DE4242093C2 - Funktionsüberwachung eines Partikelfiltersystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Partikelfiltersystem, insbesondere für Die­ selmotoren, mit einem Partikelfilter, das in der Abgasleitung des Dieselmotors angeordnet ist und das ein Druckmesssystem mit einer Druckmesssonde und einer Steuereinheit zur Steuerung eines Re­ generationsbrenners aufweist, der in Strömungsrichtung vor dem Par­ tikelfilter angeordnet ist und der ein Brennerluftversorgungssystem mit einem Gebläse aufweist.

Ein diese Bauteile aufweisendes Partikelfiltersystem ist aus der DE 35 45 437 C2 bekannt. Hierbei regelt eine Steuereinheit in Abhän­ gigkeit vom Abgasgegendruck, der von einer vor dem Partikelfilter angeordneten Druckmesssonde gemessen wird, den Regenerations­ vorgang, indem ein Regenerationsbrenner, der ein Brennerluftver­ sorgungssystem aufweist, gezündet oder abgeschaltet wird. Dieses System hat den Nachteil, dass Betriebsstörungen des Brennerluft­ versorgungssystems und der Druckmesssonde nicht oder nur un­ vollkommen erkannt werden und daher die Möglichkeit besteht, dass die Steuereinheit den Regenerationsbrenner oder das Gesamtsystem fehlerhaft steuert.

Aus der EP 03 06 743 B1 ist ein Partikelfiltersystem mit einem Regenerationsbrenner bekannt, wobei der Regenerationsbrenner eine Luft-Kraftstoff-Düse aufweist, die als Luftdrallzerstäuberdüse ausgebildet ist. Wesentliches Merkmal dieser Luftdrallzerstäuberdüse ist die Integration von Drallelementen in diese Düse, die sich dadurch von herkömmlichen Zerstäuberdüsen deutlich unterscheidet. Diese spezielle Luftdrallzerstäuberdüse ermöglicht die zuverlässige Rege­ neration des Partikelfilters im Abgasvollstrom der befeuerten Brenn­ kraftmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Partikel­ filtersystem anzugeben, dessen Funktionsfähigkeit mit einfachen technischen Mitteln zuverlässig überprüfbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Regenerations­ brenner eine Luftdrallzerstäuberdüse vorgesehen ist, die in Strömungsverbindung mit einer Brennerluftleitung und einer Brennkammer steht und daß die Druckmeßsonde in der Brenner­ luftleitung angeordnet ist. Aufgrund der Drosselwirkung der Luftdrallzerstäuberdüse herrscht in der Brennerluftleitung bei Brennerbetrieb ein höherer Druck als in der Brennkam­ mer, während bei abgeschaltetem Regenerationsbrenner die Drücke in der Brennerluftleitung und der Brennkammer gleich hoch sind. Die erfindungsgemäße Anordnung der Druckmeßsonde in der Brennerluftleitung bietet deshalb die Möglichkeit, den Druck, der im Brennerluftversorgungssystem und in der Brennkammer herrscht zu messen.

Auf diese Weise bietet sich erfindungsgemäß ein Verfahren zur Funktionskontrolle des Druckmeßsystems und des Brennerluftversorgungssystems an, bei dem nach Einschalten des Brennerluftversorgungssystems der Brennerluftdruck in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und unter Berücksichti­ gung der Motordrehzahl bewertet wird. Nach Ablauf einer be­ stimmten Zeit muß bei eingeschaltetem Regenerationsbrenner und bei intaktem Brennerluftversorgungssystem und Druckmeß­ system ein Druck angezeigt werden, dessen Höhe von der je­ weiligen Motordrehzahl abhängt. Ist das Brennluftversor­ gungssystem defekt, so muß zumindest der Brennkammerdruck angezeigt werden. Wird kein Druck angezeigt, so ist das Druckmeßsystem defekt. Durch Messen der zum Druckaufbau er­ forderlichen Zeit kann auf den Grad der Verschmutzung der Meßleitung und damit deren Drosselwirkung geschlossen wer­ den.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung dient die Steuereinheit zur Steuerung der Regeneration des Partikel­ filters und zur Funktionskontrolle des Druckmeß- und Brennerluftversorgungssystems. Dadurch werden Kosten ge­ spart und die Wartung des Partikelfiltersystems verein­ facht.

Es ist von Vorteil, daß die Steuereinheit zumindest ein Kennfeld mit der Abhängigkeit des Gebläseluftdrucks in der Brennerluftleitung von der Motordrehzahl aufweist, das zur Bewertung dieses Luftdrucks dient. Auf diese Weise können das Brennerluftversorgungssystem und das Druckmeßsystem bei jeder Motordrehzahl kontrolliert werden. Während der Kon­ trolle muß die Motordrehzahl konstant bleiben. Falls dies nicht der Fall gewesen ist, wird die Messung automatisch wiederholt.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung hervor und der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt ist.

Die Figur zeigt einen Regenerationsbrenner 1 eines Partikelfiltersystems, das beispielsweise bei Dieselmotoren eingesetzt wird. Der Regenerationsbrenner 1 besteht im we­ sentlichen aus einem Ventilgehäuse 2 und einer Brennkammer 3. In dem Ventilgehäuse 2 sind ein Kraftstoffdosierventil 4 mit einem Kraftstoffleitungsanschluß 5, eine Glühkerze 6 sowie eine Brennerluftleitung 7 angeordnet, in der eine Druckmeßsonde 8 vorgesehen ist. Die Brennerluftleitung 7 steht in Strömungsverbindung mit einem nicht dargestellten Luftgebläse.

Zum Betreiben des Regenerationsbrenners 1 wird von einer nicht dargestellten Steuereinheit das Luftgebläse ein­ geschaltet, das über die Brennerluftleitung 7 Brennerluft liefert. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lage der Druckmeß­ sonde 8 wird bei abgeschaltetem Bren­ nerluftversorgungssystem der Abgasgegendruck und beim Betrieb des Brennerluftversorgungssystems ein gegenüber dem Abgasgegen­ druck erhöhter Gebläsedruck gemessen. Der entsprechende Mess­ wert wird an die genannte Steuereinheit weitergeleitet. Der Kraftstoff wird über eine Leitung, die an den Kraftstoffleitungsanschluss 5 an­ geschlossen ist, dem System zugeführt. Von dem Kraftstoffleitungs­ anschluss 5 gelangt der Kraftstoff in das Kraftstoffdosierventil 4, das von der Steuereinheit gesteuert wird. Von dem Kraftstoffdosierventil 4 gelangt der Kraftstoff in eine Luftdrallzerstäuberdüse 9, in der er zer­ stäubt und mit Brennerluft gemischt wird bevor er in die Brennkam­ mer 3 austritt, in der das Brennerluft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt. Dabei wird an einem Brennkammeraustritt 11 der Brennkammer 3 die aktuelle Gastemperatur über eine Temperaturmesssonde 10 ermittelt. Durch eine Glühkerze 6 können bei Bedarf Kraftstoff und Brennerluft vorerhitzt werden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Druckmesssonde 8 kann mit nur einer Druckmessstelle die Regeneration des Partikelfilters 1 und die Funktionskontrolle des Brennerluftversorgungssystems und des Druckmesssystems gesteuert werden.

Claims (3)

1. Partikelfiltersystem für einen Dieselmotor mit einem Partikelfil­ ter, das in einer Abgasleitung des Dieselmotors angeordnet ist und das ein Druckmesssystem mit einer Druckmesssonde und eine Steu­ ereinheit zur Steuerung eines Regenerationsbrenners aufweist, der in Strömungsrichtung vor dem Partikelfilter angeordnet ist und der eine mit einem Brennerluftversorgungssystem mit einer Brennluftleitung und einem Gebläse verbundene Luft-Kraftstoff-Düse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft-Kraftstoff-Düse eine Luftdrall­ zerstäuberdüse (9) ist und dass die Druckmesssonde (8) im Bereich der Einmündung der Brennerluftleitung (7) in den Regenerations­ brenner (1) in der Brennerluftleitung (7) angeordnet ist.

2. Verfahren zur Funktionskontrolle eines Druckmesssystems und des Brennerluftversorgungssystems eines Partikelfiltersystems für einen Dieselmotor mit einem Partikelfilter, das in einer Abgasleitung des Dieselmotors angeordnet ist und wobei das Druckmesssystem eine Druckmesssonde und eine Steuereinheit zur Steuerung eines Regenerationsbrenners aufweist, der in Strömungsrichtung vor dem Partikelfilter angeordnet ist und der eine mit einem Brennerluftversor­ gungssystem mit einer Brennluftleitung und einem Gebläse verbun­ dene Luft-Kraftstoff-Düse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einschalten des Brennerluft­ versorgungssystems von der in der Brennerluftleitung im Bereich deren Einmündung in den Regenerationsbrenner (1) angeordneten Druckmesssonde der Brennerluftdruck in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und unter Berücksichtigung der Motordrehzahl zur Funkti­ onskontrolle bewertet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zumindest ein Kenn­ feld mit der Abhängigkeit des Gebläseluftdrucks in der Brennerluft­ leitung (7) von der Motordrehzahl aufweist, wobei anhand des Kenn­ feldes der Gebläseluftdruck bewertet wird.