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Die Erfindung betrifft eine Partikelfilteranlage für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Partikelfilteranlage, sowie ein Messverfahren zum Bestimmen einer Beladung eines Partikelfilters.
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Partikelfilteranlagen werden besonders im Bereich von Kraftfahrzeugen zur Einhaltung gesetzlicher Anforderungen hinsichtlich von Verbrennungskraftmaschinen emittierter Partikelemissionen eingesetzt. Eine solche Partikelfilteranlage ist also in einem Abgaskanal integriert und umfasst einen Partikelfilter. Dieser mechanische Filter hält Partikel zurück, welche sich im Abgas von der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine befinden. Die Filtrationseffizienz (Verhältnis der stromabwärtigen Partikelanzahl, also nach dem Partikelfilter, auf die stromaufwärtige Partikelanzahl, also vor dem Partikelfilter) eines Partikelfilters im Neuzustand ist weitaus geringer als einer, der schon Laufzeit gesehen hat. Dies hängt maßgeblich von der Aschebeladung ab, die sich im Laufe der Zeit im Partikelfilter während des Betriebs der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine bildet.
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Um die Filtrationseffizienz von einem Partikelfilter im Neuzustand zu erhöhen, wird während der Produktionsphase ein Prozess mit dem Bauteil durchlaufen, welcher eine Art vorzeitiger Aschebeladung (auch als Beaschung bezeichnet) darstellt. Dabei wird der Partikelfilter mit Aschepartikeln durchströmt, wobei sich die Aschepartikel in den Kanälen des Partikelfilters ablagern. Dadurch steigt die Filtrationseffizienz. Um den Prozess dieser Beaschung zu überwachen, werden in Stichproben Bauteile aus dem Produktionsprozess entnommen und an einem Motorenprüfstand mit einer realen Verbrennungskraftmaschine als Partikelemitter in einem vorgegebenem Prüfablauf die Filtrationseffizienz vermessen. Der Vorteil des Einsatzes einer realen Verbrennungskraftmaschine als Partikelemitter ist, dass dabei eben die im späteren Betrieb herauszufilternden Partikel in Form von Kohlenstoffpartikeln zur Beaschung eingesetzt sind. Dieser stichprobenartige Test ist jedoch mit einem gewissen Aufwand und hohen Kosten verbunden. Es ist alternativ bekannt, in einem weiteren Produktionsprozess die Bauteile während der Produktion hinsichtlich ihrer Filtrationseffizienz zu vermessen. Hierbei werden keine Partikel in Form von Kohlenstoffpartikel eingesetzt. Vielmehr wird mithilfe von Rauchgasbeaufschlagung die Filtrationseffizienz vermessen. Auch hier wird der Test auf einer separaten Anlage durchgeführt.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft eine Partikelfilteranlage für ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - einen Abgaskanalabschnitt mit einem Abgaseinlass und einem Abgasauslass;
- - einen Partikelfilter zum Zurückhalten von Partikeln, wobei der Partikelfilter in dem Abgaskanalabschnitt zwischen dem Abgaseinlass und dem Abgasauslass angeordnet ist;
- - eine Messvorrichtung zum Bestimmen des Betriebszustands des Partikelfilters.
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Die Partikelfilteranlage ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung eine auslassseitig des Partikelfilters angeordnete Messeinheit zum Bestimmen einer Anzahl von Partikeln in dem Abgaskanalabschnitt umfasst.
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In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
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Die hier vorgeschlagene Partikelfilteranlage ist dazu eingerichtet, mit dem gebildeten Abgaskanalabschnitt in einen Abgaskanal integriert zu werden, und zwar zum Herausfiltern beziehungsweise Reduzieren einer Partikelbeladung des durch den Abgaskanal geleiteten Abgases einer an den Abgaskanal angeschlossenen Brennkammer (-auslass) einer Verbrennungskraftmaschine, bevor das Abgas an die Umgebung abgegeben wird. Bei Kolbenmaschinen pulsiert der Gasstrom in dem Abgaskanal. Gleichwohl ist zeitlich gemittelt eine Strömungsrichtung von dem Brennkammerauslass zu der Umgebung gegeben und somit hier der Abgaseinlass (beziehungsweise der Brennkammerauslass) als stromaufwärts und der Abgasauslass (beziehungsweise der Auslass des Abgaskanals zur Umgebung) als stromabwärts bezeichnet. Die Partikelbeladung stromaufwärts des Partikelfilters ist in einem Betriebszustand, in welchem eine Reduzierung der Partikelbeladung in dem Gasstrom erforderlich ist, höher als stromabwärts des Partikelfilters. Dies ist erreicht, indem der Partikelfilter zum Zurückhalten von Partikeln eingerichtet ist. In einer Ausführungsform ist der Partikelfilter konventionell ausgeführt und/oder konventionell in dem Abgaskanalabschnitt befestigt.
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Hier ist vorgeschlagen, dass mittels einer Messvorrichtung der Betriebszustand des Partikelfilters bestimmt wird, bevorzugt über einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise dauerhaft während des (abgasemittierenden) Betriebs der angeschlossenen Brennkammer. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Messvorrichtung dazu eingerichtet, in einem Kraftfahrzeug dauerhaft eingebaut und betrieben zu werden, wobei dann der Betriebszustand des Partikelfilters auch außerhalb des Produktionsprozesses überwachbar ist.
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Die Messvorrichtung umfasst eine auslassseitig (also stromabwärts) des Partikelfilters angeordnete Messeinheit. Diese auslassseitige Messeinheit ist dazu eingerichtet, eine Anzahl von Partikeln in dem (auslassseitigen) Abgaskanalabschnitt zu bestimmen. Diese Messeinheit ist bevorzugt zur optischen Erfassung, beispielsweise mittels geshutterter (zeitlich getakteter, frequenter) Messaufnahmen zu diskreten Zeitpunkten. Dabei wird eine Lichtreflexion der Partikel beziehungsweise eine Verdunkelung mittels der Partikel erfasst, wobei das Licht (beispielsweise ein Laserlicht) von der Messeinheit definiert abgestrahlt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das mittels der Messeinheit genutzte Licht im nicht-sichtbaren (besonders bevorzugt im Infrarot-) Bereich. Auf Basis von empirischen Werten wird so die Anzahl der Partikel in dem Gasstrom infolge der von der Messeinheit optisch erfassten Lichtausbeute bestimmt. In einer anderen Ausführungsform wird der mechanische Impuls (also Einschlag) erfasst, und auf Basis von empirischen Daten auf eine entsprechende Anzahl von Partikeln in dem Gasstrom geschlossen. Eine auf solchen Verfahren beruhenden Messeinheit ist kostengünstig und mit wenig Bauraum ausführbar, sowie mit einfachen Mitteln auslesbar beziehungsweise in einen (bevorzugt digitalen) Messkreis integrierbar.
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In einer Ausführungsform ist die Anzahl der Partikel stromaufwärts des Partikelfilters bekannt, beispielsweise in einem Beaschungsverfahren mit einem Partikelemitter, welcher ein (zumindest nahezu) konstant beladenen Gasstrom erzeugt. Alternativ ist die Anzahl der Partikel einlassseitig des Partikelfilters infolge indirekter Messungen und empirischer Erfahrungswerte, beispielsweise abgelegt in einer Look-up-Tabelle oder definiert mittels einer Formel beziehungsweise eines Algorithmus, bekannt. Dafür wird beispielsweise die Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine (also der Partikelemitter) und/oder die Winkelstellung des Gaspedals messtechnisch, also auf elektronisch aufgebauter und automatisierter Ebene, erfasst. Es ist also in einem dynamischen Betrieb (beispielsweise in einem Kraftfahrzeug) eine Datenquelle vorhanden, mittels welcher die Partikelbeladung stets aktuell bekannt ist und mit diesen einlassseitigen Werten ist die Differenz beziehungsweise die Summe der jeweils aktuellen Differenzen der beiden Messwerte (einlassseitig und auslassseitig) bestimmbar und damit die Beladung des Partikelfilters bestimmbar. Zum Bilden der aktuellen Differenz sind Messwerte miteinander verglichen, welche entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit in dem Abgaskanalabschnitt sowie der Distanz zwischen der auslassseitigen Messeinheit und dem (unter Umständen theoretischen) Messort einen Zeitversatz aufweisen. In einer Ausführungsform ist ein solcher Zeitversatz unter der Messgeschwindigkeit vernachlässigbar.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Partikelfilteranlage vorgeschlagen, dass die Messvorrichtung eine einlassseitig des Partikelfilters angeordnete Messeinheit zum Bestimmen einer Anzahl von Partikeln in dem Abgaskanalabschnitt umfasst.
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Hier ist vorgeschlagen, dass als Datenquelle der einlassseitigen Messwerte von einer einlassseitigen Messeinheit gebildet ist, welche (beispielsweise wie oben mit Bezug auf die auslassseitige Messeinheit beschrieben) zum Bestimmen der Anzahl von Partikeln einlassseitig des Partikelfilters eingerichtet ist. Vorteil ist hierbei ein einfacher Messaufbau, eine einfache Messmethode und/oder eine sehr exakte Ermittlung der aktuellen Beladung des Partikelfilters.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Partikelfilteranlage vorgeschlagen, dass die Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine aktuelle Beladung des Partikelfilters zu überwachen, basierend auf der Differenz der mittels der auslassseitigen Messeinheit und der einlassseitigen Messeinheit jeweils bestimmten Anzahl von Partikeln in dem Abgaskanalabschnitt.
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Hier ist vorgeschlagen, dass die aktuelle Beladung des Partikelfilters überwacht wird, und zwar bevorzugt dauerhaft über den Betrieb der Partikelfilteranlage im Einsatz in einem Abgaskanal. Die Messvorrichtung bildet dafür die Differenz der jeweils erfassten (aktuellen, also zueinander gehörigen) Messwerte der einlassseitigen Messeinheit und der auslassseitigen Messeinheit, sodass die Differenz der aktuell abgeladenen Anzahl von Partikeln in dem Partikelfilter entspricht. Bei vorbekannter Beladung beziehungsweise mit einer Grundbeladung als (bevorzugt unveränderbarer) Ausgangspunkt der Messung ergibt die Summe der in zeitlicher Abfolge ermittelten Differenzen der Messwerte die Beladung. Bei zeitlich beabstandeten (also zeitdiskreten) Messpunkten ist die zwischen den Messpunkten anfallende Beladung des Partikelfilters mittels Interpolation und/oder empirische Erfahrung ermittelt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Vortriebsrad, eine Verbrennungskraftmaschine und einen Abgaskanal,
wobei die Verbrennungskraftmaschine zur Energieversorgung und/oder mittels des zumindest einen Vortriebsrads zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist, wobei der Abgaskanal motorseitig mit einem Brennkammerauslass der Verbrennungskraftmaschine strömungsverbunden ist und auslassseitig zu einer Umgebung offen ist,
wobei in den Abgaskanal eine Partikelfilteranlage nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung als ein Abgaskanalabschnitt integriert ist, und wobei die Beladung des Partikelfilters der Partikelfilteranlage im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mittels der Messvorrichtung überwacht ist.
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Hier ist ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei welchem die Beladung des Partikelfilters in dem Abgaskanal (bevorzugt dauerhaft) überwacht ist. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise eine Kolbenmaschine, welche (beispielsweise bei einem Hybridfahrzeug als sogenannter Range-Extender) ausschließlich zur Erzeugung von einspeicherbarer (elektrischer) Energie oder zudem oder ausschließlich zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist. Zum Vortrieb sind ein oder mehrere Vortriebsräder, bei einem Personenkraftwagen beispielsweise zwei oder vier Vortriebsräder, über ein Getriebe mit der Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Antriebsmaschine drehmomentübertragend verbunden. Das von der Verbrennungskraftmaschine in der zumindest einen Brennkammer erzeugte Abgas wird über den Brennkammerauslass in den Abgaskanal ausgestoßen und über den Abgaskanal an die Umgebung abgegeben, bevorzugt hinsichtlich Schadstoffen behandelt und/oder schallgedämpft. Die Partikelfilteranlage ist dabei mit ihrem Abgaskanalabschnitt in den Abgaskanal eingefügt, sodass ein (Ab-) Gasstrom von dem Brennkammerauslass insgesamt zwangsläufig oder beispielsweise zu einem Teil schaltbar über den Partikelfilter geleitet ist. Infolge des hochfrequenten Öffnen und Schließens des Brennkammerauslasses (mittels zumindest eines Auslassventils) pulsiert die Strömung in dem Abgaskanal. Die zeitlich gemittelte Strömungsrichtung ist von dem Brennkammerauslass (also motorseitig) zum Auslass des Abgaskanals zur Umgebung gerichtet, sodass motorseitig stromaufwärts beziehungsweise einlassseitig des Partikelfilters und die Umgebung stromabwärts beziehungsweise auslassseitig des Partikelfilters angeordnet ist. Eine Partikelbeladung des Gasstroms ist also mittels der Partikelfilteranlage in gewünschter Weise bis zum Austritt des Gasstroms aus dem Abgaskanal an die Umgebung reduzierbar. Mittels der hier vorgeschlagenen Partikelfilteranlage ist eine Beladung des Partikelfilters im Betrieb des Kraftfahrzeugs beziehungsweise von deren Verbrennungskraftmaschine gemäß der obigen Beschreibung bestimmbar, beispielsweise dauerhaft überwachbar.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Messverfahren zum Bestimmen einer Beladung eines Partikelfilters
einer Partikelfilteranlage nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung vorgeschlagen, wobei das Messverfahren zumindest die folgenden Schritte in der genannten Reihenfolge umfasst:
- a. mittels eines Partikelemitters einlassseitig Beaufschlagen des Partikelfilters mit einem partikelhaltigen Gasstrom;
- b. von einer Datenquelle Erhalten einer mittels der Datenquelle messtechnisch bestimmten Anzahl von Partikeln in dem Gasstrom einlassseitig des Partikelfilters; und
- c. von der auslassseitigen Messeinheit Erhalten einer Anzahl von Partikeln in dem Gasstrom auslassseitig des Partikelfilters, wobei mittels der auslassseitigen Messeinheit eine Eigenschaft des Gasstroms messtechnisch erfasst wird, mittels welcher sich die Anzahl von Partikeln in dem Gasstrom bestimmen lässt; und
- d. Bestimmen einer aktuellen Beladung des Partikelfilters basierend auf der Differenz der jeweils aktuellen auslassseitigen und einlassseitigen Anzahl von Partikeln in dem Abgaskanalabschnitt.
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Das Messverfahren ist mittels der oben beschriebenen Partikelfilteranlage ausführbar, wobei bevorzugt das Messverfahren wie bereits oben beschrieben ausgeführt wird. Das Messverfahren ist in einer Ausführungsform einzig für eine initiale Beladung des Partikelfilters (Initialbeladung) einsetzbar und/oder dauerhaft im Betrieb der Partikelfilteranlage zum Überwachen der Beladung des Partikelfilters (Überwachung).
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Der Partikelemitter ist bei der Initialbeladung beispielsweise eine Düse, aus welcher in Schritt a. ein mit Partikeln beladener Gasstrom (beispielsweise Luft) in den (beispielsweise noch von einem Abgaskanal separaten) Abgaskanalabschnitt eingedüst werden. In einer Ausführungsform ist die Anzahl der Partikel in dem Gasstrom der Düse bekannt. Dann ist die Datenquelle für Schritt b. der Partikelemitter selbst beziehungsweise dessen Steuerung und ergibt einen (bevorzugt konstanten) Wert. Alternativ ist die Datenquelle eine Messeinrichtung des Partikelemitters. Alternativ oder zusätzlich ist eine einlassseitige Messeinheit zum Bestimmen der Anzahl von Partikeln in dem Abgaskanalabschnitt einlassseitig des Partikelfilters vorgesehen.
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Der Partikelemitter ist bei der (dauerhaften) Überwachung in der Regel eine Verbrennungskraftmaschine, aus welcher in Schritt a. ein mit Partikeln beladener Gasstrom (Abgas) in den Abgaskanalabschnitt ausgelassen werden. In einer Ausführungsform ist die Anzahl der Partikel in dem Abgas bekannt, beispielsweise mittels Sensorik in der Verbrennungskraftmaschine (Motorsteuerung) oder auf Basis einer Gaspedalstellung und/oder für die Zufuhr von Brennstoff in die Brennkammer der Verbrennungskraftmaschine eine Drosselstellung beziehungsweise eine Ventilöffnungsdauer und/oder Zeitpunkt(e). Dann ergibt die Datenquelle für Schritt b. einen (in der Regel dynamisch veränderlichen) Wert. Alternativ oder zusätzlich ist eine einlassseitige Messeinheit zum Bestimmen der Anzahl von Partikeln in dem Abgaskanalabschnitt einlassseitig des Partikelfilters vorgesehen.
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In Schritt c. wird dann wie oben beschrieben mittels der auslassseitigen Messeinheit die Anzahl von Partikeln in dem Abgaskanalabschnitt auslassseitig des Partikelfilters bestimmt. Mittels der auslassseitigen Messeinheit (und gegebenenfalls genauso mittels der einlassseitigen Messeinheit) ist eine Eigenschaft des Gasstroms messtechnisch erfassbar, mittels welcher sich die Anzahl von Partikeln in dem Gasstrom bestimmen lässt; und zwar ohne weitere aktuelle Messwerte. Beispielsweise ist eine solche Messeinheit zur optischen Erfassung eingerichtet, beispielsweise Reflexionseigenschaften und/oder Erfassung der Helligkeit. Alternativ oder zusätzlich ist der mechanische Impuls erfassbar.
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In Schritt d. wird dann die Differenz der bestimmten Werte der Datenquelle (beispielsweise der einlassseitigen Messeinheit) und der auslassseitigen Messeinheit gebildet und daraus geschlossen, dass diese Differenz beziehungsweise die Summe von aktuellen Differenzen der Beladung des Partikelfilters entspricht. Beispielsweise mag auch eine negative Differenz, also auslassseitig eine größere Anzahl von Partikeln als einlassseitig, auftreten, sodass also dann von einer Reduzierung der Beladung ausgegangen werden muss. Ein aktueller Messwert der Datenquelle, beispielsweise der einlassseitigen Messeinheit, und ein aktueller Messwert sind wie oben beschrieben keine gleichzeitigen Messwerte, sondern auf einen entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms derart zueinander zeitversetzt, dass gleiche (infinitesimale) Abschnitte des Gasstroms miteinander verglichen werden.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Messverfahrens vorgeschlagen, dass Schritt b. mittels der die Datenquelle bildenden einlassseitigen Messeinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, und bevorzugt Schritt d. mittels der Messvorrichtung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, ausgeführt wird.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Messverfahrens vorgeschlagen, dass das Messverfahren in einem Kraftfahrzeug nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine zum Überwachen der aktuellen Beladung des Partikelfilters ausgeführt wird.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Messverfahrens vorgeschlagen, dass das Messverfahren zur vorbestimmten initialen Beladung des Partikelfilters mittels eines Partikelemitters ausgeführt wird.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
- 1: eine schematische Ansicht einer Partikelfilteranlage mit einer einlassseitigen Messeinheit als Datenquelle;
- 2: ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine; und
- 3: ein Flussdiagramm eines Messverfahrens zum Bestimmen einer Beladung eines Partikelfilters.
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In 1 ist eine schematische Ansicht einer Partikelfilteranlage 1 mit einer einlassseitigen Messeinheit 9 als Datenquelle 16 gezeigt. Die Partikelfilteranlage 1, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug 2, ist in einem Abgaskanalabschnitt 3, in einem Abgaskanal 13 mit einem Abgaseinlass 4 und Abgasauslass 5 fixiert. Weiterhin weist einlassseitig, also stromaufwärts des Abgaseinlasses 4, der Partikelfilteranlage 1 ein (künstlicher) Partikelemitter 12 (hier dargestellt als Düse) auf, wobei diese Partikelquelle 17 einen Partikelstrom 18 in den Abgaskanalabschnitt 3 in Stromrichtung 19 induziert. Der Partikelstrom 18, umfassend Partikel beziehungsweise Rauch, passiert einen zwischen dem Abgaseinlass 4 und Abgasauslass 5 positionierten Partikelfilter 6. Der Partikelfilter 6 hält die Partikel aus dem Partikelstrom 18 zurück und sorgt somit für einen weniger Partikel umfassenden Gasstrom 15, welcher über den Abgasauslass 5 an die Umgebung abgegeben wird. Mittels einer Messvorrichtung 7 wird die Beladung des Partikelfilters 6 bestimmt. Die Messvorrichtung 7 umfasst hier eine einlassseitige Messeinheit 9, von welcher in dieser Ausführungsform die Datenquelle 16 gebildet ist, und eine auslassseitige Messeinheit 8. Mittels der einlassseitigen Messeinheit 9 wird die Anzahl von Partikeln stromaufwärts des Partikelfilters 6 bestimmt. In dieser Ausführungsform (bevorzugt mittels der gleichen Messmethode) wird mittels einer auslassseitigen Messeinheit 8 stromabwärts des Partikelfilters 6 die Anzahl von Partikeln bestimmt. Die erfassten Werte werden mittels Bilden der Differenz der aktuellen (also zueinander korrespondierenden) von der (einlassseitigen) Datenquelle 16 und der auslassseitigen Messeinheit 8 bestimmten Werte miteinander verglichen, um so den Betriebszustand des Partikelfilters 6, also seine Beladung, zu bestimmen.
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In 2 ist ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Verbrennungskraftmaschine 12 als Partikelquelle 17 und (hier optional) zwei Abgaskanalabschnitten 3 (bevorzugt beide) gemäß 1 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 2 umfasst eine (mittels eines rechten Vortriebsrads 11 und eines linken Vortriebsrads 10 zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs 2 eingerichtete) Verbrennungskraftmaschine 12, welche Kraftstoff verbrennt. Der bei der Verbrennung von Kraftstoff entstehende Partikelstrom 18 wird über den Brennkammerauslass 14 der Verbrennungskraftmaschine 12 an die Partikelfilteranlagen 1 und dann gefiltert über die Abgasauslässe 5 (hier den Endrohren) an die Umgebung abgegeben. In einer Ausführungsform bildet eine Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine 12 die oder eine von mehreren Messeinheiten der Datenquelle 16 zum Bestimmen einer Anzahl von Partikeln stromaufwärts des jeweiligen Abgaskanalabschnitts 3 (vergleiche Schritt b. gemäß 3).
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In 3 ist ein Flussdiagramm eines Messverfahrens zum Bestimmen einer Beladung eines Partikelfilters 6 gezeigt, wie beispielsweise in 1 gezeigt und in 2 eingesetzt. In Schritt a. wird ein von einem Partikelemitter 12 (beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine 12) einlassseitig der Partikelfilter 6 mit einem partikelhaltigen Gasstrom 15 beaufschlagt. In Schritt b. wird die Anzahl von Partikeln in dem Gasstrom 15 einlassseitig des Partikelfilters 6 von einer Datenquelle 16 erhalten, wobei bevorzugt dazu eine (wie beispielsweise in 1 gezeigte) einlassseitige Messeinheit 9 zum Bestimmen der Anzahl von Partikeln in dem Gasstrom 15 vorgesehen ist. In Schritt c. wird von der auslassseitigen Messeinheit 8 eine Anzahl von Partikeln in dem Gasstrom 15 auslassseitig des Partikelfilters 6 bestimmt. Abschließend wird in Schritt d. eine aktuelle Beladung des Partikelfilters 6 basierend auf der Differenz der jeweils aktuellen auslassseitigen und einlassseitigen Anzahl von Partikeln in dem Abgaskanalabschnitt 3 bestimmt.
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Mit der hier vorgeschlagenen Partikelfilteranlage ist ein Betriebszustand eines Partikelfilters einfach und bevorzugt im Betrieb erfassbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Partikelfilteranlage
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Abgaskanalabschnitt
- 4
- Abgaseinlass
- 5
- Abgasauslass
- 6
- Partikelfilter
- 7
- Messvorrichtung
- 8
- auslassseitige Messeinheit
- 9
- einlassseitige Messeinheit
- 10
- linkes Vortriebsrad
- 11
- rechtes Vortriebsrad
- 12
- Verbrennungskraftmaschine
- 13
- Abgaskanal
- 14
- Brennkammerauslass
- 15
- Gasstrom
- 16
- Datenquelle
- 17
- Partikelquelle
- 18
- Partikelstrom
- 19
- Stromrichtung
