JPH0791227A - 粒子フィルタの負荷状態の判別方法及び装置 - Google Patents

粒子フィルタの負荷状態の判別方法及び装置

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JPH0791227A
JPH0791227A JP5248634A JP24863493A JPH0791227A JP H0791227 A JPH0791227 A JP H0791227A JP 5248634 A JP5248634 A JP 5248634A JP 24863493 A JP24863493 A JP 24863493A JP H0791227 A JPH0791227 A JP H0791227A
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ウォルフガング，プフィスター
Walter Blaschke
ワルター、ブラシュケ
Erwin Brunner
エルビン、ブルナー
Heinrich Wacker
ハインリッヒ、ワッカー
Peter Steiner
ペーター、シュタイナー
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J Eberspaecher GmbH and Co KG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 粒子フィルタの実際に存在する負荷状態をエ
ンジンの特定の作動状態を考慮して簡単に判別できるよ
うにする方法及び装置を提供する。 【構成】 特に自動車で使用されるディーゼルエンジン
（１２）の排気ガスシステム（１１）で使用される粒子
フィルタ（１０）の負荷状態を判別するための方法及び
装置であって、粒子フィルタ（１２）での排気ガス容積
流の圧力値（ΔＰfilter、Ｐabs.pre-filter、Ｐ
rel.pre-filter）及び温度値（ｔm,filter）を計測し、
容積流に比例したエンジン速度（ｎ）を計測し、これら
の計測値を考慮に入れて実際の特性値を算出し、実際の
特性値（ＩＫ）と限界特性値（ＧＫ）との差（ＤＩ）が
十分に小さいときに再生工程を開始するため、実際の特
性値（ＩＫ）と限界特性値（ＧＫ）とを比較する、方法
及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に自動車で使用され
るディーゼルエンジンの排気ガスシステムで使用される
粒子フィルタの負荷状態を判別するための方法及びこの
方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化す
るため、粒子フィルタが益々多く使用されるようになっ
てきている。粒子フィルタは、エンジンの排気ガスの他
の有害なガス成分を濾過して除去することは別として、
排気ガスに含まれる煤粒子を濾過して除去するのに特に
役立つ。このような粒子フィルタは、作動可能にしてお
くため、浄化（再生）を頻繁に行わなければならない。
これに関し、粒子フィルタの再生を熱で行うことが特に
有効であることがわかった。この方法では、粒子フィル
タに含まれる煤粒子に点火し、高温（約６００0C乃至９
００0C）の加熱ガスを導入することによって燃焼する。
【０００３】粒子フィルタの再生を熱で行うため、本質
的には三つの方法が知られている。即ち、静的再生法、
交互再生法、及び全流再生法が知られている。静的再生
法の場合には、粒子フィルタの燃焼は、車輛のエンジン
が停止しているとき、この目的のためにエンジンとは別
個に設けられた加熱手段で行われる。交互再生法は、粒
子フィルタの再生を車輛の作動中に熱で行うことができ
る。この目的のため、二つの粒子フィルタが並列に連結
され、エンジンのガスが一方の粒子フィルタを通って流
れている状態でエンジンとは別の加熱手段によって加熱
された加熱ガスが、排気ガスシステムから切り離された
他方の粒子フィルタを熱再生中に通って流れる。全流再
生法（再生は、この方法でも車輛の作動中に行われる）
では、エンジンとは別の加熱手段でつくりだされ、エン
ジンの排気ガスと混合され、再生に必要な上述のガス温
度を得るためエンジンの排気ガスとともに粒子フィルタ
に導入される加熱ガス流が、排気ガス流中に永久的に配
置された粒子フィルタに再生中に加えられる。
【０００４】いずれの再生方法を選択するかに関わら
ず、粒子フィルタが特定の負荷状態に到ったときにだけ
熱による再生を行わなければならないということは勿論
のことである。このような特定の負荷状態には、フィル
タがその有効性を失った場合、又はフィルタが詰まった
ために生じた排気ガス背圧によりエンジンの出力に不利
な効果が及ぼされた場合、或いはフィルタに負荷が更に
加わることによって、煤の燃焼により解放された熱でフ
ィルタが次の再生中に熱的に破壊される場合が含まれ
る。
【０００５】粒子フィルタの負荷状態を作動中に連続的
に監視することが実際上可能であるかどうかは今のとこ
ろ知られていないため、熱による再生をいつ行うべきか
を判別する特定の固定された作動間隔は、粒子フィルタ
の製造者によって設定される。実際の負荷状態がわかっ
ていないため、再生間隔は、短い距離を頻繁に作動する
といった、エンジンの排気ガス中に極めて大量の煤を形
成する極端な作動状態でエンジンを作動させる場合で
も、上述の有害な効果が起こる前の適当な時期に再生が
限定的に行われることを保証するため、間隔において十
分な確実性が得られるように選択される。かくして、エ
ンジンが煤を少ししか形成しない状態で作動している場
合の粒子フィルタの再生は、必然的に、実際にはこのよ
うな再生がまだ必要でない時期に行われる。
【０００６】例えば、短い距離に亘る作動及び長距離に
亘る作動のような主に使用される作動状態、及び粒子フ
ィルタの特定の使用状態を考慮に入れた再生間隔を採用
し始めたが、この精度を上げた再生パターンでも実際の
適用には粗過ぎるということが判明した。
【０００７】粒子フィルタの負荷状態を判別するのに、
一定の流れが通過するフィルタについてだけ保持される
ような、フィルタを通って流れるときの流れ媒体の圧力
降下又はフィルタの前方での圧力の増大の夫々と、フィ
ルタの詰まりの程度即ちフィルタの負荷との間の一般に
知られた関係だけを使用することはできない。これは、
燃焼エンジンの作動が広範に亘って変化するためであ
る。むしろ、例えばエンジン速度に応じて変化するフィ
ルタを通る容積流を考慮しなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粒子
フィルタの実際に存在する負荷状態をエンジンの特定の
作動状態を考慮して簡単に判別できるようにする方法及
び装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的は、特許請求の
範囲の請求項１に記載の特徴によって達成される。
【００１０】本発明による方法によれば、フィルタに特
有であり且つ排気ガス容積流の状態を判別する少なくと
も一つの熱力学的量の計測値、及びエンジンに特有であ
り且つ容積流に比例する計測された量とのその関連、に
より計測値間の簡単な関係をつくりだし、これによっ
て、粒子フィルタの負荷状態を判別する実際の特性値を
判別できるようにする。経験的に判別された限界特性値
と比較することによって、限界特性値からの実際の特性
値のずれを差として確認することができ、そのため、定
義によればゼロと任意の値との間の所定の量である差が
十分に小さいときに再生工程を開始することができる。
【００１１】限界値は、例えば、種々の負荷状態及び容
積流を考慮した試験台上での試験中に確認された限界特
性線として予め判別することができる。一般に、許容可
能な限界値は、排気ガスシステムの粒子フィルタにより
生じる排気ガス背圧の結果として生じる、許容限度内の
トルクの低下の程度に応じて判別される。
【００１２】フィルタに特有の二つの量、即ち圧力値及
び温度値、並びにエンジンに特有の値としてのエンジン
速度を計測したとき、実際の特性値を確認することが特
に確実であることがわかった。
【００１３】粒子フィルタの上流の圧力、即ち前置フィ
ルタ圧力、又は粒子フィルタの前後の圧力降下、即ち粒
子フィルタのところで計測した差圧を排気ガス容積流の
圧力値として使用し、及び粒子フィルタの平均容積流温
度を排気ガス容積流の温度値として使用するのが特に有
利である。
【００１４】請求項４に従って追加の計測値を判別し処
理することによって拡大された方法により、排気ガス過
給システムを持つディーゼルエンジンに配置された粒子
フィルタの負荷状態を特に有利な方法で判別できる。フ
ィルタの特定の量、即ち粒子フィルタの前方の圧力、粒
子フィルタの前後の圧力降下、及び粒子フィルタ内の排
気ガス容積流の温度の他に、過給容積流の特定の量、即
ち過給容積流の温度及び圧力を負荷状態の実際の特性値
を判別する上で考慮に入れる。
【００１５】実際の特性値とこれに対応する限界特性値
との間の差が十分に小さいことを確認した場合には、好
ましくは、ディスプレー手段を作動させ、このディスプ
レー手段は、本発明による方法を例えば自動車で使用す
るとき、自動車の運転手に粒子フィルタが臨界負荷状態
にあることを知らせる。運転手は、その後、粒子フィル
タの再生を本明細書の上文中に記載した再生方法の一つ
に従って開始する。
【００１６】上述の再生工程の一つを自動的に開始する
ため、ディスプレー手段を開始手段に連結してもよい
し、差の臨界値を判別したときにこの値を前もって表示
することなく開始手段を直接トリガーしてもよい。
【００１７】ディスプレー手段が設けられている場合に
は、粒子フィルタの再生を実施する必然性があることを
前もって知ることができるように、本発明による方法で
確認された実際の特性値を、限界特性値との間に予め定
められた差がある初期特性値から始めて連続的に又は予
め判別された時間間隔で表示し、これによって負荷状態
の進行を視認できるようにするのが特に有利であること
がわかった。
【００１８】特に自動車で使用されるディーゼルエンジ
ンの排気ガスシステムで使用される粒子フィルタの負荷
状態を判別するための本発明による装置は、請求項７に
記載の特徴を有する。
【００１９】本発明による装置は、粒子フィルタの前後
の排気ガス容積流の圧力降下を検出する差圧計測手段、
又は粒子フィルタの上流に配置された、前置フィルタ圧
力を計測する圧力計測手段を粒子フィルタの領域に有す
る。粒子フィルタの領域には、排気ガス容積流の温度を
感知する温度計測手段が更に設けられている。別の計測
手段として、エンジンに特有であり且つ容積流に比例し
た量を感知するためのエンジン計測手段が設けられてい
る。上述の計測手段が計測した計測値で実際の特性値を
形成するため、コンピュータ手段が設けられている。コ
ンピュータ手段は、更に、かくして確認された実際の特
性値を予め判別された限界特性値と比較できるようにす
る。最後に、本発明による装置は、限界特性値に到った
こと及び／又は前記コンピュータ手段での比較により確
認された実際の特性値と限界特性値との間の差を表示す
るのに役立つディスプレー手段を追加に有してもよい。
【００２０】ディスプレー手段は、限界特性値に到った
ことだけを表示するように設計されている場合には、車
輛の運転手に粒子フィルタの再生工程を行わせる信号を
提供する。実際の特性値と限界特性値との間の差が表示
される場合には、車輛の運転手は、負荷状態の進行につ
いての情報を連続的に得ることができ、再生を実施する
時期を或る程度彼自身で判別することができる。
【００２１】請求項９による装置は、本発明による装置
の変形例であり、過給式ディーゼルエンジンの排気ガス
システムに配置された粒子フィルタの負荷状態を判別す
る上で特に有利な応用を可能にする。この変形例の実施
例には、フィルタに特有の量を計測するための計測手段
即ち差圧計測手段、前置フィルタ圧力を計測するための
圧力計測手段、及び温度計測手段、並びに容積流に比例
し且つエンジンに特有の量を確認するための計測手段の
他に、過給容積流の特定の量を計測するための計測手
段、即ち過給容積流の温度を感知する温度計測手段、及
び過給容積流の圧力を感知する圧力計測手段が設けられ
ている。
【００２２】吸気型ディーゼルエンジンで使用するのに
特に適した請求項７による装置及び過給式ディーゼルエ
ンジンで使用するのに特に適した請求項９による装置の
両方について、実際の特性値と限界特性値との間の差に
応じて作動させることができ、再生手段、特定的には熱
で再生を行うためのバーナー手段の開始を行う開始手段
をディスプレー手段の他に又はディスプレー手段に代え
て設けることができる。
【００２３】粒子フィルタの負荷状態を判別するための
本発明による方法並びに装置は、添付図面と関連した以
下の説明で更に解明されるであろう。
【００２４】
【実施例】図１は、吸気型エンジンとして作動するディ
ーゼルエンジン１２の排気ガスシステム１１に配置され
た粒子フィルタ１０を示す。粒子フィルタ１０は、その
入側がフランジ連結装置１３を介して前置チャンバ１５
に連結され、その出側がフランジ連結装置１４を介して
レジューサ１６に連結されている。前置チャンバ１５
は、排気管１７を介してディーゼルエンジン１２に連結
されている。レジューサ１６はその下流側が排気管１８
と合一し、エンジンの排気ガスは、排気管１８を通って
排気ガスシステム１１の自由端に向かって排出される。
吸気管路２１を通ってディーゼルエンジン１２に供給さ
れる空気流２２は、ディーゼルエンジン１２の図１に概
略に示すシステムで燃焼し、燃料はディーゼルエンジン
１２に供給され、発生した排気ガスは、排気管１７、前
置チャンバ１５、粒子フィルタ１０、レジューサ１６、
及びこれに続く排気管１８を通して、並びに排気ガスシ
ステムの別の構成要素を通して排出され、排気ガス流か
ら煤成分並びに他の有害な成分を大幅に除去した後、排
気ガス流２３として大気中に排出される。
【００２５】粒子フィルタ１０を再生するため、供給手
段２０を通して供給されたガス流を加熱するのに役立つ
燃焼室１９が設けられている。再生を行うにあたり、再
生に必要な排気ガス温度を得るため、供給手段２０を通
して導入されたガス流を燃焼室１９内で加熱し、排気管
１７を通って前置チャンバ１５に流入する排気ガス流と
混合する。
【００２６】設置した粒子フィルタの負荷状態を判別で
きるようにするため、図１のシステムには種々の計測手
段が設けてある。図１に示す実施例では、二つの計測セ
ンサ２５、２６を持つ差圧計測手段２４が粒子フィルタ
１０の領域に設けてある。計測センサ２５は、粒子フィ
ルタに進入する前の排気ガス容積流の圧力を計測するた
めに設けてあり、計測センサ２６は、粒子フィルタから
出た後の排気ガス容積流の圧力を計測するために設けて
ある。差圧計測手段２４は、計測センサ２５、２６の設
置場所間に存在する差圧、即ち粒子フィルタ１０の前後
の圧力降下を一般に周知の方法で計測する。更に、粒子
フィルタ１０の上流に配置された計測センサ２５は、フ
ィルタに進入するときの排気ガスの状態を提供する。
【００２７】粒子フィルタ１０の領域には、計測センサ
３７、３８を持つ温度計測手段２７が別の計測手段とし
て設けられている。この温度計測手段は、粒子フィルタ
１０内の排気ガス容積流の平均温度を判別するようにな
っている。最後に、ディーゼルエンジン１２に連結され
た速度計測手段２８が設けられている。
【００２８】差圧計測手段２４によって判別されたフィ
ルタの差圧ΔＰfilterの商と、温度計測手段２７によっ
て判別されたフィルタの平均温度ｔm との間に図２に示
す関係が存在するということがわかった。更に、容積流
に比例したディーゼルエンジン１２の速度は、速度計測
手段２８を介して判別される。図２に示す二つの表示の
うちの上側のグラフ表示は、粒子フィルタの負荷状態に
ついての限界特性値を示す。これは、グラフの勾配によ
って一定であることが明確になっている。限界特性値Ｇ
Ｋは、例えば試験台上で行われる試験で確認することが
できる。粒子フィルタの負荷状態についての限界特性値
は一定であり、例えば、粒子フィルタが煤粒子等で詰ま
ることによるディーゼルエンジンの許容可能な動力損失
に左右される。
【００２９】第２の下側のグラフは、粒子フィルタの無
負荷状態を上側のグラフが示す許容可能な最大負荷状態
と比較して示す。
【００３０】熱力学的量ΔＰfilter及びｔm,filterとエ
ンジン速度ｎとの間の関係のため、図２に示すように、
許容可能な負荷限界ＧＫについて言及された量によって
判別された作動点を比較することによって、許容可能な
最大負荷状態に到ったか或いは作動点によって判別され
た粒子フィルタの実際の負荷状態が許容可能な負荷状態
からどれ程離れているかを判別することができる。
【００３１】図２及び更に下で図５に示すように、負荷
表示手段としてのフィルタの差圧ΔＰfilterとの関係
は、フィルタの差圧ΔＰfilterの代わりに絶対圧力又は
フィルタの前方の相対圧力を負荷表示手段として使用す
る場合でも保持される。
【００３２】実際の負荷状態、即ち粒子フィルタの作動
点を判別する実際の特性値ＩＫを図２に例示として示
す。更に、図２に示すように、粒子フィルタのこの作動
点には限界特性値ＧＫと実際の特性値ＩＫとの間に実際
の差ＤＩが存在する。かくして、この点では明らかに最
大負荷状態に達していない。これは、粒子フィルタの再
生をまだ開始しなくてもよいということを意味する。粒
子フィルタの再生は、実際の特性値ＩＫが限界特性値Ｇ
Ｋと等しくなったときにだけ行うことが必要になる。場
合によっては、限界特性値ＧＫによって判別された許容
可能な最大負荷状態に到る前に即ち少なくともこの最大
負荷状態が起こる前に再生工程を既に開始していること
が有利であるとわかっているため、最大負荷状態がただ
ちに起こるという情報を得るため、特に、現在の負荷状
態をディスプレー手段上に示す場合、限界特性値ＧＫと
実際の特性値ＩＫとの間の公称差ＤＳに亘る許容領域
（図２にハッチングで示す）を判別するのが有利である
ことがわかっている。ＤＩがＤＳと等しい場合には、粒
子フィルタの再生を開始でき、又は粒子フィルタの再生
がすぐに必要になるという必然性を表示できる。
【００３３】図３は、吸気型エンジンとして作動するデ
ィーゼルエンジンの排気ガスシステムに配置された粒子
フィルタの負荷状態を判別する方法の可能な実施方法を
フローダイヤグラムとして示す。図１に示す計測手段２
４、２７、２８によって確認された熱力学的量ΔＰ
filter及びｔm,filter並びに容積流に比例したエンジン
速度ｎをコンピュータ２９に入力する。コンピュータ２
９は、先ず最初に、フィルタの差圧ΔＰfilterを、エン
ジン速度ｎとフィルタの平均温度ｔm,filterとの積で除
した商から実際の特性値を算出する。これに続いて、算
出した実際の特性値ＩＫと限界特性値ＧＫとの間の実際
の差ＤＩを確立し表示する。
【００３４】図３の表示に従って、実際の差ＤＩを算出
した後、実際の差ＤＩが予め判別された公称差ＤＳより
も小さいかどうか検討する。実際の差ＤＩが予め判別さ
れた公称差ＤＳよりも小さい場合には、再生手段をその
後作動させ、即ち図１に示す燃焼チャンバ１９を作動さ
せる。
【００３５】勿論、実際の差ＤＩの計算後に比較を行う
のでなく、実際の特性値ＩＫを限界特性値と直接的に比
較し、実際の特性値と限界特性値とが同じであるという
こと又は限界特性値ＧＫを越えたことを検出したときに
再生工程を開始することも可能である。
【００３６】図４は、排気ガス過給機３０を備えたディ
ーゼルエンジン１２の排気ガスシステム１１に配置され
た粒子フィルタ１０を示す。図４に示す排気ガスシステ
ム１１の構成要素で図１に示す排気ガスシステム１１の
構成要素と同じ構成要素には図１におけるのと同じ参照
番号が附してある。図４のシステムは、排気ガス過給機
３０がディーゼルエンジン１２の上流に配置されている
点で図１に示すシステムと異なっている。排気ガス過給
機３０は、吸気管路２１に配置された圧縮機３１を有
し、この圧縮機は、圧縮機３１に連結され且つ排気管１
７に配置された排気ガスタービン３２を介して駆動され
る。排気ガス過給機３０の圧縮機３１とディーゼルエン
ジン１２の入側との間の吸気管路２１に中間冷却手段３
３が設けられているのがよい。
【００３７】図４に示すシステムには、図１によるシス
テムに既に設けられている計測手段、即ち差圧計測手段
２４、速度計測手段２８、及び温度計測手段２７の他
に、別の計測手段が設けられている。エンジンの入側の
すぐ上流の吸気管路２１には、エンジンの入側での容積
流の圧力ＰMEを計測するための圧力計測手段３４及びデ
ィーゼルエンジン１２に進入する容積流２２の温度ｔME
を計測するための温度計測手段３５が設けられている。
簡単にした実施例では、温度計測手段３５を省略しても
よい。これらの計測手段に加え、前置フィルタ圧力Ｐ
pre-filterを計測する圧力計測手段３６が粒子フィルタ
１０内への排気ガス容積流の入側領域、図４の実施例で
は前置フィルタチャンバ１５に配置されている。勿論、
圧力計測手段３６は、圧力計測手段３６がいわば差圧計
測手段２４の一部を形成するように、差圧計測手段２４
の計測センサ２５によって形成されてもよい。
【００３８】図５に示すダイヤグラムは、フィルタの差
圧ΔＰfilter及びフィルタの平均温度ｔm,filter並びに
ディーゼルエンジンに導入された容積流間の確立された
線形関係を示す。ディーゼルエンジンに導入された容積
流が排気ガス過給機３０によって圧縮されているため、
図５に横座標に沿って示す容積流に比例した量は速度
（図２に示すように）だけで決まるのでなく、エンジン
の入側圧力ＰMEを、エンジンの入側温度ｔMEと前置フィ
ルタ圧力Ｐpre-filterとの積で除した商によっても左右
される。
【００３９】残りについては、即ち限界特性値ＧＫ、実
際の特性値ＩＫ、公称差ＤＳ、及び実際の差ＤＩに関
し、図５には図２に示されているのと同じ関係が保持さ
れる。
【００４０】図６は、排気ガス過給機を備えたディーゼ
ルエンジンの排気ガスシステムに配置された粒子フィル
タの負荷状態を判別する方法を実施する可能な方法をフ
ローダイヤグラムとして示す。図４に示す計測手段によ
って確認された計測値、即ちエンジン速度ｎ、フィルタ
の差圧ΔＰfilter、フィルタの平均温度ｔm,filter、エ
ンジンの入側圧力ＰME、エンジンの入側温度ｔME、及び
前置フィルタ圧力Ｐpr e-filterを先ず最初にコンピュー
タ２９に入力する。その後、実際の特性値ＩＫを算出す
るため、図６に示す計算作業を行う。
【００４１】図６に示す、実際の特性値ＩＫを算出した
後の手順は図３に示すのと同じであり、そのため、更に
明らかにするためには図３の説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸気型エンジンとして設計されたディーゼルエ
ンジンの排気ガスシステムの構成要素間に配置された粒
子フィルタを示す概略図であり、粒子フィルタの領域に
は計測装置が配置されている。
【図２】吸気型エンジンとして設計されたディーゼルエ
ンジンの排気ガスシステムに配置された粒子フィルタの
負荷状態についての例示の特性直線を示すグラフであ
る。
【図３】吸気型エンジンとして設計されたディーゼルエ
ンジンの排気ガスシステムに配置された粒子フィルタの
負荷状態の判別を示すフローダイヤグラムである。
【図４】排気ガス過給機を備えたディーゼルエンジンの
排気ガスシステムの構成要素間に配置された粒子フィル
タを示す概略図であり、計測手段がエンジンの領域及び
粒子フィルタの領域に配置されている。
【図５】排気ガス過給機を備えたディーゼルエンジンの
排気ガスシステムに配置された粒子フィルタの負荷状態
についての例示の特性直線を示すグラフである。
【図６】排気ガス過給機を備えたディーゼルエンジンの
排気ガスシステムに配置された粒子フィルタの負荷状態
の判別を示すフローダイヤグラムである。
【符号の説明】
１０ 粒子フィルタ １１ 排気ガスシステム １２ ディーゼルエンジン ２４ 差圧計測手段 ２７ 温度計測手段 ２８ 速度計測手段 ２９ コンピュータ ３０ 排気ガス過給機 ３４ 圧力計測手段 ３５ 温度計測手段 ３６ 圧力計測手段 ＩＫ 実際の特性値 ＧＫ 限界特性値 ＤＩ 差 ｎ エンジン速度 Ｐpre-filter 前置フィルタ圧力 ΔＰfilter フィルタの差圧 ｔm,filter 平均容積流温度 ＰME 過給容積流の圧力 ｔME 過給容積流の温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エルビン、ブルナー ドイツ連邦共和国アーデルベルク、シュル ツェンフェルトシュトラーセ、９ (72)発明者 ハインリッヒ、ワッカー ドイツ連邦共和国ワルハイム／テック、レ ルヘンシュトラーセ、42 (72)発明者 ペーター、シュタイナー ドイツ連邦共和国アイヒワルト、２、リア スウェーク、３

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】特に自動車で使用されるディーゼルエンジ
    ン（１２）の排気ガスシステム（１１）で使用される粒
    子フィルタ（１０）の負荷状態を判別するための方法に
    おいて、 粒子フィルタを通って流れる排気ガス容積の、フィルタ
    に特有の少なくとも一つの熱力学的量を計測する工程
    と、 エンジン（１２）を通って流れる容積に比例する、エン
    ジンに特有の少なくとも一つの量を計測する工程と、 これらの計測値を考慮して実際の特性値を算出する工程
    と、 差（ＤＩ）が十分に小さい場合に再生工程を開始するた
    め、実際の特性値（ＩＫ）と限界特性値（ＧＫ）との比
    較を行う工程とを有する、粒子フィルタの負荷状態の判
    別方法。
  2. 【請求項２】フィルタに特有の量として粒子フィルタ
    （１２）を通る排気ガス容積流の圧力値及び温度値を計
    測し、エンジンに特有の量としてエンジン速度（ｎ）を
    計測した、ことを特徴とする請求項１に記載の粒子フィ
    ルタの負荷状態の判別方法。
  3. 【請求項３】粒子フィルタの前の圧力（前置フィルタ圧
    力Ｐpre-filter）又は粒子フィルタ（１０）の前後の圧
    力降下（フィルタの差圧ΔＰfilter）並びに粒子フィル
    タの平均容積流温度（ｔm,filter）をフィルタに特有の
    量として計測する、ことを特徴とする請求項２に記載の
    粒子フィルタの負荷状態の判別方法。
  4. 【請求項４】排気ガス過給機（３０）を備えたディーゼ
    ルエンジン（１２）において、過給容積流の圧力値及び
    温度値（ＰME、ｔME）、及び前置フィルタ圧力（ΔＰ
    filter）の他に前置フィルタ圧力（Ｐpre-filter）を更
    に計測し、これらの計測値を更に考慮に入れて実際の特
    性値（ＩＫ）を算出する、ことを特徴とする請求項２又
    は３に記載の粒子フィルタの負荷状態の判別方法。
  5. 【請求項５】ディスプレー手段及び／又は再生工程を開
    始するための開始手段を、実際の特性値（ＩＫ）と限界
    特性値（ＧＫ）との間の距離が十分に小さい状態で作動
    させる、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちのいず
    れか一項に記載の粒子フィルタの負荷状態の判別方法。
  6. 【請求項６】限界特性値（ＧＫ）に到るまで漸次増大す
    る負荷状態を表示するため、限界特性値（ＧＫ）から所
    定の差がある初期特性値から開始するディスプレー手段
    を使用する、ことを特徴とする請求項５に記載の粒子フ
    ィルタの負荷状態の判別方法。
  7. 【請求項７】特に自動車で使用されるディーゼルエンジ
    ン（１２）の排気ガスシステム（１１）で使用される粒
    子フィルタ（１０）の負荷状態を判別するための装置に
    おいて、 粒子フィルタ（１０）の領域に配置された、粒子フィル
    タの前後の排気ガス容積流の圧力降下（フィルタの差圧
    ΔＰfilter）を検出する差圧計測手段（２４）、又は粒
    子フィルタ（１０）の前方に配置された、前置フィルタ
    圧力（Ｐpre-fi lter）を計測する圧力計測手段（３６）
    と、 粒子フィルタ（１０）での排気ガス容積流の温度を計測
    する温度計測手段（２７）と、 エンジンに特有であり且つ容積流に比例した、好ましく
    はエンジン速度（ｎ）である量を感知する計測手段（２
    ８）と、 差圧計測手段（２４）又は圧力計測手段（３６）、並び
    に温度計測手段（２７）及び計測手段（２８）によって
    検出された計測値を考慮して実際の特性値（ＩＫ）を形
    成するため、並びに実際の特性値（ＩＫ）を限界特性値
    （ＧＫ）と比較するためのコンピュータ（２９）とを有
    する、ことを特徴とする粒子フィルタの負荷状態の判別
    装置。
  8. 【請求項８】限界特性値（ＧＫ）に到ったこと及び／又
    は実際の特性値（ＩＫ）の限界特性値（ＧＫ）からの差
    を表示するためのディスプレー手段を有する、ことを特
    徴とする請求項７に記載の粒子フィルタの負荷状態の判
    別装置。
  9. 【請求項９】排気ガス過給機（３０）を有するディーゼ
    ルエンジン（１２）において、 過給容積流の温度（ｔME）を検出する温度計測手段（３
    ５）と、 過給容積流の圧力（ＰME）を検出する圧力計測手段（３
    ４）と、 フィルタの差圧（ΔＰfilter）を計測する差圧計測手段
    （２４）の他に、前置フィルタ圧力（Ｐpre-filter）を
    検出する圧力計測手段（３６）とを更に有する、ことを
    特徴とする請求項７又は８に記載の粒子フィルタの負荷
    状態の判別装置。
  10. 【請求項１０】再生手段、詳細には、再生を熱で行うた
    めのバーナー手段（１９）を始動させるための開始手段
    がディスプレー手段の他に又はディスプレー手段に代え
    て設けられ、前記開始手段は、実際の特性値（ＩＫ）と
    限界特性値（ＧＫ）との間の差の関数として作動でき
    る、ことを特徴とする請求項７乃至９のうちのいずれか
    一項に記載の粒子フィルタの負荷状態の判別装置。
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