JP2010510427A - パティキュレートフィルタを具備する排気ラインを較正及び管理する方法 - Google Patents

パティキュレートフィルタを具備する排気ラインを較正及び管理する方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、パティキュレートフィルタ（Ｘ）を有する自動車の排気ラインを較正及び／又は管理する方法に関し、この方法は、フィルタの代表的な母集団において、フィルタ再生フェーズの開始のための閾値である、フィルタに存在する煤粒子の限界堆積状態によって生成された圧力降下の増大を計測する初期段階と、煤粒子が存在しない状態において、フィルタ（Ｘ）の固有の圧力降下を計測する段階と、段階ａ）及びｂ）において得られた値に基づいて、再生フェーズを開始するための閾値である圧力降下の限界値を決定する段階と、を有する。また、本発明は、上記方法を実行するための手段を具備する排気ラインを管理するシステムにも関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パティキュレートフィルタの分野に関し、特に、内燃機関内において、例えば、ディーゼル燃料などの燃料の燃焼によって生じた煤粒子を除去するべくエンジン排気ライン内において使用されるものに関する。
より詳しくは、本発明は、斯かるパティキュレートフィルタを含む排気ラインを較正及び制御してその動作の最適化を可能にする方法に関する。
内燃機関、特にディーゼルエンジンの排気ライン内にパティキュレートフィルタを設けることにより、大気中に放出される微粒子、粉塵、及びその他の煤粒子を相当量低減することができ、したがって、汚染防止基準を充足されることができることが周知である。
内燃機関の排気ガス中に含まれる煤粒子を濾過する構造体が従来技術において周知である。これら構造体は、通常、ハニカム構造を具備し、この構造の一方の面は濾過すべき排気ガスが進入できるようになっており、他方の面は濾過された排気ガスを排出する。進入面と排出面の間において、構造体は、多孔性の濾過壁によって分離された互いに平行な軸を有する隣接するダクト又はチャネルの組立体を具備し、これらダクトは、進入面で開いている吸気チャンバと、排出面で開いている排気チャンバとを画成するように、その一方又は他方の端部において閉鎖されている。構造体の周辺部は、通常、適切な気密性を確保するべく、セメントコーティングによって包囲されている。チャネルは、排気ガスが、ハニカム本体を通過する際に、排気チャネルに戻る前に吸気チャネルの側壁を強制的に通過するような順序において交互に閉鎖されている。こうして、微粒子又は煤粒子は、フィルタ本体の多孔性の壁上に堆積し、蓄積される。通常、フィルタ本体は、例えば、コージェライトや炭化珪素を基材としたもの等の多孔性セラミックから製造される。
内燃機関の運転中には、未燃の炭化水素がパティキュレートフィルタに徐々に蓄積され、この蓄積は、最終的に、フィルタの性能及びエンジンの性能の劣化をもたらす。この蓄積は、圧力降下の増大、すなわちエンジン排気ライン内におけるフィルタの上流側端部と下流側端部の間の圧力差の増大となって現れる。したがって、エンジンの正しい動作のためには、フィルタを、取り外すことなく定期的に「クリーニング」することが必要となり、この操作は、フィルタ内の粒子を燃焼させることによって行われる。したがって、この操作において、パティキュレートフィルタは、周知のように、一連の濾過（煤の蓄積）フェーズと再生（煤の除去）フェーズとにさらされることになる。濾過フェーズにおいては、エンジンから放出された煤粒子が、フィルタの内部に堆積した状態において保持される。再生フェーズにおいては、その濾過特性を回復し且つその圧力降下を低減すべく、フィルタ内において煤粒子が燃焼せしめられる。
しかしながら、例えば開始が極めて遅れる等、再生操作の制御が不十分であると、多孔性の構造体は極めて強力な熱機械応力にさらされ、この結果、この持続時間中に亀裂が生じ、この結果、ユニットの濾過能力の大幅な低下、或いは、場合によっては、その完全な消失をもたらす可能性がある。
更に広義には、再生を適切に制御することにより、具体的に以下の問題を回避可能である。
「パティキュレートフィルタの実際の煤堆積レベルの過小評価」
フィルタの劣化、或いは、フィルタが触媒成分を保持している際には触媒の劣化というリスクが存在する。再生が極めて遅れるため、フィルタの特定部分に過剰に蓄積した煤粒子の燃焼は、非常に高温の地点又は領域における暴走燃焼と、亀裂の出現と、場合によってはフィルタの破壊とを招く。
「パティキュレートフィルタの実際の煤充填レベルの過大評価」
この場合、再生頻度が高くなり過ぎ、よって過大な燃料消費と、特にポスト噴射回数の増大に伴う大幅なオイル希釈によって生じるエンジンの早期損傷（premature damage）を招く。
これらの問題の解決を試みるべく、様々な制御方法が既に開示されている。
可能な最も簡単な第１の制御モードでは、時間に伴って蓄積されたフィルタの実際の煤の堆積量を考慮することなく、特定の時間間隔の終了時点において、或いは特定距離の走行後に、再生操作が開始される。エンジンが不適切に運転されて微粒子放出の異常な増大を招いた場合には、このような原理を適用してしまうと、煤の堆積量が限界量を上回った状態で再生が実行されることになるため、フィルタが損傷するリスクが相当に大きくなる。
より複雑な制御モードでは、フィルタによってライン上に生じる圧力降下の増大に応じて決定される特定の煤堆積状態にフィルタが到達した時に、再生が開始される。
このように、再生操作を最適化させるべく、フィルタの実際の堆積状態の推定値を使用する幾つかの方法及び装置が開発されている。この実際の煤堆積状態の推定値は、通常、フィルタの上流側と下流側との間の圧力差の計測値から推定される。
これらのうちの１つが特許文献１に記載されており、この中で再生フェーズを開始するのに圧力降下の限界閾値に依存した再生制御方法が提案されている。特許文献２は、モデルによる圧力降下の推定値又は圧力降下の計測値によって触媒フィルタの状態を判定する工程を具備する、より精巧なシステムを提案しており、計測値と推定値は運転状態に応じて選択される。
また、特許文献３も、圧力降下の計測値に基づいた制御手段を備えたパティキュレートフィルタを再生する方法を開示している。この明細書によれば、フィルタの再生は、フィルタの堆積状態が予め定められた値を超えた場合に開始される。この充填状態は、フィルタの入口側と出口側との間の圧力差から及びフィルタを通過するガスの堆積流量を示す値から推定される。
しかしながら、上述した全ての方法は、たとえフィルタが同一の特性を有していても、すなわち同一の材料を基材として同様の製造プロセスによって得られたものであったとしてもフィルタ間に存在する濾過特性のばらつきを考慮してはいない。
具体的には、上述した全ての構造において、再生フェーズを制御する方法が圧力降下の予め定められた閾値を常に参照しており、この閾値を超えた場合に再生が始まり且つ任意選択によって終了するという事実に変わりはない。これら閾値は、通常、モデルから推定されるか又は事前に測定されて代表的なフィルタの母集団について平均化されるとされている。
したがって、排気ライン内におけるフィルタ再生フェーズを制御するという特定の問題を解決するには、複雑で高価な制御システムが必要であり、最も高度な方法は、例えば、フィルタの堆積状態の特性を示すべく、多大な量のデータ（圧力降下、機関速度、温度、機関を通過するガスの流量等）を考慮することを必要としていることがわかる。
この複雑化に加えて、再生フェーズをより効率的に制御するべく、自動車製造者は、現在、パティキュレートフィルタに関して益々厳格な仕様を課している。これらの仕様は、特に、濾過及び圧力降下の観点におけるフィルタの特性に関係している。具体的には、圧力降下のばらつき、すなわちフィルタ間におけるその偏差が、目標値の周辺において可能な限り小さくなければならない。
仏国特許出願第２，７７４，４２１号（ＦＲ２，７７４，４２１）明細書 仏国特許出願第２，８２９，７９８号（ＦＲ２，８２９，７９８）明細書 欧州特許出願第５８７，１４６号（ＥＰ５８７，１４６）明細書
本発明の第１の目的は、それぞれのフィルタに固有の較正及び制御方法を提供することにより、リサイクルフェーズの制御に関する前述の問題を解決することにあり、この方法は、従来技術に開示されている方法と比べて、再生に固有の操作の最適化、確実化及び単純化を可能にする。このような制御の改善により、最終的に、排気ライン内のフィルタの寿命を増大させることが可能である。
本発明の第２の目的は、現時点におけるものよりも柔軟な仕様に基づいてフィルタを適応させる単純で廉価な方法を提供することにある。具体的には、本発明を適用することにより、再生フェーズが過剰に早く又は遅く開始されることによるエンジンの劣化又はフィルタの破損というリスクを相応して増大させることなく、排気ライン上において結果的にもたらされる圧力降下のフィルタ間におけるばらつきが相対的に大きいフィルタの母集団を適応させることが可能になる。
より正確には、本発明は、パティキュレートフィルタＸを含む自動車の排気ラインを較正及び／又は制御する方法に関し、この方法は、ａ）前記フィルタを代表する母集団において、前記フィルタを通過する排気ガスの流量Ｑの関数として圧力降下の増大（ΔＰMSL）Qを計測する初期段階であって、（ΔＰMSL）Qが、フィルタ内に存在する煤粒子の限界堆積状態、すなわち機関運転時にフィルタ再生フェーズを開始するための閾値と関連する、段階と、ｂ）煤粒子が存在しない状態において前記フィルタを通過するガスの流量Ｑの関数として前記フィルタＸの固有の圧力降下（ΔＰ(X),soot-free）Qを計測する段階と、ｃ）段階ａ）及びｂ）から得られた値に基づいて、圧力降下限界値（ΔＰ(X),lim）Q、すなわち再生フェーズを開始するための閾値を決定する段階であって、前記限界値は、ｚ塩基フィルタに特有のものであって例えば式「（ΔP(X),lim）Q＝（ΔＰ(X),soot-free）Q＋（ΔＰMSL）Q」によって得られる、段階と、を具備する。
圧力降下閾値（ΔＰ(X),lim）Qは、典型的には、フィルタＸによって支持され且つそのフィルタに固有である煤の堆積状態によって生じる圧力降下に対応しており、これを上回った場合には、過酷な再生の大きなリスクが存在し、これは潜在的にフィルタの不可逆的な劣化を結果的にもたらす可能性がある。
従来技術とは異なり、この圧力降下限界値は、（例えば、フィルタの代表的なグループについて実行された計測から）予め決定されるものではなく、本発明によれば、本方法が実行されるフィルタＸに固有のものである。
本発明によれば、（ΔＰMSL）Qは、再生フェーズを開始するための閾値においてフィルタの気孔内又は内壁上に存在する煤粒子の合計の圧力降下に対する固有の寄与に対応している。この値は、例えば、フィルタの代表的な母集団について実行される計測において予め決定される。
例えば、一連の少なくとも１０個の清浄なフィルタ、すなわち煤や残留物を含まないフィルタを使用して、微粒子が存在しない状態において多孔性の構造によって排気ライン内に生じる圧力降下の平均値が、フィルタを通過するガスの流量の関数として、計測される。好ましくは、これらの圧力降下の計測は、前記フィルタを内蔵する車両の排気ラインの技術的データにほぼ対応するように構成されたテストベッドにおいて実行される。
また、この同一の一連のフィルタにおいて、その限界量の煤が堆積したフィルタによって生じる圧力降下の平均値を、ガス流量の関数として、すなわち再生フェーズが結果的にその不可逆的な劣化をもたらすような方式において、決定することも可能である。このようにして流量Ｑの関数として得られるものは、その煤の限界量が充填されたフィルタの予め得られた圧力降下値と、清浄である際にこれら同じフィルタに生じた圧力降下値との差により、フィルタの代表的なサンプルに対して平均化された項（ΔＰMSL）Qである。
驚いたことに、本出願人が行った研究により、このようにして決定された項（ΔＰMSL）Qのばらつきは、これらの製造条件が実質的に同一である場合には、フィルタ母集団内のフィルタ間において相対的に小さいことが判明した。
例えば、煤の限界量を決定する操作方法は、次のとおりであってよい。
少なくとも１０個のフィルタからなる新しいフィルタ母集団に以下の段階を連続的に経験させる。
第１に、理想的にはこのように特徴付けられたフィルタフォーマットを具備する車両が備えることになる排気ラインに対応した排気ラインを再現するべく、圧力降下計測装置を備えたエンジンテストベッド上に各フィルタをそのキャニング（canning）と共に取り付ける。
第２に、上述したように、すなわちキャニングと共に取り付けられたフィルタを熱的に安定させるべく、エンジン、例えばディーゼル噴射２リットルＰＳＡ ＤＷ１０Ａ型のエンジンを３０分にわたって４０００ｒｐｍで全開で運転させる。次いで、初期量を測定すべく、フィルタを取り外し、それらのキャニングと共に計量する。その後、フィルタをエンジンテストベッド上に戻した後に、異なる量の煤が堆積するように、５０Ｎｍのトルクで３０００ｒｐｍにおいて異なる持続時間にわたってエンジンを運転させる。次いで、付番したフィルタを計量し、且つ、得られた量と初期量との差により、各フィルタ毎に煤の量を測定する。
このようにして堆積されたフィルタを、次のように定義された過酷な再生を経験させるべく、ライン上に戻す。２分間に亘って９５Ｎｍのトルクで且つ１７００ｒｐｍの機関速度で安定化を行った後に、１８ｍｍ3／サイクルのポスト噴射量で７０°の位相シフトでポスト噴射を実行する。煤の燃焼が始まったら、より正確には少なくとも４秒に亘って圧力降下が減少した際に、煤の燃焼を加速させるべく、５分間に亘って、４０Ｎｍのトルクで機関速度を１０５０ｒｐｍに低減する。次いで、フィルタは、残りの煤粒子を除去するべく、３０分に亘って４０００ｒｐｍの機関速度にさらされる。
このようにして再生されたフィルタを、裸眼で観察可能な亀裂の存在を明らかにすべく、切断した後に検査する。この結果、すべてのフィルタにおいて、亀裂が出現する閾値である煤の限界量を決定可能である。
一般に、煤粒子の限界堆積状態は、フィルタの固有の熱機械強度に依存しており、したがって主にはフィルタの固有特性、特にその濾過壁及びその微細構造を構成する材料の特性（開放された多孔性の孔の容積、気孔サイズの分布、熱伝導率、熱膨張係数、破壊係数、弾性係数など）に依存するが、現時点では、この依存関係を正確にモデル化することは不可能である。
好ましくは、段階ｂ）及びｃ）は、フィルタ（Ｘ）が車両の排気ライン内に装着されたときに、該フィルタにおいて実行される。
例えば、（ΔＰ(X),soot-free）Qは、エンジンの様々な動作点から、特に各動作点における計測又は推定された排気ガス流量から決定される。
値（ΔＰ(X),soot-free）Qは、例えば二次型である（ΔＰ(X),soot-free）Q＝ａＱ2＋ｂＱ＋ｃという圧力降下推定モデルを適用することによって決定され、ここで、ａ、ｂ及びｃは、典型的には最小二乗法によって決定可能な係数である。
１つの可能な実施例によれば、段階ｂ）及びｃ）は、例えば車両製造プラントから出荷されるとき等の未使用のフィルタにおいて実行される。
別の実施例によれば、段階ｂ）及びｃ）は、例えば長いフィルタ再生フェーズの後等、使用開始済みであって煤が存在していないフィルタにおいて規則的なインターバルで実行される。
この実施形態においては、連続的な再生サイクルにおいて燃焼し尽くすことができない残留物によって生じる圧力降下の増大を考慮すべく、好ましくは、追加の成分が（ΔＰMSL）Q値に包含される。
この追加の成分は、例えば車両の走行マイル数から及び／又は予め記録された技術的データから推定可能である。
本発明によれば、フィルタは、触媒成分を更に包含可能であり、且つフィルタは炭化珪素ＳｉＣを基材としたものでもよい。
また、本発明は、前項までの請求項のいずれか一項に記載の方法を実行するための手段を内蔵する排気ラインを制御するシステムにも関係している。
本発明の目的、態様、及び利点については、添付の図面を参照して、限定されるものではない例である本発明の一つの実施形態に関する以下の説明を参照することにより、より一層理解することができるであろう。
内燃機関の概略図を示しており、その排気ラインには、パティキュレートフィルタと本発明による方法を実行するための手段とが取り付けられている。
添付の図面には、本発明の理解に必要な構成要素のみが示されている。参照番号１で内燃機関の全体的な構造が示されており、これは、例えば、４気筒の直噴型自動車用のディーゼルエンジンである。エンジン１は、放出された微粒子を濾過するための手段６を含む排気システム又は排気ライン５を備える。
従来から、エンジン１には、吸入系統２を通じて空気が供給される。この吸気系統内には、吸入空気の圧力、温度、又は流量に関する情報をエンジン制御コンピュータ３に供給するべく、１つ又は複数のセンサ９が取り付けられる。
燃料は、例えば、電磁噴射器１０によって供給され、この電磁噴射器１０は、エンジンの燃焼室内まで延びると共にコンモンレール式加圧燃料噴射系統４を用いてコンピュータ３によって制御される。エンジン１から離れると、排気ガスは、ライン５によって排出され、パティキュレートフィルタ６を通過する。様々なセンサ、特に、圧力センサ７及び温度センサ８が、フィルタ５の上流側及び下流側に配置され、対応するパラメータに関する情報をエンジン制御コンピュータ３に供給する。
この結果、周知のように、再生フェーズを除いて、燃料噴射コンピュータ３は、様々なセンサから送信される情報、特に吸入空気量及びエンジン速度に基づいて、且つ、噴射器の操作用の、特に噴射開始時期及び噴射器の開放時間用の、すなわち噴射される燃料の量及び燃焼室に充填される混合気のリッチ度合い用の、メモリに保存された式及び較正値を使用することにより、制御を実行する。
燃料噴射コンピュータ３は、マイクロプロセッサ又は中央処理装置（ＣＰＵ）、並びに必要なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器及び入出力インターフェイスから既知の方式によって構成されている。
周知のように、燃料噴射コンピュータ３のマイクロプロセッサは、接続された様々なセンサから到来する信号を処理し、これら信号からエンジンの状態を推定し、且つ特に上述した様々な制御されたアクチュエータ用の適切な制御信号を生成するための電子回路及び適切なソフトウェアを有する。また、マイクロプロセッサは、例えば、バーナー、ＥＧＲ弁型の制御システム、又はターボコンプレッサ制御システムなどの再生を支援する手段を制御することも可能である。
また、本発明によれば、コンピュータ３は、排気システムの、特にパティキュレートフィルタ６の適切な動作を補償するべく設計されている。具体的には、コンピュータ３は、後述するように、特にセンサ７及び８から供給された情報から、適切且つ適合可能な方式に応じて、再生フェーズの開始閾値と再生フェーズの停止閾値とを推定する。この再生フェーズは、基本的に、トラップされた微粒子に点火するべく、フィルタ６を通過する排気ガスの温度を上昇させる段階を有する。
排気ガスの温度を上昇させる様々な手段を利用可能である。この排気ガスの温度の上昇は、例えば、所定の数のエンジンサイクルにわたって膨張フェーズにおいて更なる量の燃料を噴射することにより、噴射器の簡単な制御によって実現される。
コンピュータ３は、特に前述の本発明による較正及び制御方法を実行するのに適している。
より正確には、本発明によれば、煤粒子に関連した圧力降下の平均的な増加（ΔＰMSL）Qのマップをコンピュータ３内に読み込む。
このマップは、前述のフィルタを通じて流れる排気ガスの流量Ｑの関数としての平均値（ΔＰMSL）Qの変動の法則を有する。上述したように、（ΔＰMSL）Qは、再生フェーズの開始閾値においてフィルタ内に存在する煤粒子の量によって生じた平均圧力降下であることを思い出して頂きたい。当然のことながら、この平均パラメータ（ΔＰMSL）Qのマップは、特に排気ライン内のガスの温度の起こりうる変動の影響及び効果に起因した任意の必要な補正をも考慮している。このマップは、例えば、同一特性のフィルタの母集団、すなわち実質的に同一の初期材料から、且つ、実質的に同一の製造プロセスを使用して得られたものについて試験実行する等、任意の公知の技法を用いて予め決定される。上記マップは上述したように得られるのが好ましい。
本発明によれば、車両の最初の走行時点から、様々な機関速度において搭載されたフィルタによって生じた圧力降下を計測する。
例えば、純粋な例示に過ぎないが、新しい車両を運転して集積場に移動させる業務を担当する操作者は、コンピュータがライン内に装着されたフィルタに固有の第１圧力降下値を得るのに必要な時間に亘って、ギアを入れることなくエンジンを１０００ｒｐｍにおいて安定させる。この第１圧力降下値は、例えば、センサ９によって計測される第１ガス流量に対応している。この同一の方式を、例えば、２０００〜３０００ｒｐｍなどのエンジンの異なる回転数についても適用する。
この結果、コンピュータは、それぞれが１つのガス流量に対応するいくつかの圧力降下計測値を取得することになる。
圧力降下推定モデルを適用することにより、コンピュータは、排気ラインに装着されたフィルタの特定の圧力降下（ΔＰ(X),soot-free）Qのマップを取得する。
例えば、推定モデルは、二次型である「（ΔＰ(X),soot-free）Q＝ａＱ2＋ｂＱ＋ｃ」からなるものであり、ここで、ａ、ｂ、及びｃは、最小二乗法によって決定される。
次いで、コンピュータは、このようにして入手可能なマップに基づいて、単純な式（ΔＰ(X),lim）Q＝（ΔＰ(x),soot-free）Q＋（ΔＰMSL）Qを適用することにより、即座に、圧力降下限界値（ΔＰ(X),lim）Qの新しいマップ、すなわち再生フェーズを開始するための閾値を算出する。本発明によれば、このようにして算出された値は、フィルタＸの特徴を示し且つこれに固有のものであり、したがって従来技術の予め定められた開始値よりも格段に正確である。次いで、この新しいマップに基づいて、コンピュータ３は、必要に応じて、様々なセンサ７、８、及び９によって得られた計測値に基づいて連続的な再生フェーズを従来方式によって開始する。例えば、仏国特許出願第２，７７４，４２１号明細書（ＦＲ２，７７４，４２１）、仏国特許出願第２，８２９，７９８号明細書（ＦＲ２，８２９，７９８）、又は欧州特許出願第５８７，１４６号明細書（ＥＰ５８７，１４６）に記述された開始手法を使用可能である。
非常に好都合なことに、このように取り外すことなくそれぞれのフィルタに固有に決定を行うことにより、従来よりも柔軟な仕様に基づいてフィルタを適合させることができる。具体的には、因果関係を伴うことなしに、且つ、過剰に早く又は遅く再生フェーズを開始することに起因したエンジンの劣化又はフィルタの損傷のリスクを伴うことなしに、煤を伴って又は伴うことなしに排気ライン上において生じる圧力降下のフィルタ間でのばらつきが相対的に大きいフィルタの母集団を使用することが可能になる。
さらに、上述した方法は、様々な計測値（圧力、温度）が、較正すべきフィルタを内蔵した車両のセンサによって測定されるため、例えば、研究室において実施される計測において異なるタイプのセンサを使用することによって発生し得る不正確さに起因した任意のばらつきを除去するという利点をも具備する。
また、本発明の範囲を逸脱することなしに、本較正／制御方法は、フィルタ及び／又は車両の寿命に亘って、動的で、適合可能であって且つ長期にわたる方式において有利に使用することも可能である。例えば、上述した方式は、フィルタの変更の際に、コンピュータによって反復可能ある。また、本方法は、例えば１０，０００キロメートル毎等の定期的なインターバルで、使用中の、但し煤が除去されたフィルタについて、すなわち典型的にはすべての煤を確実に燃焼しつくすべく単純な再生における通常の持続時間に対して例えば２倍の持続時間等の長い持続時間の再生の後に、実施してもよい。
しかしながら、このような使用は、項（ΔＰMSL）Qの再評価を含むのが好ましい。連続的なサイクルにおいて燃焼しつくすことができないフィルタ上の蓄積された残留物の存在によって生じる圧力降下の増大を結果的にもたらす追加の圧力降下が、（ΔＰMSL）Qに含まれるのが好ましい。例えば、この追加の成分は、例えば、上述した成分（ΔＰMSL）Qを計測する方法と同様な方式において、残留物の量の関数として上述したフィルタの代表的な母集団において予め計測可能である。また、残留物の量は、特に、例えば車両のモデル及びマイル数に応じて推定することも可能である。
当然のことながら、本発明の範囲を逸脱することなしに、その他の実施形態も可能である。具体的には、本方法は触媒フィルタに対して適用可能であり、また本方法は、車両に搭載された燃焼システムにのみ限定されるものではなく、フィルタの再生プロセスが伴うということを条件として、任意のディーゼル、ガソリン、又はその他の燃料の固定されたシステムにおいて使用することも可能である。

Claims (11)

  1. パティキュレートフィルタ（Ｘ）を含む自動車の排気ラインを較正及び制御する方法において、
    ａ）前記フィルタを代表する母集団において、前記フィルタを通過する排気ガスの流量Ｑの関数として圧力降下の増大（ΔＰMSL）Qを計測する初期段階であって、（ΔＰMSL）Qが、フィルタ内に存在する煤粒子の限界堆積状態、すなわち機関運転時にフィルタ再生フェーズを開始するための閾値と関連する、段階と、
    ｂ）煤粒子が存在しない状態において前記フィルタを通過するガスの流量Ｑの関数として前記フィルタ（Ｘ）の固有の圧力降下（ΔＰ(X),soot-free）Qを計測する段階と、
    ｃ）段階ａ）及びｂ）から得られた前記値に基づいて、圧力降下限界値（ΔＰ(X),lim）Q、すなわち再生フェーズを開始するための閾値を決定する段階であって、前記限界値は、前記フィルタに特有のものであって式（ΔＰ(X),lim）Q＝（ΔＰ(X),soot-free）Q＋（ΔＰMSL）Qによって得られる、段階と、を具備する方法。
  2. 前記段階ｂ）及びｃ）は、前記フィルタ（Ｘ）が前記車両の前記排気ラインに装着されたときに、前記フィルタ（Ｘ）において実行される、請求項１に記載の方法。
  3. （ΔＰ(X),soot-free）Qは、前記エンジンの様々な動作点から、特に各動作点における計測又は推定された排気ガス流量から決定される、請求項２に記載の方法。
  4. 前記値（ΔＰ(X),soot-free）Qは、例えば二次型である（ΔＰ(X),soot-free）Q＝ａＱ2＋ｂＱ＋ｃという圧力降下推定モデルを適用することによって決定され、ここで、ａ、ｂ及びｃは、典型的には最小二乗法によって決定可能な係数である、請求項３に記載の方法。
  5. 前記段階ｂ）及びｃ）は、例えば前記車両の製造プラントから出荷されるとき等の未使用のフィルタにおいて実行される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記段階ｂ）及びｃ）は、例えば長いフィルタ再生フェーズの後等、使用開始済みであって煤が存在していないフィルタにおいて規則的なインターバルにおいて実行される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
  7. 連続的な再生サイクルにおいて燃焼し尽くすことができない残留物によって生じる圧力降下の増大を考慮すべく、追加の成分が前記（ΔＰMSL）Q値に包含される、請求項６に記載の方法。
  8. 前記追加の成分は、前記車両の走行マイル数から及び／又は予め記録された技術的データから推定される、請求項７に記載の方法。
  9. 前記フィルタは、触媒成分を更に含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記フィルタは、炭化珪素ＳｉＣを基材とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
  11. フィルタ（５）の上流側及び下流側に配置され且つエンジン制御コンピュータ（３）に接続された圧力センサ（７）及び温度センサ（８）を備える排気ラインの制御のためのシステムにおいて、
    前記コンピュータは、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法を実行するべく設計され、且つ、再生フェーズを開始するための閾値における限界煤粒子堆積状態と関連付けられた圧力降下における平均的な増大（ΔＰMSL）Qのマップを含む、システム。
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