DE3402692A1

DE3402692A1 - Verfahren zur regenerierung eines katalytischen partikelfilters und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3402692A1
Application number: DE19843402692
Authority: DE
Inventors: Bernard Edvard Westchester Pa. Enga
Original assignee: Johnson Matthey Inc
Current assignee: Johnson Matthey Inc
Priority date: 1983-01-27
Filing date: 1984-01-26
Publication date: 1984-08-02
Also published as: ZA837732B; IT1173116B; ES8507654A1; NL8303851A; CA1204716A; LU85056A1; ES527748A0; GB8324862D0; BR8306597A; SE8400295L; JPS59145319A; GB2134006B; IT8419286A0; GB2134006A; FR2540177A1; SE8400295D0; BE898076A; US4509327A; GR79113B

Description

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J1O2P1OO

Anmelder; Johnson Matthey Inc., 1393 Bittersweet Lane, Westchester, Pennsylvania, 19380 United States of America

Bezeichnung der

Erfindung: Verfahren zur Regenerierung eines katalytischen Partikel

filters und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Beschreibung:

Verbrennungsabgase, insbes. von Dieselmotoren können Filter im Abgassystem notwendig machen, um den Abgasstrom vor dem Eintritt in die Umgebungsluft von den ihn verunreinigenden Verbrennungspartikeln zu reinigen. Um während einer langen Einsatzzeit solche Filter wirksam zu halten, ist es notwendig, sie in entsprechenden Zeitabständen von den Verunreinigungspartikeln zu befreien, die sich in ihnen angesammelt haben, insbes. weil zu viele aufgenommene, den Abgasen entzogene Schadstoffpartikel die Filter verstopfen können und die Ursache für einen unerwünschten Rückdruck sein können, der insbes. bei Dieselmotoren deren ordnungsgemäßen Beitrieb beeinträchtigen kann.

Üblicherweise -beispielsweise gemäß der US-PS 4,211,075- wird dieses Problem mit einem Regeneratorsystem gelöst, das die gespeicherten Feststoffpartikel entzündet und verbrennt und so die Filter reinigt. Die Mehrzahl solcher Systeme bewirken eine Erhöhung dor Abgastemperatur auf Werte, bei denen sich die Feststoffpartikcl entzünden. Dies wiederum wird primär erreicht, indem der gesamte Lufteinlaß gedrosselt wird oder indem einzelne Sektoren der Brennkraftmaschine blockiert werden, um sie vorübergehend nicht arbeiten zu lassen oder durch Zünden eines Pilotbrenners, um so die Abgastemperatur zu erhöhen. Andere bekannte Lösungen des eingangs genannten Problemes sind in der US-PS 4,270,936

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-χ-0[

und in dor DE-OS 27 56 570 offenbart. Boi ihnen wird die Filtertemporatur mit elektrischen Heizungen erhöht.

Bei den Lösungen mit einer Drosselung des Lufteinlasses der Brennquelle, insbes. also von Brennkraftmaschinen, um die Abgastemperatur zu erhöhen, führen nun aber wieder zu neuen Problemen, insbes. indem die Drosselung selbst zu einem Betrieb der Brennkraftmaschine während der Regenerationsphase mit Sauerstoffmangel führt. Dies kann nämlich zu unkontrollierbaren Temperaturen während des Verbrennens der festen Verunreinigungspartikel führen. Es wurde beobachtet, daß es bei verschiedenen Motordrehzahlen und in verschiedenen Lastbereichen Drosselpunkte gibt, bei deren Überschreiten der Motor zum "Stottern" kommt und besonders große Mengen an Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff und Feststoffpartikeln ausstößt. Das Phänomen des Stotterns scheint immer von einem Sauerstoffgehalt der Abgase begleitet zu sein, der unter dem für die Filterregeneration notwendigen Wert liegt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regenerieren katalytisch beschichteter Partikelfilter vorgeschlagen, wobei solche Filter vorausgesetzt werden, wie sie beispielsweise in der US-Patentanmeldung mit der Serial-No. 161,873 vom 23. Juni 1980 -inzwischen zurückgezogen und neu angemeldet am 9. Dezember 1982 mit der Serial-No. 488,277 und der US-Patentanmeldung mit der Serial-No. 55,403 vom 6. Juli 1979- inzwischen zurückgezogen und neu angemeldet am 30. September 1982 mit der Sorial-No. 429,423, beschrieben werden bzw. wurden. Vorausgesetzt werden weiter Filter, wie sie in den inzwischen veröffentlichten britischen Patentanmeldungen 2,024,646 und 2,054,402 A beschrieben sind. Es ist wünschenswert, die Möglichkeit der Regeneration solcher Filter ohne wesentliche Erhöhung der Abgastemperatur aufzuzeigen. Desweiteren

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soll mit der vorliegenden Erfindung ein Entzünden und Verbrennen der aufgenommenen schädlichen Feststoffpartikel durch Steuern des Gehaltes der Motorabgase an Feststoffpartikeln und insbes. durch Steuern der Abgase einer Mehrzahl von Zylindern einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine und zwar entweder von Zylinderpaaren oder von einzelnen Zylindern erfolgen. Dadurch können die vereinigten Abgase der Zylinder effizient gesteuert werden, so daß im Abgasstrom -in dem Punkt, in dem die verschiedenen Abgasströme miteinander gemischt werdengenügend "Brennstoff" für den Katalysator des Filters zur Verfügung steht, um exotherm eine Temperaturerhöhung im noch zu erläuternden Sinn zu bewirken. Andererseits wird die zur Verfugung stehende Hitze die Partikel entzünden oder zumindest Hitzekerne nahe oder in den angesammelten Partikeln erzeugen mit der Folge, daß auf jeden Fall eine Zündung und Verbrennung erfolgt, um das Filter zu reinigen bzw. zu regenerieren.

Die Katalysatorbeschichtung auf katalytischen Filtern entwickelt exothern eine Temperaturerhöhung, wenn oxidationsfähige Brennstoffe, wie Kohlenmonoxide und gasförmige Kohlenwasserstoffe, in Gegenwart von ausreichend Sauerstoff dem Katalysator bei einer Temperatur, die über der Temperatur liegt, bei der der Katalysator aktiv ist, als typische Temperatur über 200⁰C, ausgesetzt werden. Die exotherme Temperaturerhöhung, die sich dabei ausbildet, ist abhängig von der Menge dos zugeführten "Kraftstoffes" und der katalytischen Aktivität.

Die vorliegende Erfindung kann mit jodom katalytischen Partikelfilter in die Praxis umgesetzt werden, das dem Abgasstrom einer Brennquelle zugeordnet wird. Insbes. ist die Erfindung jedoch in Verbindung mit Filtern für die Abgase von Dieselmotoren geeignet. Die vorliegende Erfindung ist primär dann anwendbar, wenn es sich um katalytische Filter handelt, die den gasförmigen Kraftstoffemissionen

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einer Brennquelle bei einer Temperatur zugeordnet werden, die über der Entzündungstemperatur des Filters zu gasförmigen Medien liegt. Die Entzündungstamperatur eines katalytisch.cn Filters ist von Filter zu Filter verschieden und ist für jede Art von katalytisch beeinflußbarem Material unterschiedlich (Gas, Festoffpartikel usw.). Die jeweils angemessene Entzündungstemperatur kann experimentell ermittelt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Teil des Katalysators zur Erhöhung seiner und der Temperatur der von ihm dem Abgasstrom einer Brennquelle entzogenen und in ihm angesammelten Partikel graduell erhitzt werden. Die Erhitzung kann in einer Probenpfanne eines Differentialabtastkolorimeters in einer Atmosphäre mit 1% Sauerstoff und Argon erfolgen. Proben der Atmosphäre über der Probenpfanne können mittels eines erhitzten Kapillarrohres für ein Massenspektrometer entnommen werden. Dabei sollten vier Komponenten ermittelt werden: (1) Kohlenmonoxid, (2) doppelgeladenes Argon, (3) Sauerstoff und Wasser oder Stickstoff und (4) Kohlendioxid. Die Temperatur, bei der die Differentialauswertung des Differentialabtastkolorimeters ihren höchsten Punkt erreicht, wird als die Temperatur angenommen, bei der die Verbrennung der Partikel erfolgt und dies ist die Entzündungstemperatur für die Entzündung der Partikel.

Das vorliegende Verfahren schließt die folgende Verfahrensschritte ein: während des Ärbeitens der Brennquelle wird dem katalytischen Filter bei einer Temperatur, die über der Entzündungstemperatur der im Filter zurückgehaltenen Schadstoffpartikel liegt, Abgas mit einem Gehalt an "Bronnstoff" zugeführt, der ausreicht, exotherm die Temperaturerhöhung im Filter bis zu Entzündungstemperatur der Partikel zu bewirken, so daß diese Parikel im Filter und im Kontakt mit dem Katalysator entzündet und verbrannt werden, wobei die Zeitdauer der Temperaturerhöhung so gewählt wird, daß zumindest der wesentliche Teil der im Filter zurückgehaltenen Schadstoffpartikel entzündet und verbrannt wird.

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Nach einem wesentlichen Aspekt der Erfindung geben Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung einen wirksamen Weg an, wie der Sauerstoffgehalt im Abgasstrom an oder gerade noch unter dem Punkt gehalten wird, in dem die Brennkraftmaschine anfängt zu stottern. Das wird dadurch erreicht, daß das Ventilsystem entsprechend einem vorgegebenen Arbeitszyklus zum "Pulsieren" bzw. intermittierenden Öffnen und Schließen veranlaßt wird. An sich würde das Drosseln gemäß der vorliegenden Erfindung zum Stotterpunkt führen, die entsprechende erfindungsgemäfle Steuerung nimmt aber gerade dann die Dorsselung zurück und es wird den Abgasen ein erhöhter Sauerstoffgehalt vermittel. Die sich ergebenden Gasströme, ein Gasstrom mit hohem "Brennstoff-Anteil und ein Gasstrom mit hohem Sauerstoffgehalt, der ausgewählten Motorzylinder werden miteinander vermischt dem Abgassystem zugeführt, ehe der resultierende Gasstrom in Kontakt mit dem Katalysator kommt, um so eine Temperaturerhöhung zum Regenerieren des Filters zu bewirken.

Das Pulsieren während des Lufteinlaßschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens kann periodisch erfolgen, wobei die entsprechende Steuerung manuell oder automatisch entsprechend einer Anzahl ermittelter Betriebsparameter oder Kombinationen solcher Parameter erfolgt. Solche Parameter können, ohne Beschränkung hierauf, die Motordrehzahl oder der im Filter selbst sich ausbildende Rückdruck sein. Soll die Regenerierung erfolgen, so erfolgt sie vorzugsweise für eine vorbestimmte Zeitdauer von zumindest einigen Sekunden, um zu gewährleisten, daß zumindest der wesentliche Teil der im Filter zurückgehaltenen Partikel verbrennt und damit das Filter regeneriert ist.

Das Pulsieren während des Lufteinlaßschrittes kann auf unterschiedliche Weise bewirkt werden. Ein Weg ist die Verwendung eines Mehrwogostcuersystemes, das bei einem Motor mit mehreren Zylindern, von denen jeder seinen eigenen Einlaßkrümmer hat, dadurch dargestellt werden kann, daß jedem Krümmer ein J 102 P 100

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kleines Klappenventil zugeordnet wird. Diese Lösung ermöglicht das Drosseln eines Zylinders nach dom anderen, ermöglichst kurze Ansprechzeiten, sowie hohe Pulsierungsgeschwindigkeiten bzw. Pulsationszyklen. Insbes. bei Vierzylindermaschinen mit der Kennzeichnung der Zylinder mit 1,2,3 und 4 von vorn nach hinten, bei Reihenmotoren kann jedoch auch eine Steuerung des mittleren Zylinderpaares mit den Zylindern 2 und 3 gemeinsam, aber unabhängig von den äußeren Zylindern 1 und 4 erfolgen. Durch Steuerung der Klappenventile der Zylinder und 3 bis zu dem Punkt, an dem die Ventile rasch durch Schließ- und Ö'ffriungsstellungen zyklisch hindurchgeführt werden, tritt aus diesen Zylindern Abgas mit geringem Sauerstoff und hohem CO- und HC-Gehalt aus. Die Zylinder 1 und 4 andererseits können normal betrieben werden, so daß aus ihnen in üblicher Weise sauerstoffreiche Abgase austreten. Eine solche Betriebsweise trennt das CO- und HC-reiche Abgas vom sauerstoffreichen Abgas durch eine halbe Umdrehung der Motorwelle mit einer Abgasströmung im Filter unter der Voraussetzung eines ausreichenden Mischens der Abgase der Zylinder 1 bis 4, um rasch eine gute exotherme Temperaturerhöhung des Katalysators zu bewirken wenn der "Brennstoff" einmal in Kontakt mit dem Katalysator selbst gekommen ist.

Ein anderer Weg ist die Verbindung aller vier Klappenventile der Zylinder 1 bis 4 untereinander, so daß sie gleichzeitig betätigt werden können und das Ausmaß des Schlioßens der Ventile der Zylinder 1 bis 4 durch entsprechend angeordnete Anschläge bewirkt wird. Auf diese Weise findet in den Ventilen der Zylinder und 4 nur eine Toildrosselung während jedes Vorstellzyklus statt. Außerdem können an der Stelle der Plattenventile Flügel bzw. Schieber Anwendung finden, die in Übereinstimmung mit der voreinrjestellten aber regelbaren Motordrehzah! fortlaufend um jeweils 360° gedreht werden können, durch entsprochende Auslässe und Steuerkanten aber den gleichen Effekt ergeben.

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GomäQ dor vorliegenden Erfindung wird auch oine Vorrichtung vorgeschlagen, der es gestattet, das erfindungsgemäße Verfahren mit seinen verschiedenen Aspekten in zweckmäßiger Weise durchzuführen. Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Motorzylinder einschließen.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Partikelausstroß bei einem Dieselmotor auf 0,1 Gramm je 1 US-Meile (etwa 1,61 km) einzusteuern und eine automatische Regeneration des Filters zu bewirken, ohne daß die Regeneration des Filters vom Fahrer überhaupt bemerkt werden muß.

Damit löst die Erfindung hauptsächlich die Aufgabe, ein einfaches aber wirksames Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung aufzuzeigen, um das katalytische Partikelfilter im Abgasstrom einer Verbrennungsstelle zu regenerieren. Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der Erfindung.

Nachfolgend werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, in der zeigen:

Fig.l in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform einer boispielsweisen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig.2 in der Darstellung als schematischer Längsschnitt ein beispielhaftes katalytisches Partikelfiltor, wie es bei einer Vorrichtung gemäß Fig.l anwendbar ist,

Fig.3a in schematischer Darstellung ein Klappenventil im Einlaß jedes Zylinders, eines mehrzylindrigen Motors,

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Fig.3b in schematischer Darstellung ein drehbaren Flügel bzw. Kolben, wie er an der Stelle des Klappenventiles der Fig.3a verwendet werden kann,

Fig.4 in schematischer Darstellung eine andere Ausführungsform, bei der die pulsierenden LufteinlaBventile miteinander gekoppelt sind und

Fig.5 ein Blockschaltbild für die automatische Kontroll/Monitoreinheit.

Ein Beispiel für ein katalytisches Partikelfilter gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig.l dargestellt und in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Während die Erfindung mit jedem regenerierfähigen katalytischen Partikelfilter in die Praxis umgesetzt werden kann, sind vorzugsweise Partikelfilter in der US-Anmeldung 161,873 vom 23. Juni 1980 -inzwischen zurückgezogen und neu angemeldet unter der Serial. No. 448,277 am 9. Dezember 1982- oder in der US-Anmeldung mit der Serial No.55,403 vom 6. Juli 1979 -inzwischen zurückgezogen und neu angemeldet unter der Serial No. 429,423 am 30. Sept. 1982- oder in den veröffentlichten GB-Anmeldungen 2,024,646 und 2,054,402 A beschrieben, auf deren Erläuterungen bei der nachfolgenden Erläuterung der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird.

Ein typisches katalytisches Partikolfilter, wie es bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann, ist in der vorgenannten US-Anmeldung mit der Serial No. 161,873 boschrieben und in seinen wesentlichen Einzelheiten in Fig.2 dargestellt. Dieses Filter 10 enthält ein Außengehäuse 11, mit dem inneren Reaktionsrohr 12, das einen gestützten Katalysator 13 aufnimmt. Das Reaktionsrohr 12 kann in jeder geeigneten Weise im Außengehäuse 11 gehalten und in diesem angeordnet sein, wozu beispielsweise Stützen 15,16 dienen. Ein Ende 12' des Rohres 12 ist

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offen so daß ein Abgasstrom in das Roaktionsrohr eingeführt und durch dieses hindurch geführt werden kann. Am entgegengesetzten, ebenfalls offenen Auslaßende des Rohres 12 ist eine Stütze 14 angeordnet, um sicherzustellen, daß der Katalysator 13 an seiner vorgesehenen Stelle verbleibt. Das Außengehäuse ist mit öffnungen versehen, wie sie mit 17,18,19 und 20 bezeichnet sind, die so angeordnet und ausgestaltet sind, daß sie an die Auslässe der Zylinder einer Brennkraftmaschine 25 mit innerer Verbrennung anschließbar sind. Ein einziger Auslaß 21 ist dem Gehäuse 11 zugeordnet, der mit dem Auslaßrohr 22 in Verbindung steht. Auf diese Weise strömen alle Abgase, die durch die Einlasse 17 bis 20 in das Gehäuse 11 eingeleitet werden, durch den gestützten Katalysator 13, wie es durch Pfeile in Fig.2 dargestellt ist, und dann durch den Auslaß 21 in das Auslaßrohr 22.

Der Katalysator 13 kann sehr verschieden aufgebaut sein. Vorzugsweise ist er aber als Maschengewebe gestrickt bzw. gewebt und entweder einstückig, monolithisch, oder aus einer Vielzahl von Ringen oder Ringabschnitten aufgebaut sein oder in jeder anderen zweckentsprechenden Weise. Dem Gewebe oder dergl. wird als eine Aufschlämmung eine katalytisch aktive Schicht zugeordnet, ehe der Katalysator 13 in das Rohr eingesetzt wird oder nach dem Zusammenbau der Vorrichtung. Die Dicke des Drahtes sollte vorzugsweise zwischen 0,001 und 0,02 inch. (0,0245 mm und 0,49 mm) liegen. Der Draht sollte vorzugsweise eine Nickel-Chromlegiorung sein. Es kann jedoch eine Legierung mit Eisen und zumindest einem der Elemente Chrom, Aluminium, Kobalt, Nickel und Kohlenstoff Anwendung finden. Oder es kann eine Legierung gemäß der US-PS 3,298,826 oder eine solche gemäß der US-PS 3,027,252 Anwendung finden, deren Erläuterungen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung zu berücksichtigen sind. Die Aufschlämmung (wasch coat layer) enthält ein klebendes, feuerfestes Metall-

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oxid. Das katalytische Metall, das die katalytische Schicht auf dem Basismetallsubstrat bildet, ist vorzugsweise aus folgender Gruppe ausgewählt: Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Fe, Co, Ni, V, Cr, Mo, W, Y, Ca und Legierungen hiervon, sowie intermetallische Verbindungen mit zumindest 20 Gew.% von einem oder mehreren der Metalle, die auf der Oberfläche der Aufschlämmung aus feuerfestem Metalloxid aufgetragen oder in diese inkorporiert sind.

Die in Fig.l beispielsweise und schematisch dargestellte Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Verbrennungsquelle 25 mit einer Brennstoffzuführung 32 und ein in seiner Gesamtheit mit 28 bezeichnetes Abgassystem auf, sowie ein Lufteinlaßsystem, das in seiner Gesamtheit mit 30 bezeichnet ist. Vorzugsweise enthält die Verbrennungsquelle 25 einen Dieselmotor mit mehreren Zylindern, beispielsweise den Dieselmotor eines Motorfahrzeuges, wobei die Brennstoffzuführung 32 eine nicht dargestellte Kraftstoffeinspritzpumpe aufweist und einen Injektor 34 für jeden Zylinder des Motors, wobei der Deutlichkeit wegen nur ein Injektor dargestellt ist.

Im dargestellten Beispiel hat die in Fig.l dargestellte Brennkraftmaschine vier Zylinder und vier Einlaßkrümmer 36,38,40 und 42. In jedem dieser Einlaßkrümmer ist ein Klappenventil 44,46,48 bzw. 50 angeordnet. Die Klappenventile sind mittels entsprechend ausgestalteter Betätigungsmittel zu betätigen, beispielsweise Solonoide, wobei in Fig.l die Betätigungsvorrichtung für die Ventile in ihrer Gesamtheit mit 52 bezeichnet ist. Es ist möglich, jedes der Ventile mit einem separaten Hebelgestänge zu steuern, was jedoch nicht dargestellt ist. Es könnte jedoch bei einer Drei- oder Mehrzylindermaschine mit ungerader Zylinderzahl, beispielsweise bei einer Drei- oder Fünfzylindermaschine, aber

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auch bei einer Einzylindermaschine, jeder einzelne Zylinder gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert werden. Bei einer Maschine mit gerader Zylinderzahl sind die Ventile vorzugsweise zu Ventilpaaren zusammengefaßt.Entsprechend sind die beiden Ventile 46 und 48 für die zwei inneren Zylinder durch übliche Hebelanordnungen so miteinander gekoppelt, daß sie als ein Paar wirken, während die Ventile 44 und 50 für die zwei äußeren Zylinder in entsprechender Weise miteinander gekoppelt sind und als ein zweites Paar wirken.

Das Betätigungssystem 52 wird gesteuert durch einen kombinierten Mikrorechner und seinen Monitor, wozu hierin das Bezugszeichen 54 verwendet wird. Ein Blockdiagramm der Monitorfunktionen und der Steueroperation, wie sie durch Eingangssignale X,Y,Z und B für den Mikrorechner voreingestellt werden, ist in Fig.5 dargestellt, wobei unterstellt wird, daß die Arbeitsweise der Steuerung eine übliche ist und für den Fachmann bekannt ist.

Das Eingangssignal X entspricht der Motordrehzahl; das Eingangssignal Y ist ein voreingestellter Zeitraum für die Regenerationssequenz selbst; das Eingangssignal Z bestimmt eine hinnehmbaro Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Regencrationssequenzen; das Eingangssignal B schließlich entspricht einem vorbestimmten, vom Filter verursachten Rückdruck. Es soll darauf hingewiesen werden, daß eine Serie von Rückdrucksignalen B bzw. Rückdruckwerten vorgesehen sein sollte, um verschiedenen Drehzahlen zu entsprechen, von Leerlaufbedingungen bis zu den Bedingungen bei maximaler Motordrehzahl, sowie niedrigen und hohen Filtertemperaturen, da der Rückdruck, wie er vom Filter verursacht wird, Veränderungen verursacht denen einer oder beide dieser Parameter unterworfen sind.

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Gemäß Fig.l und 5 kann die Steuer/Monitoreinheit 54 mit einer Anzahl von Fühlelementen versehen sein, wobei jeweils der Fühler mit seiner Funktion zur Auswahl angesprochen wird, der einer vorgegebenen Motor- und Arbeitsbedingung am besten entspricht. Es soll weiter darauf hinwiesen werden, daß die Steuer/Monitoreinheit 54 die Aktivierung wie auch die Entaktivierung des Betätigungssystemes 52 steuert und so auch den Beginn der Regenerationssequenz ebenso wie das Absperren bzw. Ende dieses Regenerationsprozesses. Darüberhinaus kann der Regenerationsprozess unmöglich gemacht oder verhindert werden, wenn ein solcher beim Start des Motors nicht benötigt wird.

Der Fühler bzw. Sensor 56 kann ein Drehzahlfühler sein, der eine tatsächlich erfolgte Anzahl von Umdrehungen des Motors (Istdrehzahl) ermittelt, so daß dieser mit einer vorausbestimmten Anzahl von Umdrehungen (Solldrehzahl) verglichen werden kann, wobei die vorausberechnete Anzahl von Umdrehungen die Anzahl ist, bei der der Filter durch eine bestimmte Anzahl von Feststoffpartikeln so verschmutzt ist, daß eine Regenerierung zweckmäßig ist. Der Sensor kann gemäß Fig.2 unmittelbar vor dem Filterelement selbst angeordnet sein, um den im Abgasstrom 28 erzeugten Rückdruck zu ermitteln.

Zusätzlich kann der Sensor 60 die Temperatur an der Ausgangsseite des Filters oder nach dem Filter messen und in der Lage sein, der Filtertemperatur entsprechende Signale zu übermitteln, so daß der Regler entscheiden kann, ob der Regenerationsprozess begonnen oder beendet werden soll. Darüberhinaus kann eine Zeituhr verwendet werden, um die tatsächliche Dauer Y des Regenerationsprozesses in Sekunden zu bestimmen.

Der Regenerationsprozeß wird während der Regeneration vorzugsweise Tempera-

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türen T über 600⁰C erzeugen. Werden solche Temperaturen nicht erreicht, so soll sich an eine solche Regenerationssoquenz nicht unmittelbar eine erneute Regenerationssoquenz anschließen, sondern ein voreingestelltes Zeitintervall Z abgewartet werden, ehe eine neue Regenerationssequenz eingeleitet wird. Ist ein Zeitintervall Y verstrichen und wurde dabei keine Temperatur bis zu 600⁰C erreicht, so sollte die Regeneration unterbrochen werden und das Zeitintervall Z beobachtet werden, ungeachtet der anderen erfühlten Parameter.

Auf diese Weise kann die in Fig.l dargestellte Vorrichtung durch die Steuer/Monitoreinheit 54 durch Sensoren, die Motordrehzahlen und Rückdruckbedingungen ermitteln, automatisch veranlaßt werden, tätig zu werden. Die entsprechenden Betätigungsmittel werden periodisch betätigt bzw. mit Inpulsen beschickt und sie werden mittels üblicher Hebelgestänge ein Öffnen und Schließen der Klappenventile 46 und 48 in vorbestimmten Zyklen bewirken. Abhängig von einem für eine bestimmte Maschine gewünschten Ausstoß an Auspuffgasen werden die Ventile 46 und 48 für einen bestimmten Zeitraum unter der Kontrolle der Steuer/Monitoreinheit 54 in ihrer Schließstellung gehalten, worauf sie für einen anderen Zeitraum geöffnet sind, wobei diese Aufeinanderfolge durch die Regenerationssequenz hindurch wiederholt wird. Im Schließzustand werden die Ventile 46 und 48 vorzugsweise die Luftzufuhr zu zwei Zylindern soweit absperren, daß dioso don Stottorpunkt nahezu orroichen, während die beiden anderen Klappenventile 44 und 50 offen gehalten werden. Vorzugsweise werden die Ventile 46 und 48 während 75% des Arbeitszyklus geschlossen bleiben.

Schließ- und Öffnungsperioden für jedes gesteuerte und betätigte Ventil innerhalb jedes Zyklus kann etwa zwischen 0,25 und 30 Sekunden liegen, wobei die bevorzugte Zyklusfrequonz 1,5 Sek. geschlossen und 0,5 Sek. geöffnet ist. Bei dieser Zyklus-

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frequnz hat sich gezeigt, daß während des geschlossenen Abschnittes eines Zyklus die Maschine einen Rancinezyklus bei einer Frequenz ausbildet, die der doppelten Maschinendrehzahl je Zeiteinheit entspricht.

Durch die Steuerung der Ventile 46 und 48 in dieser Weise wird ihr Drosseleffekt den ihnen zugehörigen Zylindern den Ausstoß eines fetten Abgases mit niedrigem Sauerstoffgehalt jedoch hohen Kohlenmonoxid- und Kohlenwassorstof fanteil ("fettes Abgas") ermöglichen. Entsprechend werden die mit den offen bleibenden Ventilen 44 und 50 gesteuerten Zylinder normal arbeiten und ein in üblicher Weise sauerstoffreiches Abgas (mageres Abgas) erzeugen. Diese Arbeitsweise führt zu einem Gemisch der beiden Abgasströme während ihres Eintrittes in das Filter 13 und ihres Strömens durch das Filter, was zu einem für den Katalysator ausreichenden Mischen führt, so daß dieser diese gemischten Gase gut verwerten kann und sehr rasch sehr gute exotherme Wärme erzeugt. Es hat sich gezeigt, daß die CO- und HC-Emissionen im Auspuffrohr während des Regenerationsprozesses deutlich unter die sonst üblichen Werte gesenkt waren, was zeigt, daß die erhöhten gasförmigen Emissionen für die Regeneration verwendet wurden.

Während einer Serie von Regenerationsversuchen, die mit der oben beschriebenen Vorrichtung durchgeführt wurden, wurde der Motor mit 2.000 U/min bei ausreichender Belastung betrieben, um eine Katalysatoreingangstemperatur über 200°C zu ergeben. Es wurde dabei ein neuer Reaktor ausgewählt, um unter diesen Bedingungen einen Rückdruck von 13,8 inches (350,5 mm) Wassersäule (36 mbar) zu haben. Der Motor wurde botrieben und der Rückdruck wurde ermittelt, so daß nach Erreichen eines Reaktionsrückdruckos von 20 inches (508 mm) Wassersäule (52 mbar) das Recjonorationssystem und die Monitoreinhoit 54 aktiviert wurden und der Eingangsluftstrom zum Pulsieren mit einer konstanten Frequenz

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gebracht wurde. In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse dieses Versuches zusammengestellt.

	Tabelle 1	Max.	Rückdruck	mm WS	Zeitdauer (Sek.)
Regene rations Nr.	Katalysator Aus- qanqs Temp. ⁰C	530°	Beginn	Ende	120
	Beginn	430°	584,2	304,8	240
1.	301°	267°	558,8	406,4	360
	245°	270°	596,9	596,9	240
3.	216°	610°	711,2	711,2	90
4.	241°	560°	1.005,8	287	120
5.	301°	540°	406,4	259	180
6.	296°	525°	508	226	180
7.	244°	520°	508	304,8	120
8.	280°	515°	711,2	332,7	270
9.	312°	510°	762	355,6	240
10.	297°	535°	1.143,0	457,2	240
11.	304°	500°	508	350,5	120
12.	297°	540°	711,2	393,7	180
13.	290°	490°	533,4	355,6	120
14.	294°	547°	436,8	330,2	300
15.	299°	515°	965,2	381	150
16.	262°	520°	508	373,3	120
17.	310°	520°	533,4	355,6	180
18.	304°	510°	685,8	381	120
19.	304°	5.10°	355,6	355,6	120
20.	302°	520°	711,2	355,6	180
21.	306°	1.320,8	431,8
22.	292°

Anschließende Versuche mit einem Versuchsfahrzeug, das mit einer Geschwindigkeit von 40 Meilen (64 km) je Stunde gefahren wurde, ergaben die folgende,

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typische Regonorationsentwicklung, die eine erfolgreiche Regeneration zeigt, indem der Rückdruck auf oin Reinigungsniveau reduziert wurde, obwohl die Filtertemperatur 600⁰C nicht überschritt.

Tabelle 2

Zeitdauer	Eingangs-	Ausgangs-	Rückdruck	- 17 -
in Sek.	temp. ⁰C	temp. ⁰C	mm WS
-10	275	275	368,3 (Beginn)
-5	275	275	368,3
0	275	275	368,3 (Regenerationsbeginn)
5	300	280	279,4
10	320	290	292,1
13	330	290	297,1
18	335	295	302,2
20	340	297	304,8
23	340	298	320,0
25	345	300	322,5
30	350	305	330,2
33	352	310	335,2
36	355	312	322,5
38	356	317	309,8
40	357	320	304,8
43	360	330	320,0
46	360	333	320,0
48	360	340	320,0
50	360	355	317,5
53	362	380	325,1
60	362	400	312,4
65	365	430	332,7
70	366	453	350,5
80	368.	480	335,2
85	368	503	337,8 (Regenorationsende)
90	350	520	335,2
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	3402692	QM *-Vf-*	*"I '*	(maximale Temp.)
95	323	540	330,2
100	310	560	325,1	(Kühlung)
110	295	570	304,8
120	290	540	287,0
150	280	505	269,0
180	270	440	254,0

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß der "Brennstoff" in idealer Weise für das Zusammenwirken mit dem gestützten Katalysator 13 zum Entzünden der im Filter 10 gespeicherten Partikel geeignet ist. Das Verfahren sollte in der oben beschriebenen Weise fortgesetzt werden, bis ein wesentlicher Teil der im Filter 10 gespeicherten Partikel verbrannt ist, was dadurch angezeigt werden kann, daß die ermittelte Filtertemperatur 600⁰C erreicht bzw. überschreitet worauf ein ausgelöstes Signal die Steuer/Monitoreinheit 54 veranlaßt, die Regenerationssequenz zu beenden. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß die genannten 600⁰C ein Richtwert ist, und die tatsächlich notwendige Reinigungstemperatur von Anwendungsfall zu Anwendungsfall verschieden sein kann.

Em Ende eines Regenerationsabschnittes kehren die Klappenventile zu ihrer normalen Betriebsweise zurück, bis sie erneut von der Monitoreinheit 54 betätigt worden. Bei bestimmton Betriebsbedingungen, hoher Drehzahl oder hoher Belastung dos Motors, können die Abgastomporaturen ausreichen, Kohlenstoffpartikel zu verbrennen und ein separater Regenorationszyklus wäre dann nicht notwendig. Entsprechend kann die Steuer/Monitoreinheit 54 programmiert werden, um einen Rogonerationsprozeß unter solchen Bedingungen nicht stattfinden zu lassen, unabhängig davon, daß Motordrehzahl und abgefühlto Isttemperatur über 600⁰C oder don für den jeweiligen Fall relevanten Worten liogon, an sich eine entsprechen-

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de Aktivierung zur Folge haben sollten. Entsprechend der Programmierung wird in einem solchen Fall der Drehzahlmesser N auf Null zurückgestellt, wie es bei aktiviertem Regenerationsprozeß am Ende einer Regenerationssequenz der Fall wäre. Zu der Zeit, in der die Temperaturen im Filter 13 6OO⁰C überschreiten, wird kein separater Regenerationsschritt benötigt und die Steuer/ Monitoreinheit 54 würde automatisch den Drehzahlmesser auf Null zurückstellen. Entsprechend würde auch bei Temperaturen, die eine gute Regeneration nicht ermöglichen wurden, beispielsweise Temperaturen unter 200⁰C, die Steuer/Monitoreinheit 54 eine Aktivierung des Regenerierungsverfahrens nicht bewirken, ehe die Filtertemperatur etwa 25⁰C überschritten hat, wie es im Blockschaltbild der Fig.5 dargestellt ist. Dies würde auch einen Regenerationsprozeß nach dem Start des Motors verhindern, solange das Filter kalt ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bezüglich des "Brennstoffes", der dem katalytischen Filter zugeführt wird, die Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoff-Fraktionen katalytisch oxidiert werden und zwar mit den katalytischen Kristallen, die mit der Freisetzung von Wärme infolge dieser Oxidation eine Exotherme erzeugen. Es ist diese Oxidation von Kohlenwasserstoff- und Kohlenmonoxidfraktionen, die katalytische Kristalle veranlasst heiß zu werden, oder zumindest Hitzepunkte zu bilden, wodurch das im katalytischen Filter festgehaltene kohlenstoffhaltige Partikelmaterial zum Entzünden gebracht wird.

Eine größere Darstellung eines der Klappenventile, dos Klappenventil 44, ist Fig.3a.

Während der Regenerationssequonz wird der Flügel 64, wenn er benutzt wird, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht, um zwei fortschreitende

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SchlicG- und Öffnungssoqucnzon während einer Umdrehung von jeweils 360° zu ergeben. Wie die Klappenventil sollten auch die Flügel 64 bzw. deren Stellhobel paarweise miteinander verbunden sein, wenn sie bei einem Vierzylindermotor zu Anwendung kommen, obwohl auch andere Lösungen möglich und im gegebenen Fall auch erwünscht sind.

Eine andere beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig.4 dargestellt. Dabei sind alle Ventile 44',46^f,48' und 50' miteinander verbunden und werden gleichzeitig von dem Betätigungssystem 52 betätigt. Dabei werden jedoch die Ventile 44' und 50' in ihrer Bewegung durch Anschläge 64 gesteuert, so daß die Ventile 44' und 50' nur teilweise geschlossen werden können, obwohl sie zur gleichen Zeit und zusammen mit den Ventilen 46' und 48' betätigt werden. Auf diese Weise erfolgt nur eine teilweise Drosselung der durch die Ventile 44' und 50' zugeführten Luft, während die durch die Ventile 46' und 48' zugeführte Luft voll gedrosselt werden kann.

Als ein Beispiel für den praktischen Betrieb ist ein Motor 25 als Vierzylinderdieselmotor für ein Kraftfahrzeug unterstellt, mit dem das Fahrzeug auf 55 Meilen (88 km) je Stunde zu beschleunigen ist, wobei das Regeneratorsystem während der Geschwindigkeit von 55 Meilen (88 km) je Stunde 90 Sekunden lang arbeitet, das Regeneratorsystem danach abgeschaltet wird und ein normaler Betrieb folgt.

Während des Betriebes des Regenerationssystemes gemäß der Erfindung ist der Fahrer normalerweise nicht in der Lage, den Rogenerationsbetrieb wahrzunehmen. Das katalytische Filter ist einfach und wirksam bei der Regeneration ohne erkennbare Nachteile und es ist keine besondere Aufheizung des Abgasstromes notwendig.

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Damit sind vorzugsweise Ausführungen der Erfindung beschrieben, die jedoch troztdem nur Ausführungsboispiele der Erfindung sind und vom Fachmann auf diesem Fachgebiet abgeändert werden können, ohne daß damit der Grundgedanke der Erfindung verlassen würde.

Zusammenfassend kann die Erfindung in ihrer Gesamtheit nochmals wie folgt gekennzeichnet werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Regenerierung eines katalytischen Partikelfilters im Abgasstrom einer Verbrennungsquelle, insbes. eines Dieselmotors. Die Erfindung macht eine besondere Aufheizung des die Verbrennungsquelle verlassenden Abgasstromes überflüssig. Während der Regenerierung wird die Eingangsluft pulsierend zugeführt und zwar vorzugsweise aber nicht notwendigerweise zu einem Teil aller Zylinder eines Motors, wenn die Verbrennungsquelle ein mehrzylindriger Motor ist. Hierdurch enthält der gesamte Abgasstrom aller Zylinder genügend "Brennstoff", insbes. in der Form von Kohlenmonoxid und einer Kohlenwasserstoff-Fraktion, der bzw. das bzw. die katalytisch oxidiert und dabei exotherm Wärme erzeugt. Durch die Freisetzung von Wärme während dieser Oxidation wird das Filter über den Entzündungspunkt der im Filter zurückgehaltenen Partikel hinaus erhitzt, diese Partikel werden entzündet und verbrannt, so daß das Filter gereinigt und regeneriert wird.

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Claims

"--" "--" *"" ■ "-■* J 102P

Anmelder; Johnson Matthey Inc., 1393 Bittersweet Lane, Westchester, Pennsylvania, 19380 United States of America

Bezeichnung der

Erfindung; Verfahren zur Regenerierung eines katalytischen Partikel

filters und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Patentansprüche;

( 1. Verfahren für die Regeneration eines katalytischen Partikelfilters für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung und einem oder mehreren Zylindern, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebes der Brennkraftmaschine die Verbrennungsluft für den oder einige der Zylinder zum Pulsieren gebracht wird, um mit dem Abgas dieses oder dieser Zylinder für den Katalysator exotherm eine Temperatur zu erzeugen, bei der die im Filter aufgefangenen Verbrennungspartikel innerhalb des Filters entzündet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zylinder, deren Verbrennungsluft zum Pulsieren gebracht wird, kleiner ist als die Gesamtzahl der Zylinder.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft der Zylinder zum Pulsieren gebracht wird, deren Verbrennungsabgas arm an O„, aber reich an CO und HC ist, während die Verbrennungsluft der Zylinder nicht zum Pulsieren gebracht wird, deren Verbrennungsabgas reich an O₂ ist.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft der Zylinder, deren Verbrennungsluft zum Pulsieren gebracht wird, zu periodischem Pulsieren gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsationszyklen etwa 25 bis 30 Sekunden betragen, d.h. dies die Zeitdauer sowohl erhöhter als auch verringerter Verbrennungsluftströmung ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zeitdauer von etwa 1,5 Sekunden die Luftströmung unterbrochen und für die Zeitdauer von etwa 0,5 Sekunden eine maximale Luftströmung gegeben ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Filter erzeugte Rückdruck ermittelt wird, um die Verbrennungsluft in automatischer Abhängigkeit von einem vorbestimmten Rückdruck insbes. derart zum Pulsieren zu bringen, daß die Luftzuführung in Abhängigkeit vom vorbestimmten Rückdruck bewirkt wird.
8. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Parameter dos Motorbetriebes ermittelt wird, um die Verbrennungsluft in Abhängigkeit von oinom bestimmten Wert dieses ausgewählten Parameters zum Pulsieren zu bringen.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des katalytischen Filters ermittelt wird, um die Verbrennungsluft in automatischer Abhängigkeit von einem bestimmten Wert dieser Temperatur zum Pulsieren zu bringen,,

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10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Pulsieren der Luftzuführung zu den Motorzylindern, deren Anzahl kleiner ist als die Gesamtanzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine, durch Drosseln der Strömung der Verbrennungsluft bewirkt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosseleffekt für die Dauer von etwa 75% eines jeden Arbeitszyklus bewirkt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluftzuführung zu der einen Hälfte der Motorzylinder der Brennkraftmaschine gedrosselt erfolgt, während die Verbrennungsluft zu der anderen Hälfte der Motorzylinder der Brennkraftmaschine ungedrosselt zugeführt wird.
1.3. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluftzuführung zu der einen Hälfte der Motorzylinder der Brennkraftmaschine gedrosselt erfolgt, während die Verbrennungsluft zu der anderen Hälfte der Motorzylinder der Brennkraftmaschine auf den halben Wert dieses Drosselwertes gedrosselt zugeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft einer ersten Gruppe aller Zylinder der Brennkraftmaschine in der Weise gedrosselt zugeführt wird, daß die Zeitdauer der Verbrennungsluftzuführung derart bestimmt wird, daß der zugemischte Brennstoff unvollständig verbrennt, um ein Verbrennungsabgas der Zylinder dieser ersten Gruppe mit geringem Sauerstoff- und hohem Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoffgehalt zu erhalten, während den Zylindern der zweiten Gruppe die Verbrennungsluft ohne solche Einschränkung zugeführt wird, um eine normale Verbrennung

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zu erhalten, wobei weiter im Anschluß an einen solchen Arbeitsbereich die Verbrennungsluft allen Zylindern der Brennkraftmaschine in gleicher Weise derart zugeführt wird, daß die Verbrennung in allen Zylindern in der Weise erfolgt, wie sie im jeweils vorausgegangenen Arbeitsbereich in den Zylindern der zweiten Gruppe erfolgt ist.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsation der Verbrennungsluft durch Steuerung der Luftzuführung zu zumindest einem Motorzylinder derart erfolgt, daß durch unzureichenden Sauerstoffanteil eine unvollständige Verbrennung des in diesen Zylinder eingebrachten Brennstoffes bewirkt wird, so daß das Verbrennungsgas dieses Zylinders einen wesentlichen Anteil an unverbrannten Brennstoffbestandteilen enthält, wobei weiter nach der Regeneration des katalytischen Filters die Steuerung der zuzuführenden Verbrennungsluft derart erfolgt, daß der allen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoff zumindest nahezu vollständig verbrennt.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsation der Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführten Verbrennungsluft derart bewirkt wird, daß exotherm eine zur Regeneration dos Filters nutzbare Temperaturerhöhung auf etwa 35O⁰C bewirkt wird.
17. Vorfahren zum Regenerieren eines katalytischen Partikelfilters im Abgasstrom einer Verbrennungsquelle, die durch insbes. flüssigen Brennstoff betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebes der Verbrennungsqueüc dem kaLalytischen Filter bei einer Temperatur oberhalb der Entzün-

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dungstemperatur der im Filter aufgefangenen Partikel so viel unverbrannter Brennstoff zugeführt wird, daß exotherm im Filter eine Temperatur hergestellt wird, die das Filter soweit aufheizt, daß die im Filter aufgefangenen Partikel entzündet und während einer vorgegebenen Zeitdauer zumindest zum großen Teil verbrannt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsquelle eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und mehreren Zylindern ist und die Aufheizung des Filters durch Pulsation der einer Gruppe der Zylinder der Brennkraftmaschine zuzuführenden Verbrennungsluft während der gewünschten Zeitdauer der Entzündung und Verbrennung der im Filter aufgefangenen Partikel bewirkt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführung zu den Zylindern der anderen Gruppe auf einen Wert gedrosselt erfolgt, der geringer ist, als der Wert, auf den während der gleichen Zeit die Verbrennungsluftzufuhr zu den Zylindern der ersten Gruppe gedrosselt erfolgt.
20. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche bis 19 bei einer Brennkraftmaschine mit interner Verbrennung und einem oder mehreren Zylindern, wobei eine Zuführung von E-ingangsluft, eine Zuführung von Brennstoff und Mittel zum Abführen der Verbrennungsabgase vorgesehen sind und wobei im Abgasstrom der Verbronnungsquelle ein katalytischer Partikelfilter angeordnet ist, und wobei schließlich Verbronnungsquello und Filter ein Brennstoffquellenfiltersystem aufweisen, gekennzeichnet durch Mittel zum pulsierenden Zuführen der Lingangsluft zu weniger als allen Zylindern während des Betriebes der Verbrennungsquelle und zum Zuführen

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einer bestimmten Mengen von unverbranntem Brennstoff zum Brennstoff quellenfiltersystem, um die im Filter zurückgehaltenen Partikel im Filter zu entzünden.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die die Eingangsluft zum Pulsieren bringen, die Eingangsluft für zumindest eine Hälfte der Zylinder drosseln.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brenn'stoffzuführungsmittel ein Mittel zur Steuerung des zeitlichen Ablaufes des Pulsierens der Eingangsluft während einer vorgegebenen Zeitdauer einschließt, so daß eine vorgegebenen Brennstoffmenge in den Zylindern, denen die Eingangsluft pulsierend zugeführt wird, unverbrannt bleibt, wobei das Steuermittel ein weiteres Mittel aufweist, um nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer, den Betriebsablauf so zu steuern, daß der gesamte der Brennkraftmaschine zuführende Brennstoff zumindest weitgehend verbrennt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein Steuermittel zum automatischen Steuern der Zuführung der Eingangsluft, das einen Sensor zur Erzeugung zumindest eines ersten, für einen Betriebsparameter kennzeichnenden Signalos einschließt, sowie weiter ein Betätigungsmittel zum Betätigen des Mittels, das die Eingangsluft zum Pulsieren veranlaßt, entsprechend dem vorgenannten Signal einschließt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsquollo eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und innerer Verbrennung einschließt, wobei das Mittel zum Bewirken des Pulsierens der Eingangsluft ein Mittel zum Steuern der Menge der zumindest einen Zylinder zuzuführenden

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Eingangsluft derart einschließt, daß der Verbrennungssauerstoff verbraucht ist, ehe der Brennstoff in seiner Gesamtheit verbrannt ist, so daß ein wesentlicher Rest an unverbranntem Brennstoff in den Zylinderabgasen enthalten ist, wobei das Mittel zum Bewirken dos Pulsierens der Eingangsluft weiter ein Mittel aufweist, um nach dem Regenerieren des Filters die zuzuführende Eingangsluft so zu steuern, daß die jedem Zylinder zuzuführende Brennstoffmenge weitestgehend vollständig verbrennt.
25. Vorrichtung, gekennzeichnet durch

einen Dieselmotor mit einer Brennstoffzuführung, einer Eingangsluftzuführung und einem Abgasstrom;

ein in diesem Abgasstrom angeordnetes katalytisches Partikelfilter und

Mittel, um während des Betriebes des Motors bei einer Temperatur, bei der sich die im Filter zurückbehaltenen Partikel entzündet, gasförmigen unverbrannton Brennstoff dem katalytischen Filter zuzuführen, um exotherm eine Temperatur zu erzeugen, die das Filter so hoch und so lange aufheizt, daß sich die in ihm festgehaltenen Partikel entzünden und zumindest zu einem wesentlichen Teil verbrennen.

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