JP2006512537A - 内燃機関に用いられる排ガス浄化装置および該排ガス浄化装置を運転するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
公知先行技術では、特にディーゼル内燃機関に用いられる排ガス浄化装置が基本的に知られている。これら公知の排ガス浄化装置はディーゼル内燃機関の排ガス流に配置されていて、典型的にはディーゼル酸化触媒と、このディーゼル酸化触媒に後置された煤粒子用の「パーティキュレートフィルタ(Russpartikelfilter)」とを有している。種々の種類の煤粒子(粒子状物質)が知られている。ディーゼル車両の場合、通常、モノリス構造を有するセラミック製のハニカムフィルタが量産的に使用される。しかし、さらにハニカムフィルタとは全く異なる構造を有するポケットフィルタ(袋型フィルタ)も知られている。ポケットフィルタは毛細管を有しておらず、有利には燒結金属から成るフィルタポケットを有している。これらのフィルタポケットの表面を通って排ガスが通流する。通流時に、排ガス中に存在する粒子は有利にはポケットフィルタの表面に沈積する。
煤粒子はディーゼル内燃機関の排ガス中にも、オットーエンジン、つまりガソリンエンジンの排ガス中にも含まれている。それゆえに、本発明はディーゼル内燃機関に用いられる排ガス浄化装置に限定されるものではない。
実施例の説明には、合計3つの図面が添付されている。
図2は、本発明によるパーティキュレートフィルタ、特に燒結金属フィルタの構造を示す概略図であり;
図3は、再生運転状態における排ガス浄化装置および特にパーティキュレートフィルタを運転するための方法を示すフローチャートである。
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
Claims (14)
- 内燃機関(200)に用いられる排ガス浄化装置(100)であって、
内燃機関(200)の排ガスから煤粒子をフィルタリング除去するためのパーティキュレートフィルタ(110)と、
排ガスの温度を検出するための少なくとも1つの温度センサ(120−1)と、
検出された温度を評価するための評価装置(130)と
が設けられている形式のものにおいて、
温度センサ(120−1)が、パーティキュレートフィルタ(110)の内部の排ガスの温度を検出するためにパーティキュレートフィルタ(110)の内部に配置されていることを特徴とする、内燃機関に用いられる排ガス浄化装置。 - パーティキュレートフィルタ(110)がポケットフィルタとして形成されていて、フィルタ内部に多数のフィルタポケット(112)を有しており、内燃機関(200)の運転の間に該フィルタポケット(112)を通って排ガスが通流すると、該フィルタポケット(112)の表面で煤粒子が分離されるようになっている、請求項1記載の排ガス浄化装置。
- フィルタポケット(112)の表面が燒結金属またはセラミックスから形成されている、請求項2記載の排ガス浄化装置。
- 温度センサ(120−1)がフィルタポケットの周辺でフィルタポケットの表面と接触して配置されているか、またはフィルタポケットの内部に配置されている、請求項2記載の排ガス浄化装置。
- 溜まった煤質量が規定の煤質量閾値(mMax)を超過した後に、内燃機関(200)の先行した運転の間にパーティキュレートフィルタ(110)に溜まった煤質量(m)を燃焼除去するために、内燃機関(200)の運転の間にパーティキュレートフィルタ(110)を再生運転状態へもたらすように評価装置(130)が形成されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の排ガス浄化装置。
- パーティキュレートフィルタ(110)の内部でパーティキュレートフィルタ(110)の先行した再生運転の間に温度センサ(120−1)により検出された最大温度(Tmax)から、先行した再生運転の間に燃焼された煤質量(mvor)を推量するように評価装置(130)が形成されている、請求項5記載の排ガス浄化装置。
- パーティキュレートフィルタ(110)の内部で先行した再生運転の間に検出された最大温度(Tmax)が下限温度(TuG)よりも小さいか、または上限温度(ToG)よりも大きい場合に、規定の煤質量閾値(mMax)、ひいてはパーティキュレートフィルタ(110)の再生運転が今後実施されなければならなくなる頻度を変えるように評価装置(130)が形成されている、請求項6記載の排ガス浄化装置。
- パーティキュレートフィルタ(110)の内部で先行した再生運転の間に温度センサ(120−1)により検出された排ガスの最大温度(Tmax)が、典型的には上限温度(TuG)よりも上にある規定の臨海的な限界温度(Tkrit)を超過した場合に、エラー報知(F)を発生するように評価装置(130)が形成されている、請求項6または7記載の排ガス浄化装置。
- 当該排ガス浄化装置(100)が酸化触媒(140)を有しており、該酸化触媒(140)がパーティキュレートフィルタ(110)に場合によっては管部分(150)を介して接続されていて、排ガスの流れ方向で見てパーティキュレートフィルタ(110)に前置されており、
前記酸化触媒(140)の手前に、前記酸化触媒(140)の入口における排ガスの温度を検出するための第2の温度センサ(120−2)が配置されており、
前記酸化触媒(140)とパーティキュレートフィルタ(110)との間に、前記酸化触媒(140)の出口における排ガスの温度を検出するための第3の温度センサ(120−3)が配置されており、かつ/または
パーティキュレートフィルタ(110)の負荷状態を測定するためにパーティキュレートフィルタ(110)前後の差圧を検出するための圧力センサ(121)が設けられている、
請求項1から8までのいずれか1項記載の排ガス浄化装置。 - 内燃機関(200)の排ガスから煤粒子をフィルタリング除去するためのパーティキュレートフィルタ(110)、特に燒結金属フィルタを備えた排ガス浄化装置(100)を運転するための方法において、排ガスの温度をパーティキュレートフィルタ(110)の内部で検出することを特徴とする、排ガス浄化装置を運転するための方法。
- 内燃機関の運転の間にパーティキュレートフィルタ(110)内に溜まった煤質量が規定の煤質量閾値(mMax)を超過すると、パーティキュレートフィルタ(110)を再生運転状態へもたらす、請求項10記載の方法。
- 先行した再生運転の後に、煤質量閾値(mMax)を、ひいてはパーティキュレートフィルタ(110)のための今後の再生運転状態を導入するための頻度を、場合によっては新たに設定するために以下のステップ:
−先行した再生運転の間に発生した最大温度(Tmax)を準備し;
−この検出された最大温度(Tmax)を、下限温度(TuG)および上限温度(ToG)と比較し、
−検出された最大温度(Tmax)が規定の下限温度(TuG)を下回ると、煤質量閾値(mMax)を第1の規定された補正質量値(Δml)だけ増大させ;または
−検出された最大温度(Tmax)が規定の上限温度(ToG)を上回ると、煤質量閾値(mMax)を第2の規定された補正質量値(Δm2)だけ減少させる、
を実施する、請求項11記載の方法。 - 先行した再生運転の間に検出された最大温度(Tmax)が、上限温度(ToG)よりも高い規定の臨界的な限界温度(Tkrit)を上回ると、エラー報知(F)を発動する、請求項12または13記載の方法。
- 排ガス浄化装置(100)のためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムにおいて、プログラムコードが、請求項10から13までのいずれか1項記載の方法を実施するために形成されていることを特徴とするコンピュータプログラム。
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