DE102007010535B3

DE102007010535B3 - Particle filter's condition determining method, involves measuring electrical voltage produced between two electrodes, and evaluating measured electrical voltage by evaluation device such that condition of particle filter is determined

Info

Publication number: DE102007010535B3
Application number: DE102007010535A
Authority: DE
Inventors: Tobias Bernat
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2027-03-06

Abstract

The method involves initiating an electromagnetic impulse in a particle filter (1) by an initiation device (3), where the particle filter has a cylindrical form and the electromagnetic impulse is initiated in the direction of a cylinder axis. Electrical voltage is produced between two electrodes (5, 6) by the electromagnetic impulse and measured by a measuring device, where the electrodes are attached to the particle filter. The measured electrical voltage is evaluated by an evaluation device (7) such that the condition of the particle filter is determined. An independent claim is also included for a device for determining the condition of a particle filter.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen des Zustands eines Partikelfilters. Bei Filtern für feinste Partikel, beispielsweise Rußpartikelfiltern für den Abgasstrom einer Dieselbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, besteht das Problem, dass sich der Filter während des Betriebs mit der Zeit mit den gefilterten Partikeln zunehmend belädt. Die Folge ist, dass das zu filternde Medium, beispielsweise das Abgas, nicht mehr ungehindert durch den Filter strömen kann. Daher muss der Filter von Zeit zu Zeit von den Partikeln befreit werden. Dies kann beispielsweise durch einen Abbrand der Partikel erfolgen. Der Zeitpunkt, zu dem eine Reinigung oder auch eine sonstige Wartung des Partikelfilters erforderlich ist, variiert abhängig von den Betriebsbedingungen des Systems. Um den richtigen Zeitpunkt für die Regeneration oder Wartung zu bestimmen, ist es wünschenswert, den Zustand des Filters, beispielsweise seine Beladung mit gefilterten Partikeln, festzustellen.The The present invention relates to a method and an apparatus for detecting the condition of a particulate filter. For filters for the finest Particles, for example soot particle filters for the Exhaust gas flow of a diesel engine of a motor vehicle, There is a problem that the filter during operation with the Time with the filtered particles increasingly loads. The consequence is that too filtering medium, such as the exhaust, no longer unhindered flow through the filter can. Therefore, the filter must be freed from the particles from time to time become. This can be done, for example, by burning off the particles respectively. The time when a cleaning or other Maintenance of the particulate filter is required varies depending on the Operating conditions of the system. The right time for regeneration or maintenance, it is desirable to check the condition of Filters, for example its charge of filtered particles, determine.

Eine bekannte Methode zur Feststellung des Beladungszustands eines Partikelfilters basiert auf der Tatsache, dass mit zunehmender Beladung des Filters mit Partikeln eine Druckdifferenz zwischen dem Filtereingang und dem Filterausgang entsteht. Diese Druckdifferenz kann in eine Aussage über die Beladung des Filters umgesetzt werden. Ein solches bekanntes System ist schematisch in 1 dargestellt. Mit (A) ist in 1 der Zustrom bereits vorgereinigter, aber noch mit Rußpartikeln beladener Abgase in einen Dieselpartikelfilter bezeichnet. Der Abgasstrom trifft in dem Filter auf mit (B) bezeichnete Filterlamellen. Die Filterlamellen halten die aus dem Abgasstrom herauszufilternden Rußpartikel zurück, wie in 1 in der Schnittvergrößerung (C) dargestellt. Nach Durchlaufen der Filterlamellen gelangt der gereinigte Abgas strom aus dem Filter heraus, in 1 mit (D) bezeichnet. Um den Beladungszustand des Filters festzustellen, sind bei dem bekannten System Drucksensoren (E) vorgesehen, die eine Druckdifferenz zwischen dem Filtereingang und dem Filterausgang messen. Wird mittels der Drucksensoren ein bestimmter, kritischer Beladungszustand des Filters festgestellt, wird eine Regenerationsphase des Filters eingeleitet, in der der Filter durch einen Abbrand der Partikel gereinigt wird.A known method for determining the loading state of a particulate filter is based on the fact that with increasing loading of the filter with particles, a pressure difference between the filter inlet and the filter outlet arises. This pressure difference can be converted into a statement about the loading of the filter. Such a known system is shown schematically in FIG 1 shown. With (A) is in 1 the influx of already pre-cleaned, but still loaded with soot particles exhaust gases referred to in a diesel particulate filter. The exhaust gas stream strikes the filter with filter blades (B). The filter fins retain the soot particles to be filtered out of the exhaust gas stream, as in 1 in the sectional enlargement (C) shown. After passing through the filter blades, the purified exhaust gas flow out of the filter, in 1 denoted by (D). To determine the load condition of the filter, pressure sensors (E) are provided in the known system, which measure a pressure difference between the filter input and the filter output. If a certain, critical loading state of the filter is determined by means of the pressure sensors, a regeneration phase of the filter is initiated in which the filter is cleaned by burning off the particles.

Nachteilig bei dem bekannten System ist, dass die gemessene Druckdifferenz von diversen äußeren Parametern, wie beispielsweise der Temperatur, abhängt. Um dies zu berücksichtigen, muss ein separater Temperatursensor, in 1 mit (F) bezeichnet, vorgesehen werden. Dies macht die bekannte Vorrichtung aufwendig. Außerdem nehmen neben der Temperatur noch andere Parameter, wie beispielsweise Druck, Feuchte, etc. einen störenden Einfluss auf die Messung. Insbesondere reagiert die bekannte Beladungsmessung empfindlich auf Lastwechsel der Brennkraftmaschine und damit verbundene Änderungen des Abgasmassenstroms. Daher ist mit der bekannten Vorrichtung die Feststellung des Beladungszustands eines Partikelfilters nicht immer zuverlässig möglich.A disadvantage of the known system is that the measured pressure difference of various external parameters, such as the temperature depends. To take this into account, a separate temperature sensor, in 1 designated (F). This makes the known device consuming. In addition to the temperature other parameters, such as pressure, humidity, etc. have a disturbing effect on the measurement. In particular, the known load measurement is sensitive to load changes of the internal combustion engine and associated changes in the exhaust gas mass flow. Therefore, the determination of the loading state of a particulate filter is not always possible reliably with the known device.

Aus der EP 1 564 387 A1 ist es weiterhin bekannt, zum Feststellen der Beladung eines Partikelfilters mittels eines Elektrodenpaars eine elektrische Größe zu erfassen, die mit der Dielektrizitätszahl der in einem zwischen den Elektroden angeordneten Volumenteilbereich vorhandenen Materie korreliert. Insbesondere kann dabei als elektrische Größe die elektrische Kapazität erfasst werden. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist, dass die gemessenen elektrischen Größen, beispielsweise die gemessenen Kapazitäten, sehr klein sind, so dass eine aufwändige Messanordnung erforderlich ist, um anhand dieser Messung auf die Beladung des Partikelfilters zu schließen. Hinzukommt, dass die Messung der elektrischen Größe, beispielsweise die Kapazitätsmessung, aufgrund der erforderlichen Frequenzanregung kompliziert ist. Auch ist die Messung aufgrund des kleinen Messsignals anfällig gegen Störeinflüsse, beispielsweise durch ein Auftreten bzw. eine Änderung von Luftströmungen in dem Filter.From the EP 1 564 387 A1 Furthermore, it is known to detect an electrical quantity for detecting the loading of a particle filter by means of a pair of electrodes, which correlates with the dielectric constant of the matter present in a partial volume region arranged between the electrodes. In particular, the electrical capacitance can be detected as an electrical variable. A disadvantage of the known method is that the measured electrical quantities, for example the measured capacitances, are very small, so that a complex measuring arrangement is required in order to conclude on the basis of this measurement on the loading of the particle filter. In addition, the measurement of the electrical quantity, for example the capacitance measurement, is complicated due to the required frequency excitation. Also, the measurement due to the small measurement signal is susceptible to interference, for example by an occurrence or a change of air flows in the filter.

In der nachveröffentlichten US 2007/0 144 260 A1 wird die zerstörungsfreie Überprüfung eines Partikelfilters beschrieben. Bei der Überprüfung wird der Partikelfilter auf Fertigungsfehler (beispielsweise Filterbruch) untersucht. Hierzu wird an der einen Seite des Partikelfilters ein Ultraschall-Puls generiert und an der anderen Seite des Partikelfilters das Echo des Pulses empfangen. Aus dem Echo des Ultraschallsignals wird auf den Zustand des Partikelfilters geschlossen. Aus dieser Veröffentlichung geht somit hervor, ein gepulstes Signal zu verwenden, um den Zustand des Partikelfilters festzustellen.In the post-published US 2007/0144 260 A1 the non-destructive testing of a particulate filter is described. During the inspection, the particle filter is examined for manufacturing defects (eg filter breakage). For this purpose, an ultrasonic pulse is generated on one side of the particle filter and receive the echo of the pulse on the other side of the particle filter. From the echo of the ultrasonic signal is closed to the state of the particulate filter. From this publication, it is thus apparent to use a pulsed signal to determine the condition of the particulate filter.

In der US 5 157 340 A werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Rußbeladung eines Partikelfilters beschrieben. Die Rußbeladung wird bestimmt, indem die dielektrischen Eigenschaften des Partikelfilters anhand eines Mikrowellen-Signals erfasst werden. Hierzu ist an einem Ende des Partikelfilters eine Sendeantenne angebracht und am anderen Ende des Partikelfilters eine Empfängerantenne. Aus dem Vergleich der beiden Signale wird auf die Beladung des Partikelfilters geschlossen, wobei das gesendete Signal als elektromagnetische Schwingung mit vorgegebener Frequenz aufgebracht wird.In the US Pat. No. 5,157,340 For example, a method and apparatus for determining soot loading of a particulate filter is described. The soot loading is determined by detecting the dielectric properties of the particulate filter from a microwave signal. For this purpose, a transmitting antenna is attached to one end of the particulate filter and a receiver antenna at the other end of the particulate filter. From the comparison of the two signals is concluded that the loading of the particulate filter, wherein the transmitted signal is applied as an electromagnetic oscillation with a predetermined frequency.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen der Zustand eines Partikelfilters in besonders einfacher und zuverlässiger Weise festgestellt werden kann.Of the The present invention is based on the object, a method and to provide a device with which the condition of a particulate filter be detected in a particularly simple and reliable manner can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie einer Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Patentansprüchen sowie der Beschreibung und den Figuren.These Task is according to the invention with a Method according to the independent claim 1 and a device according to the independent claim 10 solved. Advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims and the description and the figures.

Zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems wird ein Verfahren zum Feststellen des Zustands eines Partikelfilters vorgeschlagen, umfassend die Schritte: Initiieren eines elektromagnetischen Impulses in dem Partikelfilter mittels einer Initiierungseinrichtung, Messen einer zwischen zwei an den Partikelfilter angesetzten Elektroden durch den elektromagnetischen Impuls erzeugten elektrischen Spannung mittels einer mindestens die zwei Elektroden umfassenden Messeinrichtung und Auswerten der gemessenen elektrischen Spannung mittels einer Auswerteeinrichtung, wobei der Zustand des Partikelfilters festgestellt wird.to solution The problem underlying the invention is a method proposed for determining the condition of a particulate filter, comprising the steps: initiate an electromagnetic pulse in the Particle filter by means of an initiating device, measuring a between two attached to the particulate filter electrodes through the electromagnetic pulse generated by electrical voltage a measuring device comprising at least the two electrodes and evaluating the measured electrical voltage by means of a Evaluation device, wherein the state of the particulate filter detected becomes.

In Bezug auf die Vorrichtung wird das der Erfindung zugrunde liegende Problem durch eine Vorrichtung zum Feststellen des Zustands eines Partikelfilters gelöst, umfassend eine Initiierungseinrichtung, mit der ein elektromagnetischer Impuls in dem Partikelfilter initiierbar ist, eine Messeinrichtung umfassend mindestens zwei an den Partikelfilter angesetzte Elektroden, zwischen denen eine durch den elektromagnetischen Impuls erzeugte elektrische Spannung messbar ist, und eine Auswerteeinrichtung, mit der die gemessene elektrische Span nung auswertbar ist, wobei der Zustand des Partikelfilters feststellbar ist.In With respect to the device is based on the invention Problem by a device for determining the state of a Particle filter solved, comprising an initiating device with which an electromagnetic Pulse can be initiated in the particulate filter, a measuring device comprising at least two electrodes attached to the particle filter, between which one generated by the electromagnetic pulse electrical voltage can be measured, and an evaluation device, with which the measured electrical voltage voltage can be evaluated, wherein the condition of the particulate filter is detectable.

Erfindungsgemäß ist eine Initiierungseinrichtung vorgesehen, mit der ein elektromagnetischer Impuls, beispielsweise mittels einer Funkenstrecke, in dem Partikelfilter erzeugt wird. Der erzeugte Impuls durchläuft dabei den Filter. Durch das elektromagnetische Feld des den Filter durchlaufenden elektromagnetischen Impulses wird zwischen den beiden an den Filter angesetzten Elektroden der Messeinrichtung eine elektrische Spannung erzeugt. Diese elektrische Impulsspannung wird von der Messeinrichtung gemessen.According to the invention is a Initiation device provided with an electromagnetic pulse, for example by means of a spark gap, in the particulate filter is produced. The generated pulse passes through the filter. By the electromagnetic field of the electromagnetic current passing through the filter Pulse is between the two electrodes attached to the filter the measuring device generates an electrical voltage. This electrical Pulse voltage is measured by the measuring device.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass die zwischen den Elektroden durch den Impuls erzeugte elektrische Spannung von dem Zustand des Partikelfilters abhängt. So kommt es beispielsweise mit zunehmender Beladung des Filters mit Rußpartikeln zu einer Veränderung der durch den Impuls erzeugten Spannung. Die Auswerteeinrichtung stellt den Zustand des Partikelfilters also auf Grundlage der Tatsache fest, dass die durch den elektromagnetischen Impuls zwischen den Messelektroden erzeugte elektrische Spannung von dem jeweiligen Zustand des Partikelfilters abhängt.The Invention makes use of the knowledge that the between the Electrodes generated by the pulse electrical voltage of the Condition of the particulate filter depends. So it comes, for example, with increasing loading of the filter soot particles to a change the voltage generated by the pulse. The evaluation device thus sets the condition of the particulate filter based on the fact that is due to the electromagnetic pulse between the Measuring electrodes generated electrical voltage from the respective Condition of the particulate filter depends.

Erfindungsgemäß wird in einfacher Weise eine Spannungsmessung durchgeführt. Eine aufwändige Kapazitätsmessung, insbesondere mittels einer Frequenzanregung, ist dabei nicht erforderlich. Der elektromagnetische Impuls stellt dabei eine ausreichend große Energie für ein großes und robustes Messsignal zur Verfügung. Durch geeignete Wahl des erzeugten Impulses kann die Größe des zugehörigen Messsignals entsprechend den jeweiligen Anforderungen gesteuert werden. Durch die Messung der durch den elektromagnetischen Impuls erzeugten Spannung steht somit ein im Vergleich zum Stand der Technik großes und robustes Messsignal zur Verfügung. Es kann daher in einfacher Weise eine zuverlässige Messung durchgeführt werden. Dabei ist die Bestimmung des Filterzustands unabhängig von äußeren Parame tern, wie beispielsweise einer Änderung der durch den Filter strömenden Masse, zum Beispiel einer Änderung des Abgasmassenstroms bei Lastwechseln einer Brennkraftmaschine. Auch andere äußere Parameter wie Temperatur, Feuchte, etc. wirken sich weniger auf das Messergebnis aus als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren.According to the invention is in easily carried out a voltage measurement. A complex capacity measurement, in particular by means of a frequency excitation, is not required. Of the Electromagnetic pulse provides a sufficiently large energy for a great and robust measurement signal available. By suitable choice of the generated pulse, the size of the associated measurement signal be controlled according to the respective requirements. By the measurement of the voltage generated by the electromagnetic pulse is thus a large compared to the prior art and Robust measuring signal available. It can therefore be easily performed a reliable measurement. The determination of the filter state is independent of external parameters, such as a change the flowing through the filter Mass, for example, a change the exhaust gas mass flow during load changes of an internal combustion engine. Also other external parameters such as temperature, humidity, etc. affect less on the measurement result than in the methods known from the prior art.

Gleichzeitig zeichnet sich die Erfindung durch einen einfachen und robusten elektrischen Aufbau aus, der auch unter rauen Betriebsbedingungen zuverlässig arbeitet. Auch die Auswertung des Messergebnisses kann in einfacher Weise erfolgen. Erfindungsgemäß kann der Zustand des Partikelfilters somit in einfacher Weise mit größerer Zuverlässigkeit und Genauigkeit als beim Stand der Technik festgestellt und bewertet werden.simultaneously the invention is characterized by a simple and robust electrical structure which works reliably even under harsh operating conditions. The evaluation of the measurement result can be done in a simple manner respectively. According to the invention of Condition of the particulate filter thus in a simple manner with greater reliability and accuracy as found and evaluated in the prior art become.

Sofern bei der Bestimmung des Zustands ein für die Funktion des Filters kritischer Zustand, beispielsweise eine maximal zulässige Beladung mit gefilterten Partikeln, festgestellt wird, kann eine Regeneration des Filters durch eine Regenerationseinrichtung eingeleitet werden, wobei der Filter beispielsweise von der Beladung mit gefilterten Partikeln gereinigt wird. Dazu können die in dem Filter angesammelten Partikel abgebrannt werden. Die Bestimmung des Filterzustands kann zyklisch wiederholt in bestimmten Abständen erfolgen. Das System bleibt so über seine gesamte Betriebsdauer, beispielsweise der Lebensdauer eines mit dem Filter ausgestatteten Kraftfahrzeugs, wartungsfrei.Provided in determining the condition for the function of the filter Critical condition, for example, a maximum allowable load with filtered particles, it can be found a regeneration the filter are initiated by a regeneration device, the filter being filtered, for example, from the load Particles is cleaned. Can do this the particles accumulated in the filter are burned off. The Determination of the filter state can be repeated cyclically in certain intervals respectively. The system stays that way its entire service life, such as the life of a equipped with the filter motor vehicle, maintenance-free.

Bei dem Partikelfilter kann es sich insbesondere um einen Partikelfilter zur Gasfiltration, beispielsweise Abgasfiltration für ein Kraftfahrzeug, handeln. Dabei kann der Filter zum Filtern hochfeiner Partikel vorgesehen sein. Beispiele für einen solchen Partikelfilter sind Rußpartikelfilter, zum Beispiel für Dieselbrennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. Der Filter kann aus einem Keramikwerkstoff hergestellt sein. In dieser Hinsicht bewährt hat sich in der Praxis der Keramikwerkstoff Korderit.at The particulate filter may in particular be a particulate filter for gas filtration, for example, exhaust gas filtration for a motor vehicle act. The filter can be used to filter very fine particles be. examples for Such a particulate filter are particulate filters, for example for diesel engines of motor vehicles. The filter can be made of a ceramic material be prepared. In this regard, has proven itself in practice the ceramic material Korderit.

Vorzugsweise dient das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Feststellen des Beladungszustands des Partikelfilters, also seines Beladungsgrads mit gefilterten Partikeln. Es ist jedoch auch denkbar, mit der erfindungemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren alternativ oder zusätzlich zu dem Beladungszustand einen anderen Zustand des Filters festzustellen, beispielsweise einen Materialdefekt. Auch das Auftreten eines solchen Materialdefekts, wie beispielsweise eines Bruchs, führt zu einer Veränderung der durch den elektromagnetischen Impuls zwischen den Elektroden erzeugten elektrischen Spannung. Anhand der durch den Impuls erzeugten Spannung kann also auch auf einen Defekt des Partikelfilters geschlossen werden.Preferably serves the inventive method or the device according to the invention for Determining the loading state of the particulate filter, so its Degree of loading with filtered particles. However, it is also conceivable with the device according to the invention or the method according to the invention alternatively or additionally to determine a different state of the filter to the loading state, for example, a material defect. Even the appearance of such Material defect, such as a break, leads to a change due to the electromagnetic pulse between the electrodes generated electrical voltage. Based on the voltage generated by the pulse So it can also be concluded that there is a defect in the particle filter become.

Die Elektroden der Messeinrichtung können beispielsweise direkt an das Filtermaterial angesetzt sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Elektroden beispielsweise an ein das Filtermaterial einschließendes Gehäuse angesetzt werden, oder dass ein anderes Zwischenelement zwischen den Elektroden und dem Partikelfilter vorgesehen ist. Entscheidend ist dabei nur, dass durch den in dem Filter erzeugten elektromagnetischen Impuls eine für eine zuverlässige Messung ausreichende Spannung zwischen den Elektroden erzeugt wird.The Electrodes of the measuring device can, for example be attached directly to the filter material. It is, however conceivable that the electrodes, for example, to a the filter material enclosing casing be attached, or that another intermediate element between the electrodes and the particle filter is provided. It is crucial only that by the electromagnetic generated in the filter Impulse one for a reliable one Measuring sufficient voltage between the electrodes is generated.

Es ist denkbar, dass die Auswerte- und die Messeinrichtung separate Einrichtungen sind. Sie können aber auch als eine gemeinsame Mess- und Auswerteeinrichtung ausgebildet sein.It It is conceivable that the evaluation and the measuring device separate Facilities are. You can but also designed as a common measurement and evaluation be.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Initiierungseinrichtung mindestens zwei Elektroden aufweisen, mit denen der elektromagnetische Impuls initiierbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird der elektromagnetische Impuls also durch mindestens zwei Elektroden initiiert. Dabei wird mittels der beiden Elektroden eine Spannung an den Filter angelegt, so dass es entlang einer Funkenstrecke zu einer Entladung zwischen den Elektroden und somit dem Erzeugen eines elektromagnetischen Impulses in dem Partikel filter kommt. Dazu können die Elektroden zweckmäßigerweise an den Partikelfilter angesetzt sein. Wiederum ist es denkbar, dass die Elektroden direkt an den Partikelfilter angesetzt sind oder, dass zwischen ihnen und dem Partikelfilter ein Zwischenelement, beispielsweise ein Gehäuse vorgesehen ist. Entscheidend ist nur, dass es zwischen den Elektroden zu einer ausreichenden Entladung und somit einem elektromagnetischen Impuls in dem Filter kommen kann. Mit dieser Ausgestaltung ist die Initiierung eines elektromagnetischen Impulses in besonders einfacher und präziser Weise möglich.According to one preferred embodiment of the invention, the initiation device have at least two electrodes with which the electromagnetic Impuls is initiatable. According to this Embodiment of the method is the electromagnetic pulse So initiated by at least two electrodes. It is by means of the two electrodes applied a voltage to the filter, so that it along a spark gap to a discharge between the electrodes and thus generating an electromagnetic pulse in the Particle filter is coming. Can do this the electrodes expediently be attached to the particulate filter. Again, it is conceivable that the electrodes are attached directly to the particle filter or, that between them and the particulate filter is an intermediate element, for example, a housing is provided. The only thing that matters is that it is between the electrodes to a sufficient discharge and thus an electromagnetic Impulse can come in the filter. With this configuration, the Initiation of an electromagnetic pulse in a particularly simple way and more precise Way possible.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Initiierungseinrichtung mindestens ein Blitzgerät aufweisen, mit dem der elektromagnetische Impuls initiierbar ist. In diesem Fall wird der Impuls also durch ein Blitzgerät initiiert. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass bereits ein von einem Fotoblitzgerät in dem Filter erzeugtes elektromagnetisches Feld für den erfindungsgemäßen Zweck ausreichend ist. Mit dieser Ausgestaltung kann ohne weiteren Schaltungsaufwand in besonders einfacher Weise der elektromagnetische Impuls erzeugt werden.According to one Another embodiment of the invention, the initiation device at least one flash unit have, with which the electromagnetic pulse is initiated. In this case, the pulse is thus initiated by a flash unit. It's surprising already proved that one of a photo flash unit in the Filter generated electromagnetic field for the purpose of the invention is sufficient. With this configuration can without further circuitry generates the electromagnetic pulse in a particularly simple manner become.

Der Partikelfilter kann insbesondere eine zylindrische Form aufweisen. Dabei kann die Initiierungseinrichtung derart angeordnet sein, dass der elektromagnetische Impuls in Richtung der Zylinderachse initiierbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird der elektromagnetische Impuls in Richtung der Zylinderachse initiiert. Gemäß dieser Ausgestaltung durchläuft der elektromagnetische Impuls den Partikelfilter in Richtung der Zylinderachse. Er kann dabei insbesondere auf der Zylinderachse selbst oder parallel zu dieser initiiert werden. Bei zylinderförmigen Partikelfiltern erfolgt der Durchfluss des zu filternden Mediums, beispielsweise eines Abgases, üblicherweise in Richtung der Zylinderachse. Es ist sowohl denkbar, den elektromagnetischen Impuls in Strömungsrichtung des zu filternden Mediums durch den Partikelfilter zu erzeugen, als auch in der Strömungsrichtung entgegenge setzter Richtung. Sofern der elektromagnetische Impuls mittels zweier Elektroden der Initiierungseinrichtung initiiert wird, können die beiden Elektroden also insbesondere im Bereich des Filtereingangs und des Filterausgangs angeordnet sein. In diesem Fall verläuft die Funkenstrecke zur Entladung zwischen den Elektroden durch den Partikelfilter in Richtung seiner Zylinderachse. Dabei kann die Entladung in beiden Richtungen zwischen den Elektroden erfolgen. Sofern der elektromagnetische Impuls mittels eines Blitzgeräts erzeugt wird, kann dieses also wahlweise auf der Filtereingangs- oder auf der Filterausgangsseite im Bereich einer der Stirnseiten des Zylinders derart angeordnet sein, dass der Blitz und somit der elektromagnetische Impuls jeweils in Richtung des Partikelfilters ausgelöst wird.Of the Particulate filter may in particular have a cylindrical shape. In this case, the initiation device can be arranged such that the electromagnetic pulse in the direction of the cylinder axis can be initiated is. According to this Embodiment of the method is the electromagnetic pulse in Direction of the cylinder axis initiated. According to this embodiment, the passes through electromagnetic impulse the particle filter in the direction of the cylinder axis. He can in particular on the cylinder axis itself or in parallel be initiated to this. With cylindrical particle filters the flow of the medium to be filtered, for example an exhaust gas, usually in the direction of the cylinder axis. It is both conceivable, the electromagnetic Impulse in flow direction of the medium to be filtered through the particle filter to produce as well as in the flow direction opposite direction. Provided the electromagnetic pulse initiated by means of two electrodes of the initiator will, can the two electrodes thus in particular in the range of the filter input and the filter output. In this case, the Spark gap for discharging between the electrodes through the particle filter in the direction of its cylinder axis. The discharge can be in both Directions take place between the electrodes. Unless the electromagnetic Pulse generated by a flash unit is, so this can be either on the filter input or on the filter outlet side in the area of one of the end faces of the cylinder be arranged such that the flash and thus the electromagnetic Pulse is triggered in each case in the direction of the particle filter.

Wenn der Partikelfilter eine zylindrische Form aufweist, können die Elektroden der Messeinrichtung insbesondere an die Mantelfläche des Zylinders angesetzt sein. Der Vorteil dieser Anordnung der Messelektroden, insbesondere in Verbindung mit einer Initiierung des elektromagnetischen Impulses in Richtung der Zylinderachse liegt darin, dass unter minimaler Beeinträchtigung des Strömungsweges des zu filternden Mediums durch den Filter ein besonders einfach zu realisierender und im Betrieb robuster Aufbau erreicht wird. Die Messelektroden können dabei insbesondere einander gegenüberliegend auf der Mantelfläche angeordnet sein. Es ist zum Beispiel denkbar, die Elektroden in Achsrichtung des Zylinders in etwa mittig auf der Mantelfläche anzubringen. Es sind aber auch andere Positionen denkbar.If the particle filter has a cylindrical shape, the electrodes of the measuring device can be attached in particular to the lateral surface of the cylinder. The advantage of this arrangement of the measuring electrodes, in particular in connection with an initiation of the electromagnetic pulse in the direction of the cylinder axis is that with minimal interference of the flow path of the medium to be filtered through the filter a particularly simple to implement and robust in operation construction is achieved. The measuring electrodes can in particular be arranged opposite each other on the lateral surface. It is conceivable, for example, the electrodes in the axial direction of Zylin ders to install approximately in the middle of the outer surface. But there are also other positions conceivable.

Selbstverständlich sind auch andere Formen des Partikelfilters denkbar, beispielsweise eine Quaderform. Bei derartigen Filtern strömt das zu filternde Medium insbesondere in Richtung der Quaderlängsachse durch den Filter. Die Initiierungseinrichtung kann dabei wiederum derart angeordnet sein, dass der elektromagnetische Impuls in Richtung der Quaderlängsachse initiiert werden kann. Der Impuls kann durch eine geeigne te Anordnung der Initiierungseinrichtung wie bei einem zylindrischen Filter in Strömungsrichtung des zu filternden Mediums aber auch dieser entgegengesetzt erzeugt werden. Die Messelektroden können wiederum an die Außenflächen des Quaders angesetzt sein, insbesondere einander gegenüberliegend. Auf diese Weise wird ein einfacher Aufbau der Messanordnung erreicht.Of course they are Other forms of particulate filter conceivable, for example a Cuboid shape. In filters of this type, the medium to be filtered flows especially in the direction of the cuboid longitudinal axis through the filter. The initiation device can in turn be arranged in this way be that the electromagnetic pulse in the direction of the cuboid longitudinal axis can be initiated. The pulse can by a geeigne te arrangement the initiating device as in a cylindrical filter in flow direction of the medium to be filtered but also generated this opposite become. The measuring electrodes can again to the outer surfaces of the cuboid be attached, in particular opposite each other. In this way a simple construction of the measuring arrangement is achieved.

Man kann sich die Vorrichtung angenähert wie einen Kondensator vorstellen, wobei die Messelektroden als Kondensatorplatten eines Plattenkondensators und der dazwischen liegende Partikelfilter als Dielektrikum wirken. Durch den zwischen den Messelektroden angeregten elektromagnetischen Impuls, insbesondere sein elektromagnetisches Feld, wird eine Spannung zwischen den Elektroden erzeugt. Mit einer Veränderung des Zustands des Partikelfilters, beispielsweise einer Beladung mit leitfähigen Rußpartikeln, verändert sich die durch den elektromagnetischen Impuls erzeugte elektrische Spannung. Aus diesem Zusammenhang kann auf den Zustand des Filters geschlossen werden.you the device can approximate how introduce a capacitor, with the measuring electrodes as capacitor plates a plate condenser and the intervening particulate filter as Dielectric act. By the stimulated between the measuring electrodes electromagnetic pulse, in particular its electromagnetic field, a voltage is generated between the electrodes. With a change the state of the particulate filter, for example a load with conductive soot particles, changed the electrical voltage generated by the electromagnetic pulse. From this context, it can be concluded on the condition of the filter become.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung kann die Messeinrichtung mindestens zwei weitere an den Partikelfilter angesetzte Elektroden aufweisen, zwischen denen ebenfalls eine durch den elektromagnetischen Impuls erzeugte Spannung messbar ist bzw. gemessen wird. Gemäß dieser Ausgestaltung wird also zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Elektrodenpaaren eine durch den elektromagnetischen Impuls erzeugte elektrische Spannung gemessen. Durch eine geeignete Anordnung der Messelektrodenpaare ist es somit möglich, eine räumlich aufgelöste Aussage über den Zustand des Filters zu treffen. Dabei kann insbesondere eine Mehrzahl von Elektrodenpaaren vorgesehen sein. So ist es denkbar, mehrere Elektrodenpaare auf der Mantelfläche eines beispielsweise zylinderförmigen Partikelfilters in Richtung der Zylinderachse versetzt anzuordnen. Auf diese Weise kann die Beladung des Partikelfilters mit Rußpartikeln in verschiedenen Bereichen entlang der Zy linderachse festgestellt werden. Auch ist es möglich, verschiedene Elektrodenpaare zur Messung der elektrischen Spannung radial verteilt über den Zylinderumfang vorzusehen. Durch eine geeignete Anordnung der Elektrodenpaare ist es möglich, ein dreidimensionales Zustandsbild, insbesondere Beladungsbild, des Filters zu erstellen.According to one further preferred embodiment, the measuring device at least have two further electrodes attached to the particle filter, between them also one by the electromagnetic pulse generated voltage is measurable or is measured. According to this Design is thus between at least two different Electrode pairs generated by the electromagnetic pulse measured electrical voltage. By a suitable arrangement of Measuring electrode pairs, it is thus possible, a spatially resolved statement about the Condition of the filter. In particular, a plurality be provided by electrode pairs. So it is conceivable, several Electrode pairs on the lateral surface an example cylindrical particulate filter to arrange offset in the direction of the cylinder axis. In this way the loading of the particulate filter with soot particles in different Be detected areas along the Zy cylinder axis. Also is it is possible different pairs of electrodes for measuring the electrical voltage radially distributed over to provide the cylinder circumference. By a suitable arrangement of Electrode pairs it is possible a three-dimensional state image, in particular loading image, to create the filter.

In besonders einfacher Weise kann auf den Zustand des Partikelfilters geschlossen werden, wenn mittels der Messeinrichtung die Amplitude der durch den Impuls erzeugten elektrischen Spannung messbar ist bzw. gemessen wird. Die Messeinrichtung kann dazu insbesondere eine Einrichtung zum Messen der Spannungsamplitude aufweisen. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass sich abhängig vom Zustand des Filters, insbesondere seiner Beladung, eine Auswirkung in besonders deutlicher Weise hinsichtlich der Amplitude der erzeugten elektrischen Spannung einstellt. Insbesondere kommt es mit zunehmender Beladung des Filters mit Rußpartikeln zu einem Anstieg der Amplitude der erzeugten Spannung, aus dem auf den jeweiligen Filterzustand geschlossen werden kann. Soweit es zu einer Oszillation der durch den Impuls erzeugten Spannung kommt, kann die Amplitude der Oszillation gemessen werden. Als Messgröße kann insbesondere die so genannte „Voltage Peak-to-Peak V_PP", also der Abstand zwischen zwei maximalen Spannungsamplituden einer Oszillation ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich ist es insbesondere denkbar, dass mittels der Mess- und/oder Auswerteeinrichtung eine zeitaufgelöste Messung und Auswertung der erzeugten elektrischen Spannung erfolgt. Auf diese Weise kann noch genauer auf den Zustand des Partikelfilters geschlossen werden.In a particularly simple manner can be concluded that the condition of the particulate filter when the amplitude of the electrical voltage generated by the pulse is measurable or measured by means of the measuring device. The measuring device may for this purpose in particular have a device for measuring the voltage amplitude. It has been found in practice that depending on the condition of the filter, in particular its loading, an effect is set in a particularly clear manner with regard to the amplitude of the generated electrical voltage. In particular, with increasing loading of the filter with soot particles, there is an increase in the amplitude of the generated voltage, from which it is possible to infer the respective filter state. As far as there is an oscillation of the voltage generated by the pulse, the amplitude of the oscillation can be measured. In particular, the so-called "voltage peak-to-peak V _PP ", ie the distance between two maximum voltage amplitudes of an oscillation, can be evaluated as a measured variable Alternatively or additionally, it is conceivable that a time-resolved measurement by means of the measuring and / or evaluation device and evaluation of the generated electrical voltage.This way, the condition of the particulate filter can be more accurately concluded.

Um die Abhängigkeit des Zusammenhangs zwischen elektromagnetischen Impuls und dadurch erzeugter elektrischer Spannung von dem Zustand des Partikelfilters auszuwerten, sind verschiedene Vorgehensweisen möglich.Around the dependence the relationship between electromagnetic pulse and thereby generated evaluate electrical voltage from the condition of the particulate filter, Different approaches are possible.

So ist es beispielsweise denkbar, dass die Auswerteeinrichtung eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich zwischen dem Messergebnis der Messeinrichtung und dem von der Initiierungseinrichtung initiierten elektromagnetischen Impuls aufweist. Gemäß dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird mittels der Auswerteeinrichtung ein Vergleich zwischen dem Messergebnis der Messeinrichtung und dem von der Initiierungseinrichtung initiierten elektromagnetischen Impuls durchgeführt. Bei dieser Vorgehensweise findet also ein Vergleich statt zwischen dem elektromagnetischen Impuls und der dadurch erzeugten elektrischen Spannung. Für diesen Vergleich kann eine den elektromagnetischen Impuls charakterisierende Größe mit einer die durch den Impuls erzeugte elektrische Spannung charakterisierenden Größe verglichen werden. Das Ergebnis dieses Vergleichs ist abhängig von dem Zustand des Filters, beispielsweise seiner Beladung mit gefilterten Partikeln. Aus dem Vergleichsergebnis kann somit auf den Partikelzustand geschlossen werden. Es ist dabei beispielsweise denkbar, dass im Rahmen eines Kalibrierverfahrens eine den Zusammenhang zwischen dem Vergleichsergebnis und dem Partikelfilterzustand beschreibende Kennlinie erstellt wird, anhand der die Auswerteeinrichtung eine Aussage über den Filterzustand trifft.For example, it is conceivable that the evaluation device has a comparison device for comparison between the measurement result of the measuring device and the electromagnetic pulse initiated by the initiating device. According to this embodiment of the method, a comparison between the measurement result of the measuring device and the electromagnetic pulse initiated by the initiating device is carried out by means of the evaluation device. In this procedure, therefore, a comparison takes place between the electromagnetic pulse and the electrical voltage generated thereby. For this comparison, a variable characterizing the electromagnetic pulse can be compared with a variable characterizing the electrical voltage generated by the pulse. The result of this comparison depends on the condition of the filter, for example its loading with filtered particles. From the comparison result can thus be concluded that the particle state. It is conceivable, for example, that in the context of a calibration process one the context between the comparison result and the particle filter state descriptive curve is created, based on the evaluation meets a statement about the filter state.

Als den elektromagnetischen Impuls charakterisierende Größe kann beispielsweise eine für eine Entladung zwischen zwei den Impuls erzeugenden Elektroden angelegte elektrische Spannung dienen. Auch ist es denkbar, dass eine das zur Erzeugung des Impulses eingesetzte Blitzgerät charakterisierende Größe wie beispielsweise seine Ladespannung, Lichtleistung, Energie etc. betrachtet wird. Als charakterisierende Größe kann beispielsweise auch das elektromagnetische Feld des Impulses selbst, also die elektrische und/oder magnetische Feldstärke, oder die Impulsenergie dienen. Als charakteristische Größe für die durch den Impuls erzeugte elektrische Spannung kann beispielsweise die Amplitude der Spannung oder eine andere Größe dienen. Natürlich sind weitere charakterisierende Größen denkbar, wie sie dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind.When can characterize the electromagnetic pulse size for example, one for a discharge applied between two electrodes generating the pulse serve electrical voltage. It is also conceivable that a For example, in order to generate the pulse used flash unit characterizing size its charging voltage, light output, energy etc. is considered. As a characterizing size can for example, the electromagnetic field of the pulse itself, So the electrical and / or magnetic field strength, or the pulse energy serve. As a characteristic size for through The pulse generated electrical voltage, for example, the Amplitude of the voltage or another size serve. Of course they are further characterizing sizes conceivable, as they are the expert in principle are known.

Eine alternative oder auch in Kombination mit der oben beschriebenen Vorgehensweise mögliche Vorgehensweise besteht darin, dass mittels der Auswerteeinrichtung ein Vergleich zwischen dem Messergebnis der Messeinrichtung und mindestens einem Referenzwert durchgeführt wird. Zu diesem Zweck weist die Auswerteeinrichtung eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich zwischen dem Messergebnis der Messeinrichtung und mindestens einem Referenzwert auf. In diesem Fall kann also wiederum eine die erzeugte elektrische Spannung charakterisierende Größe mit vorher im Rahmen eines Kalibrierverfahrens erstellten Referenzwerten verglichen werden. So ist es möglich, im Rahmen des Kalibrierverfahrens eine Kennlinie zu erstellen, die möglichen charakteristischen Größen der erzeugten elektrischen Spannung jeweils einen bestimmten Filterzustand, beispielsweise Beladungszustand, zuordnet. Indem anhand der tatsächlich ermittelten charakteristischen Größe eine Zuordnung innerhalb der Kennlinie erfolgt, kann mittels der Auswerteeinrichtung auf den Zustand des Partikelfilters geschlossen werden. Bei dieser Vorgehensweise wird vorzugsweise zu jeder Messung der gleiche elektromagnetische Impuls angeregt.A alternative or in combination with the one described above Possible approach The procedure is that by means of the evaluation a comparison between the measurement result of the measuring device and at least one reference value is performed. For this purpose the evaluation device a comparison device for comparison between the measurement result of the measuring device and at least one reference value on. In this case, so again can be a generated electrical Voltage characterizing size with before compared with reference values generated during a calibration procedure. So it is possible in the course of the calibration procedure, to create a characteristic which possible characteristic Sizes of generated electrical voltage each have a specific filter state, For example, load state, assigns. By using the actually determined characteristic size one Assignment within the characteristic curve can be carried out by means of the evaluation device be closed on the condition of the particulate filter. At this Procedure is preferably for each measurement of the same electromagnetic Impulse stimulated.

Selbstverständlich sind noch weitere Vorgehensweisen denkbar zur Auswertung der gemessenen elektrischen Spannung, um den Filterzustand festzustellen. Derartige Vorgehensweisen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so dass sie an dieser Stelle nicht näher erläutert werden.Of course they are still further approaches conceivable for the evaluation of the measured electrical voltage to determine the filter condition. such Procedures are generally known to those skilled in the art, so that they not closer at this point explained become.

Mit der Erfindung und ihren Ausgestaltungen kann somit in zuverlässiger, genauer und einfacher Weise der Zustand eines Partikelfilters festgestellt werden.With The invention and its embodiments can thus be more reliably, accurate and simple way the condition of a particulate filter can be determined.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:following Be exemplary embodiments of Invention explained in more detail with reference to a drawing. They show schematically:

1 eine Vorrichtung zum Feststellen der Beladung eines Partikelfilters gemäß dem Stand der Technik in einer Schnittansicht, 1 a device for detecting the loading of a particulate filter according to the prior art in a sectional view,

2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Feststellen des Zustands eines Partikelfilters in einer halbtransparenten Darstellung in einer perspektivischen Seitenansicht, 2 FIG. 2 shows a perspective view of a device according to the invention for detecting the state of a particle filter in a semitransparent representation;

3 die in 2 dargestellte Vorrichtung in einer Draufsicht, 3 in the 2 illustrated device in a plan view,

4 die in den 2 und 3 dargestellte Vorrichtung in einer perspektivischen Seitenansicht im Betrieb, 4 in the 2 and 3 shown device in a perspective side view in operation,

5 die in den 2, 3 und 4 dargestellte Vorrichtung in einer halbtransparenten Darstellung in einer perspektivischen Seitenansicht im Betrieb, 5 in the 2 . 3 and 4 illustrated device in a semi-transparent representation in a perspective side view in operation,

6a–6c Diagramme mit erfindungsgemäß gemessenen elektrischen Spannungen, 6a - 6c Diagrams with electrical voltages measured according to the invention,

7 eine in der Praxis eingesetzte erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht von oben, 7 a device according to the invention used in practice in a perspective view from above,

8 die in 7 dargestellte Vorrichtung in einer perspektivischen Seitenansicht, 8th in the 7 illustrated device in a perspective side view,

9 eine Anordnung zum Erzeugen eines elektromagnetischen Impulses in der in den 7, 8 dargestellten Vorrichtung. 9 an arrangement for generating an electromagnetic pulse in the in 7 . 8th illustrated device.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. In den Figuren ist schematisch ein Partikelfilter 1 dargestellt. Der Partikelfilter 1 weist eine im Wesentli chen zylinderförmige Gestalt auf. Selbstverständlich sind auch andere Formen möglich, beispielsweise eine Quaderform. Das Filtermaterial ist vorliegend lamellenförmig und aus einem keramischen Werkstoff hergestellt, insbesondere aus Korderit. In den 2 und 5 ist zur Veranschaulichung des Aufbaus der Vorrichtung eine Hälfte des Zylinderkörpers transparent dargestellt. Der Partikelfilter 1 dient zum Filtern von Rußpartikeln im Abgasstrom einer Dieselbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Der Pfeil 2 stellt dabei die Strömungsrichtung des vom Motor kommenden und zum Auspuff des Kraftfahrzeugs geleiteten Abgases durch den Partikelfilter 1 dar.In the figures, like reference numerals designate like objects. In the figures is schematically a particle filter 1 shown. The particle filter 1 has a substantially cylindrical shape. Of course, other shapes are possible, for example, a cuboid shape. The filter material is in the present case lamellar and made of a ceramic material, in particular of Korderit. In the 2 and 5 For clarity, one half of the cylinder body is shown transparent to illustrate the structure of the device. The particle filter 1 is used to filter soot particles in the exhaust stream of a diesel engine of a motor vehicle. The arrow 2 In this case, the flow direction of the exhaust gas coming from the engine and directed to the exhaust of the motor vehicle passes through the particle filter 1 represents.

Die Vorrichtung umfasst eine Initiierungseinrichtung 3, im vorliegend dargestellten Beispiel ein konventionelles Fotoblitzgerät 3. Dabei ist das Blitzgerät 3 an der den Filterauslass bildenden Stirnseite 4 des zylinderförmigen Partikelfilters 1 angeordnet. Das Blitzgerät 3 ist dabei derart angeordnet, dass der durch das Blitzgerät 3 erzeugbare Blitz in Richtung der Zylinderachse des Filters 1 in diesen hinein ausgelöst werden kann. Selbstverständlich kann das Blitzgerät 3 auch auf der den Filtereinlass bildenden, der Stirnseite 4 gegenüber liegenden Stirnseite des Filters angeordnet werden. Alternativ zu einem Blitzgerät 3 kann als Initiierungseinrichtung 3 natürlich auch ein Elektrodenpaar verwendet werden, das beispielsweise an den gegenüberliegenden Stirnseiten des zylinderförmigen Partikelfilters 1 angeordnet ist, so dass durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden eine Entladung in Richtung der Zylinderachse durch den Partikelfilter 1 erfolgt und auf diese Weise ein elektromagnetischer Impuls in dem Partikelfilter 1 erzeugt werden kann.The device comprises an initiation device 3 , In the example shown, a conventional Fotoblitzgerät 3 , This is the flash device 3 at the end forming the filter outlet 4 of the cylindrical particle filter 1 arranged. The flash unit 3 is arranged such that the by the flash unit 3 producible flash in the direction of the cylinder axis of the filter 1 can be triggered into this. Of course, the flash unit 3 also on the filter inlet forming the front 4 opposite end face of the filter can be arranged. Alternatively to a flash unit 3 can be used as initiation device 3 Of course, a pair of electrodes are used, for example, on the opposite end faces of the cylindrical particle filter 1 is arranged, so that by applying a voltage to the electrodes, a discharge in the direction of the cylinder axis through the particle filter 1 takes place and in this way an electromagnetic pulse in the particulate filter 1 can be generated.

Die Vorrichtung weist weiterhin zwei an die Zylindermantelfläche des Partikelfilters 1 angesetzte Elektroden 5, 6 auf. Die Elektroden 5, 6 sind dabei in Richtung der Zylinderachse mittig und einander gegenüberliegend direkt an den Partikelfilter 1 angesetzt. Die Elektroden 5, 6 sind Teil einer als gemeinsame Einrichtung ausgebildeten Mess- und Auswerteeinrichtung. Die gemeinsame Mess- und Auswerteeinrichtung weist ein Mess- und Auswerteelement 7 auf, mit dem die Elektroden 5, 6 durch eine elektrische Verbindung 8 verbunden sind. Die Mess- und Auswerteeinrichtung kann beispielsweise einen nicht näher dargestellten Mikroprozessor aufweisen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, anstelle einer gemeinsamen Mess- und Auswerteeinrichtung getrennte Mess- und Auswerteeinrichtungen vorzusehen.The device further has two to the cylinder jacket surface of the particulate filter 1 attached electrodes 5 . 6 on. The electrodes 5 . 6 are in the direction of the cylinder axis centered and opposite each other directly to the particulate filter 1 stated. The electrodes 5 . 6 are part of a designed as a common device measuring and evaluation. The common measuring and evaluation device has a measuring and evaluation element 7 on, with which the electrodes 5 . 6 through an electrical connection 8th are connected. The measuring and evaluation device may, for example, have a microprocessor, not shown. Of course, it is also conceivable to provide separate measuring and evaluation devices instead of a common measuring and evaluation device.

Zusätzlich zu dem Elektrodenpaar 5, 6 können weitere Elektrodenpaare auf der Zylindermantelfläche vorgesehen sein. Derartige weitere Elektroden sind in den 7 bis 9 schematisch teilweise dargestellt und mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet. Durch eine geeignete axial und radial verteilte Anordnung der Elektroden 5, 6, 9 auf der Zylindermantelfläche ist es möglich, eine räumlich aufgelöste Aussage über den Filterzustand zu treffen. Die Elektroden 5, 6, 9 können beispielsweise aus einem Kupferwerkstoff bestehen.In addition to the pair of electrodes 5 . 6 Further electrode pairs may be provided on the cylinder jacket surface. Such other electrodes are in the 7 to 9 schematically partially shown and with the reference numeral 9 designated. By a suitable axially and radially distributed arrangement of the electrodes 5 . 6 . 9 on the cylinder surface, it is possible to make a spatially resolved statement about the filter state. The electrodes 5 . 6 . 9 may for example consist of a copper material.

In den 4 und 5 ist der Partikelfilter 1 im Betrieb dargestellt. In Abgasströmungsrichtung 2 trifft auf den Filtereingang ein mit einer Vielzahl von Rußpartikeln 10 beladener Abgasstrom. Im Zuge des Durchströmens des Partikelfilters 1 in Richtung seiner Zylinderachse wird ein Großteil der Rußpartikel 10 von dem lamellenförmigen Filtermaterial zurückgehalten, so dass der aus dem Partikelfilter 1 austretende Abgasstrom nur noch eine geringe Anzahl von Rußpartikeln 10 aufweist. Der Abgasstrom wird durch den Partikelfilter 1 somit weitgehend von Rußpartikeln 10 gereinigt. Dabei führen die von dem Filter 1 zurückgehaltenen Rußpartikel 10 zu einer abhängig von den Betriebsparametern mit der Betriebsdauer zunehmenden Beladung des Partikelfilters 1.In the 4 and 5 is the particle filter 1 shown in operation. In the exhaust gas flow direction 2 meets the filter inlet with a large number of soot particles 10 loaded exhaust gas flow. In the course of flowing through the particle filter 1 in the direction of its cylinder axis, a large part of the soot particles 10 retained by the lamellar filter material, so that from the particulate filter 1 Exiting exhaust gas flow only a small number of soot particles 10 having. The exhaust gas flow is through the particle filter 1 thus largely of soot particles 10 cleaned. The lead from the filter 1 retained soot particles 10 to a depending on the operating parameters with the operating time increasing loading of the particulate filter 1 ,

Um den Zustand, insbesondere den Beladungszustand des Partikelfilters 1 festzustellen, wird mittels der Initiierungseinrichtung 3 ein elektromagnetischer Impuls in dem Partikelfil ter 1 initiiert. Dazu wird das Blitzgerät 3 im vorliegenden Beispiel so ausgelöst, dass ein Blitz den Filter 1 in Richtung seiner Zylinderachse durchläuft. Der Blitz bewirkt einen elektromagnetischen Impuls, also ein elektromagnetisches Feld in dem Partikelfilter 1. Dadurch wird zwischen den Elektroden 5, 6 eine entsprechende elektrische Spannung erzeugt. Diese elektrische Spannung wird mittels des Mess- und Auswerteelements 7 aufgenommen. Im dargestellten Beispiel erfolgt eine zeitaufgelöste Messung der Spannung.To the state, in particular the loading condition of the particulate filter 1 determine is by means of the initiation device 3 an electromagnetic pulse in the Partikelfil ter 1 initiated. This is the flash unit 3 in the present example so triggered that a flash the filter 1 goes through in the direction of its cylinder axis. The flash causes an electromagnetic pulse, ie an electromagnetic field in the particle filter 1 , This will be between the electrodes 5 . 6 generates a corresponding electrical voltage. This electrical voltage is measured by means of the measuring and evaluation element 7 added. In the example shown, a time-resolved measurement of the voltage takes place.

Das Ergebnis einer derartigen, unter Laborbedingungen durchgeführten Messung ist für ein Ausführungsbeispiel in den Diagrammen 6a bis 6c für verschiedene Messparameter dargestellt. Auf der Abszisse der Diagramme ist dabei jeweils die Zeit aufgetragen, wobei jedes Quadrat des Diagramms in dem dargestellten Beispiel einer Zeit von 2,5 μs entspricht. Auf der Ordinate der Diagramme ist die jeweils gemessene elektrische Spannung aufgetragen, wobei jedes Quadrat des Diagramms einer Spannung von etwa 5 V entspricht.The result of such measurement performed under laboratory conditions is for one embodiment in the diagrams 6a to 6c shown for different measurement parameters. In each case the time is plotted on the abscissa of the diagrams, with each square of the diagram in the example shown corresponding to a time of 2.5 μs. On the ordinate of the diagrams, the respectively measured electrical voltage is plotted, with each square of the diagram corresponding to a voltage of approximately 5 V.

In dem in den 6a bis 6c dargestellten Beispiel wurde ein Fotoblitzgerät mit einer Ladespannung von 300 V verwendet. Damit wurde ein Blitz mit einer Energie von ca. 7 J erzeugt. Der Blitz wurde mit Hilfe der Testtaste ca. 1,5 cm über der Filtereingangs- bzw. Filterausgangsseite ausgelöst.In the in the 6a to 6c As shown, a photo flash unit with a charging voltage of 300 V was used. This produced a flash with an energy of about 7 J. The flash was triggered about 1.5 cm above the filter input or filter output side using the test button.

In 6a ist dabei die über den Elektroden 5, 6 gemessene elektrische Spannung im Fall eines im Wesentlichen unbeladenen Partikelfilters 1 dargestellt. Die gemessene elektrische Spannung veränderte sich dabei im Wesentlichen nicht abhängig davon, ob der Blitz von der Filtereingangs- oder der Filterausgangsseite in den Partikelfilter 1 ausgelöst wird. In 6b ist die gemessene elektrische Spannung im Fall eines mit Rußpartikeln beladenen Filters 1 dargestellt, wobei der Blitz von der Einlassseite des Filters 1, also der berußten Seite, aus in den Partikelfilter 1 ausgelöst wurde. In 6c ist die gemessene elektrische Spannung für den wie in 6b mit Rußpartikeln beladenen Partikelfilter 1 dargestellt, wobei der Blitz in dem in 6c dargestellten Beispiel von der Filterausgangsseite, also der unberußten Seite, in den Partikelfilter 1 hinein ausgelöst wurde. Der in den 6b und 6c untersuchte Partikelfilter 1 war mit ca. 6,98 g/l Ruß beladen.In 6a is the one above the electrodes 5 . 6 measured electrical voltage in the case of a substantially unloaded particulate filter 1 shown. Essentially, the measured electrical voltage did not change depending on whether the flash from the filter input side or the filter output side into the particle filter 1 is triggered. In 6b is the measured electrical voltage in the case of a particulate laden filter 1 shown, with the flash from the inlet side of the filter 1 , So the casted side, out in the particle filter 1 was triggered. In 6c is the measured electrical voltage for the as in 6b Particulate filter loaded with soot particles 1 shown, with the flash in the in 6c shown example of the filter output side, so the unaffected side, in the particulate filter 1 was triggered into it. The in the 6b and 6c examined particle filter 1 was loaded with about 6.98 g / l of carbon black.

In allen drei Diagrammen ist zu erkennen, dass durch den in dem Partikelfilter 1 initiierten elektromagnetischen Impuls zwischen den Elektroden 5, 6 eine um eine Ruhespannung oszillierende elektrische Spannung erzeugt wird. Die Oszillation klingt dabei mit der Zeit ab. Deutlich zu erkennen ist der Unterschied in der Amplitude der Oszillation zwischen dem in 6a dargestellten Fall des unbeladenen Partikelfilters 1 und den in den 6b, 6c dargestellten Fällen des beladenen Partikelfilters 1. Insbesondere kommt es mit zunehmender Beladung des Filters 1 mit Rußpartikeln 10 zu einem deutlichen Anstieg der Spannungsamplitude. Dies gilt sowohl für den Fall der Anordnung des Blitzgeräts 3 auf der Filtereingangsseite, als auch für den Fall der Anordnung des Blitzgeräts 3 auf der Filterausgangsseite.You can see in all three diagrams that through the in the particle filter 1 initiated electromagnetic pulse between the electrodes 5 . 6 a voltage oscillating about a rest voltage is generated. The oscillation sounds with time. Clearly recognizable is the difference in the amplitude of the oscillation between the in 6a illustrated case of unloaded particulate filter 1 and in the 6b . 6c illustrated cases of the loaded particulate filter 1 , In particular, it comes with increasing loading of the filter 1 with soot particles 10 to a significant increase in the voltage amplitude. This applies to both the case of the arrangement of the flash unit 3 on the filter input side, as well as in the case of the arrangement of the flash unit 3 on the filter output side.

Im vorliegenden Beispiel wird durch die Mess- und Auswerteeinrichtung der Abstand zwischen zwei maximalen Spannungsamplituden einer Oszillation (Voltage Peak-to-Peak V_PP) gemessen und ausgewertet. Im dargestellten Beispiel wurde im Fall des unbeladenen Partikelfilters 1 (6a) ein Wert von ca. 10 V_PP gemessen. Im Fall des beladenen Filters (6b, 6c) wurde dagegen ein Wert von ca. 25 V_PP gemessen. Auf Grundlage dieses Spannungsunterschieds kann die Mess- und Auswerteeinrichtung auf einen Beladungsgrad des Partikelfilters 1 mit Rußpartikeln 10 schließen.In the present example, the distance between two maximum voltage amplitudes of an oscillation (voltage peak-to-peak V _PP ) is measured and evaluated by the measuring and evaluation device. In the example shown, in the case of the unloaded particulate filter 1 ( 6a ) measured a value of about 10 V _PP . In the case of the loaded filter ( 6b . 6c ), a value of about 25 V _{PP was} measured. On the basis of this voltage difference, the measuring and evaluation device can determine the degree of loading of the particle filter 1 with soot particles 10 shut down.

Dazu kann die Mess- und Auswerteeinrichtung zum Beispiel durch eine in diese integrierte, nicht näher dargestellte Vergleichseinrichtung einen Vergleich zwischen der gemessenen Spannung V_PP und mehreren Referenzwerten durchführen. So kann die gemessene Spannung V_PP anhand einer im Rahmen eines vorhergehenden Kalibrierverfahrens erstellten Kennlinie einem bestimmten Beladungsgrad des Filters 1 zugeordnet werden. Mittels des Vergleichs der gemessenen Spannung V_PP mit einer Reihe von Referenzwerten kann somit in einfacher Weise auf den Zustand des Partikelfilters 1 geschlossen werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die Mess- und Auswerteeinrichtung mittels einer Vergleichseinrichtung einen Vergleich der gemessenen elektrischen Spannung V_PP mit dem von der Initiierungseinrichtung initiierten elektromagnetischen Impuls, also insbesondere einer den elektromagnetischen Impuls charakterisierenden Größe durchführt und daraus auf den Filterzustand schließt. Dies kann wiederum anhand einer zuvor erstellten Kennlinie erfolgen.For this purpose, the measuring and evaluation device can perform a comparison between the measured voltage V _PP and a plurality of reference values, for example, by means of a comparison device integrated therein, not shown in greater detail. For example, the measured voltage V _PP can be used to determine a specific degree of loading of the filter on the basis of a characteristic curve created during a preceding calibration procedure 1 be assigned. By comparing the measured voltage V _PP with a series of reference values can thus easily on the condition of the particulate filter 1 getting closed. Of course, it is also conceivable for the measuring and evaluation device to carry out a comparison of the measured electrical voltage V _PP with the electromagnetic pulse initiated by the initiating device, that is to say in particular a variable characterizing the electromagnetic pulse, and from this to conclude the filter state. This in turn can be done on the basis of a previously created characteristic.

Natürlich können auch andere Zustände des Filters 1, wie beispielsweise Materialdefekte, die sich ebenfalls auf die erzeugte elektrische Spannung auswirken, bewertet werden.Of course, other states of the filter can also be used 1 , such as material defects, which also affect the generated electrical voltage, are evaluated.

Das vorliegend beschriebene Verfahren zum Feststellen des Zustands des Partikelfilters 1 kann insbesondere in regelmäßigen Abständen wiederholt werden. Sofern dabei ein kritischer Zustand, insbesondere ein für die Funktion des Filters 1 kritischer Beladungsgrad festgestellt wird, kann mittels einer nicht näher dargestellten Regenerationseinrichtung eine Regenerationsphase des Partikelfilters 1 eingeleitet werden. Im Zuge dieser Regenerationsphase können beispielsweise die in dem Partikelfilter 1 angesammelten Rußpartikel 10 abgebrannt werden und der Partikelfilter 1 auf diese Weise gereinigt werden. Anschließend kann der Filter 1 wieder zuverlässig seine Funktion erfüllen. Der Partikelfilter 1 bleibt somit über den gesamten Lebenszyklus des Kraftfahrzeugs wartungsfrei.The presently described method for determining the condition of the particulate filter 1 can be repeated in particular at regular intervals. If there is a critical state, in particular one for the function of the filter 1 Critical degree of loading is determined, by means of a regeneration device, not shown, a regeneration phase of the particulate filter 1 be initiated. In the course of this regeneration phase, for example, in the particulate filter 1 accumulated soot particles 10 be burned off and the particulate filter 1 be cleaned in this way. Then the filter can 1 again reliably fulfill its function. The particle filter 1 thus remains maintenance-free over the entire life cycle of the motor vehicle.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit in besonders einfacher Weise möglich, den Zustand des Partikelfilters 1, insbesondere sei nen Beladungsgrad mit Rußpartikeln, zuverlässig und mit hoher Genauigkeit festzustellen.With the method according to the invention or the device according to the invention, it is thus possible in a particularly simple manner, the state of the particulate filter 1 In particular, be NEN degree of loading with soot particles, reliably and with high accuracy observed.

11: Partikelfilterparticulate Filter
22: Strömungsrichtung des zu filternden Abgasesflow direction of the exhaust gas to be filtered
33: Initiierungseinrichtunginitiating means
44: Stirnfläche des zylinderförmigen PartikelfiltersFace of the cylindrical particulate filter
5, 65, 6: Elektroden der Messeinrichtungelectrodes the measuring device
77: Mess- und Auswerteelementmeasurement and evaluation element
88th: Elektrische Verbindungelectrical connection
99: Weitere Elektroden der MesseinrichtungFurther Electrodes of the measuring device
1010: Rußpartikelsoot

Claims

Method for determining the state of a particle filter ( 1 ), comprising the steps of a) initiating an electromagnetic pulse in the particle filter ( 1 ) by means of an initiation device ( 3 ), b) measuring one between two to the particle filter ( 1 ) ( 5 . 6 ) electrical voltage generated by the electromagnetic pulse by means of at least the two electrodes ( 5 . 6 ) comprehensive measuring device, and c) evaluating the measured electrical voltage by means of an evaluation device, wherein the state of the particulate filter ( 1 ) is detected.

Method according to claim 1, characterized in that that the electromagnetic pulse through at least two electrodes is initiated.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the electromagnetic pulse by at least one flash unit ( 3 ) is initiated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the particulate filter ( 1 ) has a cylindrical shape and the electromagnetic pulse is initiated in the direction of the cylinder axis.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the particulate filter ( 1 ) has a cylindrical shape and the electrodes ( 5 . 6 ) of the measuring device are attached to the lateral surface of the cylinder.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device at least two further to the particulate filter ( 1 ) mounted electrodes ( 9 ) between which a voltage generated by the electromagnetic pulse is also measured.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the amplitude of the generated electrical voltage is measured.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the evaluation device a comparison between the measurement result of the measuring device and that of the initiation device ( 3 ) initiated electromagnetic pulse is performed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a comparison is made by means of the evaluation device between the measurement result of the measuring device and at least one Reference value carried out becomes.

Device for determining the state of a particle filter ( 1 ), comprising a) an initiating device ( 3 ), with which an electromagnetic pulse in the particle filter ( 1 ) can be initiated, b) a measuring device comprising at least two to the particulate filter ( 1 ) mounted electrodes ( 5 . 6 ), between which an electrical voltage generated by the electromagnetic pulse is measurable, and c) an evaluation device, with which the measured electrical voltage can be evaluated, wherein the state of the particulate filter ( 1 ) is detectable.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the initiation device ( 3 ) has at least two electrodes with which the electromagnetic pulse can be initiated.

Device according to one of claims 10 or 11, characterized in that the initiation device ( 3 ) at least one flash unit ( 3 ), with which the electromagnetic pulse can be initiated.

Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the particulate filter ( 1 ) has a cylindrical shape and the initiation device ( 3 ) is arranged such that the electromagnetic pulse can be initiated in the direction of the cylinder axis.

Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the particulate filter ( 1 ) has a cylindrical shape and the electrodes ( 5 . 6 ) of the measuring device are attached to the lateral surface of the cylinder.

Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the measuring device at least two further attached to the particulate filter electrodes ( 9 ), between which a voltage generated by the electromagnetic pulse is also measurable.

Device according to one of claims 10 to 15, characterized that by means of the measuring device, the amplitude of the generated electrical voltage is measurable.

Device according to one of claims 10 to 16, characterized in that the evaluation device comprises a comparison device for comparison between the measurement result of the measuring device and that of the initiation device ( 3 ) initiated electromagnetic pulse.

Device according to one of claims 10 to 17, characterized in that the evaluation device has a comparison device for comparison between the measurement result of the measuring device and at least one reference value having.