 in connection with a flat radiator arrangement according to FIGS. 10 and 11, the support for the flat radiators 36 again being denoted by 37 . In Fig. 14, particularly illustrating that the flat heating element 36 to short-circuit connections ruled out may be provided with an electrically insulating coating 48, this coating 48 may be optionally formed as a ceramic coating and / or can serve as Katalyt. The coating 48 can also be a carrier of a catalyst 39 . Instead of such a catalytic coating 39 , the layer 48 can also be appropriately catalytically impregnated.

Fig. 14 veranschaulicht desweiteren einen zweckmäßigen Aufbau des Filterkörpers 25, derart, dass die Filtertaschen 24 jeweils aus zwei spiegelsymmetrisch ausgebildeten Sintermetallscheiben zusammengesetzt sind, die angrenzend an die die Seitenwände 27 bildenden Mittelbereiche radial außen aufeinander zulaufend abgesetzt sind, und radial innen in entgegengesetzter Richtung, so dass sich die besprochene Mäanderstruktur ergibt. Insbesondere die Mittelbereiche der Seitenwände 27 bilden Filterflächen. Fig. 14 illustrates further a functional structure of the filter body 25 such that the filter bags 24 are each composed of two mirror-symmetrically formed sintered metal discs, to which the side walls are outwardly successive deposed 27 forming middle portions radially tapered adjacent and radially inward in the opposite direction so that the meandering structure discussed results. The central regions of the side walls 27 in particular form filter surfaces.

Bezogen auf die Möglichkeit einer sowohl sequentiell wie auch sektoriell und/oder frequenzmoduliert gesteuerten Beheizung der Heizelemente zeigt Fig. 15 das Schema eines Schaltplanes, in dem darüber hinaus auch einige im Rahmen der erfindungsgemäß durchzuführenden Regeneration zweckmäßige Steuerparameter veranschaulicht sind. With regard to the possibility of heating the heating elements controlled sequentially as well as sectorally and / or frequency-modulated, FIG. 15 shows the schematic of a circuit diagram, in which some control parameters which are expedient in the context of the regeneration to be carried out according to the invention are also illustrated.

Die Heizelemente sind schematisch mit 40 bezeichnet und beispielsweise frequenzmoduliert anzusprechen, was symbolisch über den frequenzmodulierten Drehschalter 41 veranschaulicht ist. Weitere Steuerparameter sind die Abgastemperatur, die über einen entsprechenden Abgassensor 42 erfaßt werden kann, sowie der Abgasgegendruck, der über einen Drucksensor 43 erfaßt wird. Zweckmäßig ist auch die Erfassung von Motorbetriebszuständen, so hier des Bremsbetriebes über eine entsprechende Sensorik 44, wobei der Bremsbetrieb zweckmäßigerweise für die Durchführung der Regeneration benutzt wird, was durch die hier veranschaulichte Vorrangschaltung symbolisiert ist. Weiter wird zweckmäßigerweise die Temperatur des Partikelfilters berücksichtigt, was über eine Sensorik 45 veranschaulicht ist, wobei für die Regeneration eine Mindesttemperatur des Partikelfiltergehäuses zweckmäßig ist. The heating elements are schematically designated 40 and can be addressed, for example, frequency-modulated, which is illustrated symbolically by the frequency-modulated rotary switch 41 . Further control parameters are the exhaust gas temperature, which can be detected by a corresponding exhaust gas sensor 42 , and the exhaust gas back pressure, which is detected by a pressure sensor 43 . It is also expedient to record engine operating states, in this case the braking mode via a corresponding sensor system 44 , the braking mode being expediently used for carrying out the regeneration, which is symbolized by the priority circuit illustrated here. Furthermore, the temperature of the particle filter is expediently taken into account, which is illustrated by a sensor system 45 , a minimum temperature of the particle filter housing being expedient for regeneration.

Werden die Heizelemente und/oder Sinterplatten katalytisch genutzt, durch entsprechende Beschichtungen oder dergleichen, so ist es zweckmäßig, eine gewisse Grundtemperatur in Bezug auf diesen Verwendungszweck, bevorzugt unabhängig von der Durchführung der Regeneration vorzusehen, wobei eine diesbezügliche Schaltungsanordnung für die Heizelemente durch die Schaltsensorik 46 veranschaulicht ist. If the heating elements and / or sintered plates are used catalytically, by means of appropriate coatings or the like, it is expedient to provide a certain basic temperature in relation to this intended use, preferably independently of the implementation of the regeneration, with a circuit arrangement for this for the heating elements by the switching sensors 46 is illustrated.

Die Erfindung ist dargestellt und beschrieben im Hinblick auf eine Durchströmung von außen nach innen. Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Durchströmung von innen nach außen, die unter Beibehaltung der prinzipiellen Lösung mit gewissen Anpassungen insbesondere hinsichtlich der Anordnung und Gestaltung der Heizelemente zu realisieren ist. The invention is illustrated and described in terms of a flow from outside to inside. As part of the Invention is also a flow from the inside to the outside while maintaining the basic solution with certain Adjustments in particular with regard to the arrangement and Design of the heating elements is to be realized.

Claims

1. A method for separating soot particles in particle filters with filter elements which alternately limit gap spaces which are open against the inflow and outflow sides and are separated from one another by intermediate filter surfaces, in particular for diesel internal combustion engines, characterized in that the soot particles on the filter surfaces (side walls 7 ; 27 ) of the filter elements (filter bags 4 ; 24 ) are deposited over a large area and are burned off in the gap spaces ( 9 ; 29 ) between successive filter elements (filter bags 4 ; 24 ) by flat electrical heating.

2. The method according to claim 1, characterized, that the deposited soot particles are contactless, especially be heated almost touching flat.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the filter surfaces (side walls 7 ; 27 ) of the filter elements (filter bags 4 ; 24 ) are heated proportionally, in particular sectorally.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the filter surfaces (side walls 7 ; 27 ) of the filter elements (filter bags 4 ; 24 ) are staggered, in particular sequentially heated.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the exhaust system of an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine used particle filter and design of the exhaust system for a predetermined back pressure at nominal speed, the burning of the soot for each predetermined areas of the filter surfaces (side walls 7 ; 27 ) carried out at different times and, based on the nominal speed and the maximum heat input to the particle filter, takes place in the middle to upper speed range with detection of an area percentage, and which is below 75% of the filter area.

6. The method according to claim 5, characterized, that the interpretation is based on the acquisition of an area share takes place, which corresponds to about half the filter area.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized, that the size of each for burning off the soot used area share when using the particle filter in Motor vehicles taking into account the driver's driving behavior of the vehicle is determined.

8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized, that the size of each for burning off the soot used area share taking into account the over one operating conditions recorded in the previous period becomes.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the burning of the soot depending on the Exhaust gas temperature is controlled.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the burning of the soot depends on the Exhaust back pressure is controlled.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the burning of the soot in consideration of the Temperature of the particle filter, especially the Particle filter housing is controlled.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the burning of the soot is controlled depending on the thickness of the particle coating of the filter surface (side walls 7 ).

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the burning of the soot in consideration of the current operating state of the internal combustion engine is controlled.

14. The method according to claim 13, characterized, that the burning of the soot when braking the Internal combustion engine is carried out.

15. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that burning off the soot when used in vehicles Particle filtering is carried out depending on the driving state.

16. The method according to claim 15, characterized, that the soot burns off when the vehicle brakes is carried out.

17. The method according to claim 16, characterized, that the soot burns off when the vehicle brakes using the drive power of the internal combustion engine Generation of electricity usable for the supply of heat is carried out.

18. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that burning off the soot over the externally supplied Amount of heat is controlled.

19. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the burning of the soot for the respective area shares frequency modulated as required.

20. Particle filter, in particular for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, with filter elements which alternately delimit gap spaces which are open against the inflow and outflow sides and are separated from one another by intermediate filter surfaces, characterized in that the particle filter working with external heat supply ( 1 ; 21 ) is designed as an electrothermally regenerable particle filter ( 1 ; 21 ).

21. Particulate filter according to claim 20, characterized in that flat electrical heating elements (for example 34 ; 36 ; 40 ; 50 ) are provided in overlap with the gap-side filter surfaces.

22. Particulate filter according to claim 21, characterized in that the filter elements are formed by filter bags ( 4 ; 24 ; 53 ).

23. Particulate filter according to claim 21 or 22, characterized in that the flat heating elements ( 34 ; 36 ; 40 ; 50 ) are non-contact, in particular almost touching the filter surfaces (side walls 7 ).

24. Particulate filter according to one of claims 21 to 23, characterized in that a plurality of flat heating elements ( 36 ) are combined to form a radiator.

25. Particulate filter according to one of claims 21 to 24, characterized in that a plurality of filter elements (filter pockets 4 ) with a plate-shaped cross section of their filter surfaces (side walls 7 ) are combined to form a filter block which has a meandering outer contour and that the heating elements ( 36 ) are in the form of rings or ring segments are formed, which are arranged so as to dive into the gap spaces ( 9 ) between successive filter surfaces (side walls 7 ).

26. Particulate filter according to claim 25, characterized in that a plurality of heating elements combined to form a radiator with their ring segments plunge into the gap spaces ( 9 ) between adjacent, in particular successive filter elements (filter pockets 4 ).

27. Particulate filter according to claim 26, characterized in that at least two filter elements (filter pockets 24 ) are assigned to a gap space ( 29 ) in the case of a comb-shaped heating element.

28. Particulate filter according to one of claims 21 to 27, characterized in that the heating elements (z. B. 36 ) and the filter elements ( 4 ; 24 ) are designed to follow the contours in cross-section with respect to their corresponding surfaces, at least in the region of their mutual overlap.

29. Particulate filter according to one of claims 21 to 28, characterized in that the energy consumption of the heating elements (z. B. 36 ) is determined by their internal resistance.

30. Particulate filter according to claim 20 or 21, characterized in that the heating elements ( 50 ) have a holder ( 54 ) and at least one associated heating conductor ( 55 ).

31. Particulate filter according to claim 30, characterized in that the holder ( 54 ) is designed as a supporting frame ( 59 to 61 ) on the circumferential side of the associated heating conductor (flat heating element 56 to 58 ).

32. Particulate filter according to claim 29 or 30, characterized in that the connection between the holder ( 54 ) and heating conductor ( 55 ) is designed to be electrically insulating.

33. Particulate filter according to claim 32, characterized in that the holder ( 54 ) is provided as a supporting skeleton between filter elements arranged in a gap-forming manner (filter pockets 53 ).

34. Particulate filter according to one of claims 30 to 33, characterized in that the holder ( 54 ) is made up of several parts (frame parts 62 , 63 ) connected after integration of the heating conductor ( 55 ).

35. Particulate filter according to one of claims 30 to 34, characterized, that the heat conductor made of heat-resistant material in the form of foils or wires.

36. Particulate filter according to one or more of claims 30 to 35, characterized in that the heating conductors ( 55 ) have an electrically insulating coating.

37. Particulate filter according to one of claims 30 to 36, characterized in that the holder ( 54 ) and / or the heating conductor ( 55 ) have a coating with a catalytically active component.

38. Particulate filter according to one or more of claims 20 to 37, characterized in that the radially directed, in particular radially directed, one-sidedly closed filter elements (filter pockets 24 ) as heating elements are assigned to radiant heaters ( 31 ).

39. Particulate filter according to claim 38, characterized in that the radially directed, one-sided end-closed filter elements (filter pockets 4 ; 24 ) are assigned as convector heating elements (tubular heaters 11 ; 33 ).

40. Particulate filter according to claim 38 or 39, characterized in that heating elements (radiant heater 31 ) are provided as heating elements.

41. Particulate filter according to claim 40, characterized in that the heating rods (radiant heater 31 ) are assigned to the outer circumference of the filter body.

42. Particulate filter according to claim 41, characterized in that the heating rods (radiant heater 31 ) are arranged extending in the longitudinal direction of the filter body.

43. Particulate filter according to claim 41 or 42, characterized in that reflectors ( 32 ) are associated with the heating rods forming the radiant heater ( 31 ).

44. Particulate filter according to one of claims 40 to 43, characterized, that the heating rods in the circumferential direction of the filter body are arranged progressively.

45. Particulate filter according to one of claims 42 to 44, characterized, that the heating rods arranged around the filter body are.

46. Particulate filter according to one of claims 41 to 45, characterized in that the heating rods (tubular heater 33 ) are integrated in the closed bottom region of the filter bags.

47. Particulate filter according to one or more of claims 20 up to 46 characterized, that the flat, in particular plate-shaped heating elements are designed in a lattice structure.

48. Particle filter according to one or more of claims 20 to 46, characterized in that the filter elements of the particle filter ( 21 ) are designed as heating elements.

49. Particulate filter according to one or more of claims 20 up to 47 characterized, that the filter elements are carriers of heating conductors.

50. particle filter according to claim 48, characterized, that heating conductors are integrated in the filter elements.

51. Particulate filter according to one or more claims 20 to 50, characterized, that the heating elements designed as catalysts regardless of their heating to burn off the soot on a catalytic working temperature can be heated.

52. Particulate filter according to claim 51, characterized, that the catalytic working temperature is the initial temperature for further heating to burn off the soot.

53. Particle filter according to claim 20, characterized, that the filter elements are closed at one end Filter bags are formed.

54. Particulate filter according to claim 53, characterized, that adjacent filter bags with their closed End alternately assigned to the upstream and downstream sides are.

55. Particulate filter according to claim 53, characterized, that each adjacent filter bags with their open ends the upstream or downstream side and with their mutually adjacent walls open in the opposite direction limit.

56. Particulate filter according to claim 53, characterized, that the filter bags are closed at one end Ring channels are formed.

57. Particulate filter according to claim 56, characterized, that ring channels enclosing each other have a common one Have channel wall.

58. Particulate filter according to one of claims 20 to 57, marked through filter surfaces with over their extension different porosity.

59. Particulate filter according to claim 58, characterized, that the filter surfaces refer to the flow direction of the Filter elements, in radial and / or axial extent in Filter porosity vary.

60. Particulate filter according to claim 58 or 59, characterized, that the filter porosity depending on the Pressure distribution over the filter surface is variable.