DE3722970A1

DE3722970A1 - Method and device for the cleaning of a particle filter, especially a soot filter

Info

Publication number: DE3722970A1
Application number: DE19873722970
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing Grad Kuhn
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1986-08-06
Filing date: 1987-07-11
Publication date: 1988-02-11

Abstract

For cleaning a soot filter (2) a proportion of the exhaust gas (13) leaving the said filter is directed back behind the filter (2) utilising the exhaust gas back pressure and fed by way of an exhaust gas return line (14) to the internal combustion engine producing the exhaust gases (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method and a device according to the Oberbe handle of claim 1.

Betrachtet man den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, nämlich bei einem Rußfilter in der Abgasanlage einer Dieselmaschine eines Kraftfahrzeugs, so müssen derartige Rußfilter zumindest von Zeit zu Zeit vom Ruß befreit werden, damit der Abgasgegendruck durch die sich im Filter festsetzenden Rußpartikel in Grenzen gehalten wird. In der Regel erfolgt die Beseitigung des im Filter festsitzenden Rußes durch Verbrennen des Rußes, wozu insbesondere dann, wenn das Fahrzeug nur selten mit Vollast betrieben wird und demgemäß zum Zünden des Rußes ausreichend heiße Abgase erzeugt, zusätzliche Maßnahmen und Einrich tungen erforderlich sind. Abgesehen von dieser umständlichen Einleitung der Rußverbrennung hat sie den Nachteil, daß sie durch die mit der Verbrennung verbundenen hohen Temperaturen das Filter beschädigen oder zerstören kann.Consider the preferred application of the invention, namely in one Soot filter in the exhaust system of a diesel engine of a motor vehicle, so Soot filters of this type must be freed of soot at least from time to time, thus the exhaust back pressure due to the soot particles settling in the filter is kept within limits. As a rule, the filter is removed stuck soot by burning the soot, especially if the vehicle is rarely operated at full load and accordingly for ignition of the soot generates hot exhaust gases, additional measures and equipment are required. Apart from this awkward introduction to Burning soot has the disadvantage that it is caused by combustion associated high temperatures can damage or destroy the filter.

Aus der DE-OS 22 33 963, F 01 N 3/10, ist bereits ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs bekannt, bei dem die Abgase in der einen Strö mungsrichtung und die Ansaugluft für die Brennkraftmaschine zwecks Reinigung des Filters in der entgegengesetzten Strömungsrichtung durch unterschiedliche Filterbereiche geleitet werden; bei dem dort beschriebenen Ausführungsbeispiel rotiert das Filter um seine Längsachse, so daß seine Bereiche in wechselnder Folge der Abgasleitung und der Saugleitung der Maschine gegenüberstehen.From DE-OS 22 33 963, F 01 N 3/10, a method according to the The preamble of the main claim is known, in which the exhaust gases in one stream direction and the intake air for the internal combustion engine for cleaning of the filter in the opposite flow direction by different Filter areas are routed; in the embodiment described there rotates the filter around its longitudinal axis, so that its areas in alternating Face the sequence of the exhaust pipe and the suction pipe of the machine.

Dieses bekannte Verfahren vermeidet also zwar die Nachteile eines Abbrennens des im Filter festgesetzten Rußes, jedoch reichen die durch den Saugrohrunter druck bestimmten Druckverhältnisse am Filter nicht aus, um eine wirksame Be freiung desselben vom Ruß sicherzustellen. Dieses bekannte Verfahren erfordert also den - in der Offenlegungsschrift nicht gelehrten - Einsatz eines Laders, beispielsweise eines Abgasturboladers, um den erforderlichen Druck in der Saugleitung an beiden Seiten des jeweils zu reinigenden Filterbereichs zu erzeugen.This known method thus avoids the disadvantages of burning off of the soot stuck in the filter, but they reach through the intake manifold pressure certain pressure conditions on the filter not to be an effective loading to ensure its release from soot. This known method requires that is, the use of a loader - not taught in the published patent application - for example an exhaust gas turbocharger to the required pressure in the Suction line on both sides of the filter area to be cleaned produce.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art (sowie Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens) zu schaffen, das unter Wahrung der Vorteile der Vermeidung des Abbrennens des im Filter sitzenden Rußes durch Rückführung desselben in die Brennräume der Maschine und dort erfolgendes Rußverbrennen die hierzu erforderlichen Druckverhältnisse ohne zusätzlichen Aufwand eines Druckerzeu gers, wie eines Turboladers, sicherstellt.The invention has for its object a method in the preamble of claim 1 specified type (and facilities for implementation of the procedure) to create that while preserving the benefits of avoidance burning off the soot in the filter by recycling it the combustion chambers of the machine and the soot burning that occurs there required pressure ratios without additional effort from a printer like a turbocharger.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens beschreiben die Unteransprüche.The achievement of this task consists in the characterizing Features of the main claim, advantageous facilities for implementation of the method describe the subclaims.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie ohnehin vor handene kinetische Energie, nämlich die kinetische Energie eines Teils der Abgase, zur Beaufschlagung des Filters mit einer dieses von Rußpartikeln be freienden Gasströmung ausnutzt. Als Gas bzw. Gasgemisch wird das partikelfreie Abgas nach Durchsetzen des Filters verwendet.A particular advantage of the invention is the fact that it is in any case existing kinetic energy, namely the kinetic energy of a part of the Exhaust gases, for loading the filter with one of soot particles exploiting free gas flow. As a gas or gas mixture, it becomes particle-free Exhaust gas used after filter penetration.

Verständlicherweise ist zur Rückleitung eines Teils des partikelfreien Abgases ein bestimmter Abgasgegendruck in Strömungsrichtung hinter dem Filter erfor derlich. Ein derartiger Abgasgegendruck liegt bei üblichen Filtergehäusekon struktionen mit sich dort trichterartig verengendem Strömungsquerschnitt ent weder ohnehin vor oder kann mittels einer Drosselklappe odgl., wie sie von Abgasbremsen her bekannt ist, zeitweilig erzeugt werden. Dies kann während bestimmter Betriebsphasen der Brennkraftmaschine oder nach Ablauf vorgegebener Betriebszeiten derselben erfolgen, so daß diese Klappen odgl. im Normalfall den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine nicht beeinträchtigen.It is understandable to return part of the particle-free exhaust gas a certain exhaust back pressure in the flow direction behind the filter is required such. Such an exhaust gas back pressure lies with conventional filter housings structures with a narrowing flow cross section there neither before or can by means of a throttle valve or the like Exhaust brakes are known to be temporarily generated. This can happen during certain operating phases of the internal combustion engine or after predetermined ones Operating times of the same take place, so that these flaps or the like. normally do not affect the efficiency of the internal combustion engine.

Im Folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:In the following, several exemplary embodiments of the invention are described using the Drawing explained. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the invention,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Modifikation des Ausführungs beispiels nach Fig. 1, Fig. 2 is a side view of a modification of the execution example according to Fig. 1,

Fig. 3 in Längsansicht und die Fig. 4 und 5 in den in Fig. 3 bei IV-IV bzw. V-V bezeichneten Ansichten ein weiteres Ausführungs beispiel der Erfindung, Fig. 3 in longitudinal view and Figs. 4 and 5 in the directions indicated in Fig. 3 at IV-IV and VV views another execution of the invention, for example,

Fig. 6 in Seitenansicht eine Ausführungsform der Erfindung mit rotierendem Filter, Fig. 6 in side view an embodiment of the invention with a rotating filter,

Fig. 7 schematisch eine Ansteuerung für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, Fig. 7 shows schematically a control for the embodiment of Fig. 1,

Fig. 8 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Filter in zwei Teilfilter unterteilt ist, und Fig. 8 shows an embodiment of the invention in which the filter is divided into two sub-filters, and

Fig. 9 eine konstruktiv vorteilhafte weitere Ausführung. Fig. 9 shows a constructively advantageous further embodiment.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man in dem Gehäuse 1 das Filter 2, das in bekannter Weise durch poröse Kanalwände 3 getrennte Kanäle 4 auf weist, die in abwechselnder Folge im Bereich ihrer vorderen oder hinteren Enden durch Stopfen 5 verschlossen sind. Das bei 6 angedeutete rußhaltige Abgas der nicht dargestellten Brennkraftmaschine, hier eines Dieselmotors eines Kraftfahrzeugs, wird dadurch gezwungen, entsprechend den Pfeilen 7 die porösen Kanalwände 3 zu durchsetzen, damit es zur Auslaßseite des Filters gelangt. Das Filtergehäuse 1 ist also in die Abgasleitung 19 eingeschaltet. Bei 8 entweicht das durch das Filter 2 von Ruß und - bei Verwendung eines katalytischen Filters - auch von weiteren schädlichen Abgasbestandteilen gereinigte Abgas schließlich ins Freie, wobei noch zusätzliche Schalldämpfer vorgesehen sein können. Looking first at FIG. 1, one can see in the housing 1 the filter 2 , which in a known manner has three channels 4 separated by porous channel walls, which are closed in an alternating sequence in the region of their front or rear ends by plugs 5 . The soot-containing exhaust gas indicated at 6 from the internal combustion engine, not shown, here a diesel engine of a motor vehicle, is thereby forced to penetrate the porous channel walls 3 in accordance with the arrows 7 , so that it reaches the outlet side of the filter. The filter housing 1 is therefore switched on in the exhaust line 19 . At 8, the exhaust gas, which has been cleaned by the soot filter 2 and, when a catalytic filter is used , also escapes from other harmful exhaust gas components, and additional silencers can be provided.

In Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Filter 2 erkennt man die um die Achse 9 schwenkbar gelagerte Klappe 10, die in ihrer ausgezogen dargestellten einen Endlage die in der Figur obere Hälfte des Filters 2 gegen das zuströmende Abgas 6 abdeckt, so daß die Abgasströmung nur die untere Hälfte des Filters durchsetzen kann. In Strömungsrichtung hinter dem Filter 2 finden sich die trichterartige Verengung 11 des Gehäuses 1 sowie in diesem Ausführungsbeispiel eine Drosselklappe 12, die in ihrer dargestellten Lage eine merkliche Erhö hung des bereits durch die Verengung 11 und nachgeschaltete Schalldämpfer hervorgerufenen Abgasgegendrucks in Strömungsrichtung hinter dem Filter 2 bewirkt. Diese Erhöhung des Abgasgegendrucks hat zur Folge, daß ein Teil der vom Filter von Ruß befreiten Abgase entsprechend den Pfeilen 13 rückgelenkt wird und demgemäß die Kanäle 4 sowie die porösen Kanalwände 3 der in der Figur oberen Bereiche des Filters 2 durchsetzt. Über die Abgasrückführleitung 14, deren Abgasrückführventil 15 jetzt geöffnet ist, gelangt dieses nunmehr wieder mit Rußpartikeln beladene Abgas 16 in die Brennräume der Brennkraftmaschine, wo es verbrennt. Außerdem erfolgt eine Reflexion eines Teils der Abgasströmung an der Gehäuseverengung 11.In the direction of flow directly in front of the filter 2 , one can see the flap 10 which is pivotably mounted about the axis 9 and which, in its drawn-out one end position, covers the upper half of the filter 2 in the figure against the incoming exhaust gas 6 , so that the exhaust gas flow only covers the lower half of the filter can enforce. In the direction of flow behind the filter 2 there is the funnel-like constriction 11 of the housing 1 and, in this exemplary embodiment, a throttle valve 12 which, in the position shown, causes a noticeable increase in the exhaust gas back pressure caused by the constriction 11 and downstream silencers in the flow direction behind the filter 2 . This increase in the exhaust gas back pressure has the result that a part of the exhaust gases freed from the soot is deflected back according to the arrows 13 and accordingly penetrates the channels 4 and the porous channel walls 3 of the areas of the filter 2 which are upper in the figure. Via the exhaust gas recirculation line 14 , the exhaust gas recirculation valve 15 of which is now open, this exhaust gas 16 now loaded with soot particles again enters the combustion chambers of the internal combustion engine, where it burns. In addition, part of the exhaust gas flow is reflected at the housing constriction 11 .

In ihrer anderen, bei 10′ angedeuteten Endlage schirmt die Klappe 10 nunmehr die untere Hälfte des Filters 2 gegen den Zutritt von rußhaltigem Abgas 6 ab, so daß dieses nur die obere Hälfte des Filters 2 durchströmen kann. Das rückströmende, die Rußpartikel aus dem Filter 2 entfernende Abgas durchströmt die Abgasrückführleitung 17, deren Abgasrückführventil 18 geöffnet ist (das Abgasrückführventil 15 ist jetzt geschlossen), und gelangt über die Leitung 17 in die Brennräume der Brennkraftmaschine.In its other, at 10 ' indicated end position, the flap 10 now shields the lower half of the filter 2 against the entry of soot-containing exhaust gas 6 , so that this can only flow through the upper half of the filter 2 . The returning exhaust gas, which removes the soot particles from the filter 2 , flows through the exhaust gas recirculation line 17 , the exhaust gas recirculation valve 18 of which is open (the exhaust gas recirculation valve 15 is now closed), and reaches the combustion chambers of the internal combustion engine via the line 17 .

Während des normalen Betriebs der Brennkraftmaschine nimmt die Klappe 10 ihre Mittellage 10′′ an; auch die Drosselklappe 12 verläuft parallel zur Achse der Abgasleitung 7, so daß beide Hälften des Filters 2 vom rußhaltigen Abgas 6 durchströmt werden und der Abgasgegendruck vor und hinter dem Filter 2 sei nen Minimalwert besitzt.During normal operation of the internal combustion engine, the flap 10 assumes its central position 10 ''; also the throttle valve 12 runs parallel to the axis of the exhaust pipe 7 , so that both halves of the filter 2 are traversed by the soot-containing exhaust gas 6 and the exhaust gas back pressure before and after the filter 2 has its minimum value.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die der Klappe 10 in Fig. 1 ent sprechende Klappe 20 in dem Klappenblock 21 gelagert, der an das Filtergehäuse 22 bei 23 angeflanscht ist. Dieser Klappenblock 21 enthält auch die Einmün dungsstellen der beiden Abgasrückführleitungen 24 und 25, die den Leitungen 14 und 17 in Fig. 1 entsprechen. Zur sauberen Definition der beiden Filterbe reiche bzw. Filterhälften findet sich in dem Abstand zwischen dem Filter einerseits und der Schwenkachse 26 der Klappe 20 andererseits im Filterge häuse 22 die Trennwand 27.In the embodiment of FIG. 2, the flap 10 in FIG. 1 speaking flap 20 is mounted in the flap block 21 which is flanged to the filter housing 22 at 23 . This flap block 21 also contains the junction of the two exhaust gas recirculation lines 24 and 25 , which correspond to lines 14 and 17 in FIG. 1. For a clean definition of the two filter areas or filter halves, the partition wall 27 is located in the distance between the filter on the one hand and the pivot axis 26 of the flap 20 on the other hand in the filter housing 22 .

Auch in diesem Ausführungsbeispiel findet sich in Strömungsrichtung hinter dem Filter eine Drosselklappe 28 zur zeitweisen Erhöhung des Abgasgegendrucks, die, wie bei 29 angedeutet, antriebsmäßig mit der Klappe 20 verbunden ist.In this exemplary embodiment, too, there is a throttle valve 28 behind the filter in the flow direction for temporarily increasing the exhaust gas back pressure, which, as indicated at 29 , is connected to the valve 20 in terms of drive.

Ein ganz anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen die Fig. 3 bis 5. Das Filtergehäuse 30 nimmt in seinem mittleren, zylindrischen Bereich 31 wieder das nicht dargestellte Filter auf. In Strömungsrichtung hinter dem Filtergehäuse 30 erkennt man den Klappenblock 32 mit der Klappe 33 zur Er höhung des Abgasgegendrucks, die aber jetzt um die querverlaufende Schwenk achse 34 im Bereich ihres dem Filter zugekehrten Endes schwenkbar ist, so daß sie den Abgasgegendruck nur in einem Halbquerschnitt beeinflußt. Diese Wirkung wird unterstützt durch die Längswand 35 zwischen Filter und Schwenk achse 34.3 to 5 show a completely different exemplary embodiment of the invention . The filter housing 30 accommodates the filter (not shown) in its central, cylindrical region 31 . In the flow direction behind the filter housing 30 you can see the flap block 32 with the flap 33 to increase the exhaust gas back pressure, which is now pivotable about the transverse pivot axis 34 in the region of its end facing the filter, so that it affects the exhaust gas back pressure only in a half cross-section . This effect is supported by the longitudinal wall 35 between the filter and pivot axis 34th

Strömungsaufwärts ist an das Filtergehäuse 30 der Auspuffkrümmeranschluß 36 angeflanscht, der in diesem Ausführungsbeispiel vier Abgasrohre 37, 38, 39 und 40 enthält. Weiterhin finden sich dort vier Abgasrückführleitungen 41 bis 44, und zwar alle Rohre bzw. Leitungen in konzentrischer Anordnung zu der zumindest zeitweise von der Brennkraftmaschine angetriebenen Welle 45. Dabei liegen die einen größeren Durchmesser besitzenden Abgasrohre 37 bis 40 außerhalb der Abgasrückführleitungen 41 bis 44.Upstream of the filter housing 30, the exhaust manifold connection 36 is flanged, which in this embodiment contains four exhaust pipes 37 , 38 , 39 and 40 . There are also four exhaust gas recirculation lines 41 to 44 , namely all pipes or lines in a concentric arrangement with the shaft 45, which is at least temporarily driven by the internal combustion engine. The exhaust pipes 37 to 40 having a larger diameter are located outside the exhaust gas recirculation lines 41 to 44 .

Zwischen den Befestigungsflanschen 46 und 47 an Filtergehäuse 30 und Abgas krümmeranschluß 36 ist der Abstandsring 48 eingespannt, der einen Hohlraum umschließt, in dem die nur in Fig. 5 erkennbare, von der Antriebsachse oder -welle 45 drehfest getragene Blende 49 untergebracht ist. Diese Blende enthält den Flügel oder Sektor 50 sowie radial innerhalb desselben die Abgasrückführ öffnung 51. In der dargestellten Lage der Blende 49 ist sie wirkungslos, da sie vor keiner der Kammeröffnungen 52 bis 54 steht, die zu Kammern im Gehäuse vor dem Filter führen, die durch Längswände 56, 57, 58 und 59 in dem vor dem Filter liegenden Gehäusebereich gebildet sind. Weiterhin deckt der Ringscheiben bereich 60 der Blende 49 die zu den einzelnen Abgasrückführleitungen 41 bis 44 führende Strömungsquerschnitte 61 bis 64 ab. Demgemäß gelangen die von allen Abgasrohren 37 bis 40 stammenden Abgasmengen in das Filter, durchsetzen dieses und strömen entsprechend Pfeil 65 in Fig. 4 bei diesem Zustand ihre Mittelstellung einehmender Klappe 33 ungehindert ins Freie.Between the mounting flanges 46 and 47 on the filter housing 30 and exhaust manifold connection 36 , the spacer ring 48 is clamped, which encloses a cavity in which the only visible in Fig. 5, 45 of the drive shaft or shaft 45 rotatably supported aperture 49 is housed. This aperture contains the wing or sector 50 and radially within the exhaust gas recirculation opening 51st In the position of the diaphragm 49 shown , it is ineffective since it is not in front of any of the chamber openings 52 to 54 , which lead to chambers in the housing in front of the filter, which are formed by longitudinal walls 56 , 57 , 58 and 59 in the housing region lying in front of the filter are. Furthermore, the annular disk area 60 of the orifice 49 covers the flow cross sections 61 to 64 leading to the individual exhaust gas recirculation lines 41 to 44 . Accordingly, the exhaust gas quantities coming from all exhaust pipes 37 to 40 get into the filter, pass it through and flow according to arrow 65 in FIG. 4 in this state, its flap 33 taking its central position into the open unhindered.

Sobald aber beispielsweise bei niedriger Last der Brennkraftmaschine der Flü gel 50 die Kammeröffnung 52 abdeckt, die Klappe 33 ihre in Fig. 3 dargestell te Lage einnimmt und die Leitung 38 die Kammeröffnung 55 mit Abgas beaufschlagt, wird dieses durch den unter der Kammeröffnung 52 liegenden Filterbereich zu rückgelenkt, kann aber infolge der Lage des Flügels 50 der Blende 49 nicht in Richtung Abgasrohr 37 strömen, sondern muß durch die Abgasrückführöffnung 51 der Blende 49 in die Abgasrückführleitung 41 strömen.However, as soon as, for example at low load of the internal combustion engine, the wing 50 covers the chamber opening 52 , the flap 33 assumes its position shown in FIG. 3 and the line 38 acts on the chamber opening 55 with exhaust gas, this is through the filter area located under the chamber opening 52 deflected back, but due to the position of the wing 50 of the screen 49 can not flow in the direction of the exhaust pipe 37 , but must flow through the exhaust gas recirculation opening 51 of the panel 49 into the exhaust gas recirculation line 41 .

Liegt der Flügel 50 der Blende 49 vor der Kammeröffnung 55, so wird die Energie der Abgasimpulse im Abgasrohr 37 zur Reinigung desjenigen Filterbereichs ausge nutzt, der in Längsrichtung hinter der Kammeröffnung 55 liegt. Bei der Reini gung der beiden anderen Filterbereiche, die also die in Fig. 3 rechte Filter hälfte bilden, geschieht das entsprechende; allerdings ist dann die Klappe 33 in ihre andere Endlage geschwenkt.If the wing 50 of the diaphragm 49 lies in front of the chamber opening 55 , the energy of the exhaust gas pulses in the exhaust pipe 37 is used for cleaning that filter area which lies in the longitudinal direction behind the chamber opening 55 . When cleaning the other two filter areas, which thus form the right half of the filter in Fig. 3, the corresponding happens; however, the flap 33 is then pivoted into its other end position.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel ebenso wie bei denjenigen nach Fig. 2 keine Eingriffe in das eigentliche Filtergehäuse vorgenommen wurden sind diese Aus führungsbeispiele der Erfindung auch für Nachrüstaufgaben geeignet.Since no interventions in the actual filter housing were made in this embodiment as in those of FIG. 2, these exemplary embodiments of the invention are also suitable for retrofitting tasks.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist das Filter 70 im Gehäuse 71 mittels der Welle 72 drehbar gelagert. Das Abgasrohr 73 erstreckt sich koaxial zur Welle 72 und zum Gehäuse 71, während die Abgasrückführleitung 74 dem rotieren den Filter 70 exzentrisch gegenübersteht. Damit werden die einzelnen Bereiche des Filters abwechselnd von zuströmendem rußhaltigen Abgas 75 oder von mittels der Klappe 76 rückgelenktem rußfreien Abgas (in Richtung auf die Abgasrückführ leitung 74) beaufschlagt.In the embodiment according to FIG. 6, the filter 70 is rotatably mounted in the housing 71 by means of the shaft 72. The exhaust pipe 73 extends coaxially to the shaft 72 and to the housing 71 , while the exhaust gas recirculation line 74 is eccentrically opposed to the rotating filter 70 . Thus, the individual areas of the filter are alternately acted upon by inflowing soot-containing exhaust gas 75 or by soot-free exhaust gas redirected by means of the flap 76 (in the direction of the exhaust gas recirculation line 74 ).

Fig. 7 zeigt eine Ansteuerung der Klappen 80 (vor dem im Gehäuse 81 gelager ten Filter) und 82 (in der Abgasleitung 83 hinter dem Filter) in Abhängigkeit vom Saugrohrdruck, der bei 84 dem Wegeventil 85 zugeführt wird, und der Abgas temperatur in Strömungsrichtung hinter dem Filter, die zur Steuerung des Ther moventils 86 dient. Das Wegeventil 85 beeinflußt die Lage des Kolbens 87 im Betätigungszylinder 88; der Kolben steht mit der Schwinge 89 in Verbindung, deren Bewegungen auf die Klappe 80 und - über das Gestänge 90 - auf die Klappe 82 übertragen werden. Hat das Abgas hinter dem Filter eine Temperatur, die größer als die Zündtemperatur des Rußes ist, wodurch dieser im Filter abbrennt, so öffnet das Thermoventil 86, so daß der Saugrohrdruck über das Wechselventil 91 das Wegeventil in seine mittlere Stellung bringt, in der über die Nut 92 die beiden durch den Kolben 87 gebildeten Kammern des Zylinders 88 kurzge schlossen sind: Die Federn 93 und 94 bewegen die Schwinge 89 in eine mittlere Stellung, in der die Klappen 80 und 82 in ihren wirkungslosen Mittellagen gehalten werden. Bei anderen Temperaturwerten erfolgt durch das Wechselventil dagegen ein Umlegen der Klappen 80 und 82 abwechselnd in jeweils eine ihrer Endlagen; damit verbunden ist ein abwechselndes Durchschalten der Abgasrück führventile 95 und 96 in den Abgasrückführleitungen 97 und 98. Fig. 7 shows a control of the flaps 80 (in front of the filter in the housing 81 th) and 82 (in the exhaust pipe 83 behind the filter) as a function of the intake manifold pressure, which is supplied to the directional control valve 85 at 84 , and the exhaust gas temperature in the direction of flow behind the filter, which serves to control the Ther moventils 86 . The directional control valve 85 influences the position of the piston 87 in the actuating cylinder 88 ; the piston is connected to the rocker 89 , the movements of which are transmitted to the flap 80 and - via the linkage 90 - to the flap 82 . If the exhaust gas behind the filter has a temperature which is greater than the ignition temperature of the soot, which burns it off in the filter, the thermo valve 86 opens so that the intake manifold pressure via the shuttle valve 91 brings the directional valve into its central position, in which the Nut 92 the two chambers of the cylinder 88 formed by the piston 87 are short-circuited: the springs 93 and 94 move the rocker 89 into a central position in which the flaps 80 and 82 are held in their ineffective central positions. At other temperature values, on the other hand, the changeover valve causes flaps 80 and 82 to be switched alternately into one of their end positions; associated with this is an alternating switching of the exhaust gas recirculation valves 95 and 96 in the exhaust gas recirculation lines 97 and 98 .

In den bisherigen Ausführungsbeispielen war angenommen, daß das Filter ein stückig ist. In der Ausführungsform nach Fig. 8 werden die Bereiche des Fil ters durch zwei Teilfilter 100 und 101 in individuellen Gehäusen 102 und 103 gebildet, denen eingangsseitig individuelle Abgasleitungen 104 und 105 mit individuellen Drosselklappen 106 und 107 zugeordnet sind; jedem der Teilfilter 100 und 101 ist auch eine individuelle Abgasrückführleitung 108 bzw. 109 zuge ordnet. In Strömungsrichtung hinter den Teilfiltern 100 und 101 sind die Abgas leitungen zu dem Sammelrohr 110 zusammengefaßt, in dem wieder die - nicht in allen Fällen notwendige - Drosselklappe 111 zur zeitweiligen Staudrucker höhung liegt. Bei dieser Konstruktion erübrigen sich also zusätzliche Längs wände in dem vor dem Filter liegenden Gehäusebereich, wie sie beispielsweise Fig. 2 bei 27 zeigt.In the previous exemplary embodiments, it was assumed that the filter is a lump. In the embodiment according to FIG. 8, the areas of the filter are formed by two partial filters 100 and 101 in individual housings 102 and 103 , to which individual exhaust gas lines 104 and 105 with individual throttle valves 106 and 107 are assigned on the input side; each of the partial filters 100 and 101 is also assigned an individual exhaust gas recirculation line 108 or 109 . In the direction of flow behind the partial filters 100 and 101 , the exhaust pipes are combined to the manifold 110 , in which again - the throttle valve 111 - which is not necessary in all cases - is located for the temporary back pressure increase. With this design, there is no need for additional longitudinal walls in the housing area in front of the filter, as shown, for example, in FIG. 2 at 27 .

Die Ausführung nach Fig. 9 schließlich besitzt den Vorteil, daß eine Abgas rückführleitung 120 erforderlich ist. Sie mündet in den mit Öffnungen 121 und 122, die abwechselnd von der zweiflügeligen Klappe 123 gegen das parti kelhaltige Abgas abgedeckt werden, versehenen Rohrstutzen 124 hinter der Klap penschwenkachse 125 ein. Bei 126 ist der Stutzen 124 geschlossen; dieser Ver schluß hat einen pfeilähnlichen Längsschnitt, dessen Spitze auf das Filter weist und dieses in die mehrfach beschriebenen Bereiche unterteilt. Der Ver schluß 126 bildet einen sich senkrecht zur Zeichenebene zwischen einander gegenüberliegenden Partien des Filtergehäuses 127 erstreckenden Steg. Finally, the embodiment according to FIG. 9 has the advantage that an exhaust gas recirculation line 120 is required. It opens into the provided with openings 121 and 122 , which are alternately covered by the two-wing flap 123 against the particulate exhaust gas, pipe socket 124 behind the flap pivot axis 125 . At 126 the nozzle 124 is closed; this Ver has an arrow-like longitudinal section, the tip of which points to the filter and divides it into the areas described several times. The closure 126 forms a web perpendicular to the plane of drawing between opposing parts of the filter housing 127 .

Insbesondere dann, wenn z. B. durch nachgeschaltete Schalldämpfer ein be trächtlicher Abgasgegendruck hinter dem Filter erzeugt wird, erübrigt sich eine dem Filter nachgeschaltete Klappe oder andere Vorrichtung zur zeitwei sen Verengung des Strömungsquerschnitts.Especially when e.g. B. by a downstream silencer exhaust gas back pressure is generated behind the filter, is unnecessary a flap downstream of the filter or other device for temporary narrowing of the flow cross-section.

Damit offenbart die Erfindung eine konstruktiv einfache Möglichkeit zur wirksamen Reinigung von Partikelfiltern.The invention thus discloses a structurally simple possibility for effective cleaning of particle filters.

Claims

1. A method for cleaning a arranged in an exhaust pipe of a Brennkraftmaschi ne particle filter, in particular a soot filter, the filter being partially penetrated by the exhaust gas containing particles and partially in the opposite direction of flow by a particle-free gas, which is then fed to the inlet of the internal combustion engine for combustion , characterized in that part of the exhaust gas flow ( 13 ) behind the filter ( 2 ) is deflected back to the filter areas to be cleaned using the exhaust gas counterpressure built up there as the particle-free gas.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that the filter ( 2 ) for the temporary generation of an increased exhaust back pressure, a device ( 12 ) for reducing the exhaust gas flow cross section is connected downstream.

3. Device for performing the method according to claim 2, characterized in that for defining the areas of the filter ( 2 ) this is a flap ( 10 ) connected upstream, the respective filter areas to be cleaned against the entry of the particulate exhaust gas in their end positions ( 6 ) locks.

4. Device according to claim 3, characterized in that on both sides of the pivot axis ( 9 ) of the flap ( 10 ) with individual exhaust gas recirculation valves ( 15 , 18 ) equipped exhaust gas recirculation lines ( 14 , 17 ) communicate with a filter ( 2 ) housing ( 1 ) .

5. Device according to claim 4, characterized in that the flap ( 20 ) in a flap block ( 21 ) arranged in front of the housing ( 22 ) and the distance between the pivot axis ( 26 ) of the flap ( 20 ) and the filter in the housing ( 22 ) is bridged by a longitudinal wall ( 27 ).

6. Device according to claim 5, characterized in that the exhaust gas recirculation lines go from the flap block ( 21 ).

7. Device for carrying out the method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the filter ( 70 ) is rotated about its longitudinal axis in a housing ( 71 ), in the front of which one with its open end, the filter ( 70 ) eccentrically and close opposite exhaust gas recirculation line ( 74 ).

8. Device for performing the method according to claim 1 or claim 2, characterized in that an exhaust manifold connection ( 36 ) with a plurality of exhaust pipes ( 37 , 38 , 39 , 40 ) and exhaust gas recirculation lines at the front of a filter-receiving housing ( 30 ) ( 41 , 42 , 43 , 44 ) connected and between this and the filter an at least temporarily rotating screen ( 49 ) is arranged, which contains at least one wing ( 50 ) and at least one exhaust gas recirculation opening ( 51 ), the rotary movement of the screen ( 49 ) is synchronized with the work cycle of the internal combustion engine so that the wing ( 50 ) and - an exhaust gas recirculation line ( 41 , 42 , 43 , 44 ) releasing - exhaust gas recirculation opening ( 51 ) are in front of a filter area, each behind one Exhaust gas supplying exhaust pipe ( 37 , 38 , 39 , 40 ) is located.

9. Device according to claim 8, characterized in that the diaphragm ( 49 ) is housed in the space enclosed by a spacer ring ( 48 ) between mounting flanges ( 46 , 47 ) of the housing ( 30 ) and exhaust manifold connection ( 36 ).

10. Device according to claim 8 or 9, characterized in that the regions defining longitudinal walls ( 56 , 57 , 58 , 59 ) extend at a distance between the diaphragm ( 49 ) and filter.

11. The device according to claim 10, characterized in that the longitudinal walls ( 56 , 57 , 58 , 59 ) viewed in the longitudinal direction between the mouths of the exhaust pipes ( 37 , 38 , 39 , 40 ) and the exhaust gas recirculation lines ( 41 , 42 , 43 , 44 ) run on the housing ( 30 ).

12. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that a flap ( 33 ) is arranged at a distance behind the filter, which causes the exhaust gas return in each of its end positions behind a filter half.

13. The device according to claim 12, characterized in that a longitudinal wall ( 35 ) extends at a distance between the filter and the pivot axis ( 34 ) of the flap ( 33 ).

14. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that the filter areas formed by in individual housings ( 102 , 103 ) with individual exhaust pipes ( 104 , 105 ) and exhaust gas recirculation lines ( 108 , 109 ) accommodated partial filters ( 100 , 101 ) are, with gas pipes ( 104 , 105 ) and exhaust gas recirculation lines ( 108 , 109 ) equipped with flaps or valves ( 106 , 107 ).

15. Device according to one of claims 2 to 14, characterized in that the various flaps and valves ( 80 , 82 ) are actuated synchronously in dependence on the operating parameters of the internal combustion engine.

16. The device according to claim 3, characterized in that the flap two winged and in a provided with openings, ge at the end Closed pipe socket is arranged, from which the swivel downstream Exhaust gas recirculation line goes off the axis of the flap.