DE102006059419A1 - Diesel particle filter for use in diesel engine of vehicle, has two different heating mediums with different electrical characteristics and output per unit area, where one medium covers inlet-sided front surface of particle filter - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Partikelfilter sowie ein Verfahren zur Reinigung von Abgasen und zur Regeneration von Partikelfiltern.The The present invention relates to a particulate filter and a method for cleaning exhaust gases and for regeneration of particulate filters.
Als Beitrag zur CO2-Reduktion ist der verbrauchsarme Dieselmotor als Fahrzeugantrieb heute unentbehrlich. Nachteilig sind jedoch seine im Vergleich zu anderen PKW-Antrieben wie Erdgas- oder Benzinmotoren vergleichsweise hohen Stickoxid- und Rußpartikelemissionen, denen man abgesehen von motorischen Maßnahmen nur durch aufwendige Abgasnachbehandlungen begegnen kann. Hier wurden in den letzten Jahren DeNOx-Systeme und Partikelfiltersysteme entwickelt und mit In Kraft treten der neuen Abgasgesetzgebungsstufe Euro 4 (seit 01/05) partiell schon in die Serie gebracht.As a contribution to CO 2 reduction, the low-consumption diesel engine is indispensable as a vehicle drive today. However, its disadvantages are comparatively high compared to other car drives such as natural gas or gasoline engines nitric oxide and soot emissions, which can be met, apart from engine measures only by consuming exhaust aftertreatments. DeNO x systems and particulate filter systems have been developed here in recent years, and when the new exhaust gas legislation level Euro 4 (since 01/05) comes into effect in part, the series comes into force.
Die Vorteile moderner Dieselmotoren mit Abgasturboaufladung und Direkteinspritzung sind niedriger Kraftstoffverbrauch und hohes Drehmoment im unteren Drehzahlbereich. Diese vom Endkunden geschätzten Vorzüge führten in den letzten Jahren zu einem deutlichen Anstieg des Marktanteils in Europa. In einigen Ländern wurde die 50%-Marke bereits überschritten. In 2005 wird ein Marktanteil in Europa von durchschnittlich 50% erwartet.The Advantages of modern diesel engines with turbocharging and direct injection are low fuel consumption and high torque in the lower Speed range. These benefits appreciated by the end customer led to a significant increase in recent years market share in Europe. In some countries, the 50% mark already exceeded. In 2005, a market share expected to average 50% in Europe.
Trotz aller noch zur Verfügung stehenden motorischen Optimierungspotentiale wie zum Beispiel bei Aufladung, Gemischaufbereitung und Steuerung der Verbrennung, sowie insbesondere die Optimierung der dynamischen Betriebsweise ist innerhalb der nächsten Jahre nicht zu erwarten, dass der Dieselmotor hinsichtlich Rußemission auch nur annähernd auf das Niveau des Ottomotors gebracht werden kann trotz rasanter Fortschritte bei der Einspritztechnik als Voraussetzung eines homogenen Dieselbetriebs.In spite of all still available motor optimization potentials such as during charging, mixture preparation and control combustion, and in particular the optimization of the dynamic Operating mode is not allowed within the next years expect the diesel engine with regard to soot emission even approaching the level of the petrol engine despite rapid advances in injection technology as a prerequisite a homogeneous diesel operation.
Bei der Verbrennung von Dieselkraftstoff entstehen neben Ruß auch an diesen angelagerte polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (so genannte PAK) sowie Sulfate, Wasser und Metalloxide aus Motorverschleiß und Öladditiven. Die bekannten Oxidationskatalysatoren konvertieren lediglich die angelagerten Kohlenwasserstoffe, d. h. so genannte lösliche Fraktion und tragen somit zu einer geringfügigen Verringerung der Partikelemissionen (< 30%) bei. Die konventionelle Katalysatortechnologie ist jedoch nicht in der Lage, den chemisch sehr komplexen Kohlenstoff-Partikel komplett zu beseitigen. Die derzeit einzig zuverlässige Methode zur gravierenden Minderung solcher Partikel besteht in der Filterung mittels geeigneter Filterelemente und in der anschließenden Regeneration. Hierbei wird der gespeicherte Rußpartikelrückstand durch Einstellung der erforderlichen thermischen Bedingungen nahezu rückstandslos verbrannt.at Combustion of diesel fuel occurs in addition to soot attached to these polycyclic aromatic hydrocarbons (so-called PAH) as well as sulfates, water and metal oxides from engine wear and oil additives. The known oxidation catalysts convert only the accumulated Hydrocarbons, d. H. so-called soluble fraction and thus contribute to a slight reduction in Particulate emissions (<30%) at. However, the conventional catalyst technology is not in the Able to complete the chemically very complex carbon particles to eliminate. The only reliable method currently for serious reduction of such particles is in the filtering by means of suitable filter elements and in the subsequent Regeneration. This is the stored soot particle residue by setting the required thermal conditions almost residue-free burned.
Zum
Filtern von Rußpartikeln und an ihnen angelagerten Beimengungen
wurden verschiedene Filtertechnologien entwickelt. Man unterscheidet
dabei folgende typische Bauformen:
Wabenfilter ("honeycomb/wall
flow filter") werden im Extrusionsverfahren aus Cordierit (Nutzfahrzeuganwendungen)
oder aus Siliziumcarbid (SiC) im PKW-Bereich hergestellt. Bei diesen
Filtern wird der Abgasstrom aufgrund entstehender Druckkräfte
in den Filterkanälen durch die Filterwand umgeleitet, wobei
die Ruß partikel herausgefiltert werden und eine noch stärker
filtrierende Rußschicht zu bilden.Various filter technologies have been developed for filtering soot particles and their admixtures. One distinguishes between the following typical types:
Honeycomb filters ("honeycomb / wall flow filter") are produced in the extrusion process from cordierite (commercial vehicle applications) or silicon carbide (SiC) in the passenger car sector. In these filters, the exhaust gas flow is diverted due to resulting pressure forces in the filter channels through the filter wall, the particulate matter are filtered out and to form an even more filtering soot.
Kerzenfilter werden aus keramischen Fasern oder Metallgestricken hergestellt, welche zu einer Filterkerze aufgewickelt werden. Die Fasern bestehen zumeist aus Siliziumoxid oder Aluminiumoxid (bekannt als Mullit) und werden zur Verbesserung der Filtration speziell bearbeitet. Bei der Durchströmung der Filterkerze werden die Partikel zwischen den Fasern abgelagert, wobei sich in der Regel keine Rußschicht bildet. Dieser prinzipbedingte Unterschied wird in der Fachliteratur auch als Tiefenfiltration bezeichnet und führt zu einem anderen Abgasgegendruckverhalten mit zunehmender Partikel- oder Aschebeladung.Candle filter are made of ceramic fibers or metal mesh, which are wound into a filter candle. The fibers are mostly made of silica or alumina (known as mullite) and are specially designed to improve filtration. In the flow through the Filter candle, the particles are deposited between the fibers, which usually forms no soot. This Principle-related difference is also known in the literature as depth filtration denotes and leads to a different exhaust back pressure behavior with increasing particle or ash loading.
Für Sintermetall-Filter werden metallische Fasern oder Pulver genau definierter Körnungen zu Filterplatten auf groben Maschendrahtnetzen zusammengesintert. Die Rußpartikel werden beim Durchströmen der so entstandenen Filterplatte nur auf deren Oberfläche abgeschieden. Das bietet den Vorteil der sicheren Vermeidung von Abgasblockaden durch nicht regenerierte Filterkanäle (sog. Offene Filterstrukturen).For Sintered metal filters become metallic fibers or powders exactly defined grits to filter plates on coarse wire mesh sintered together. The soot particles are flowing through the resulting filter plate only on the surface deposited. This offers the advantage of safe avoidance of Exhaust gas blockages by non-regenerated filter channels (so-called. Open filter structures).
Für Schaumfilter werden aus Aluminiumoxid mit Ceroxidanteilen oder Siliziumcarbid (SiC) Schaumkörper durch Guss und Brand hergestellt, die vom Abgas durchströmt werden, wobei die Rußpartikel in der Struktur eingelagert werden. Der Filterwirkungsgrad lässt sich über die Porengröße steuern; beträgt aber erfahrungsgemäß selten mehr als 40–50%. Darüber hinaus besteht das Risiko eines Partikel blow-offs bei vollem Substrat unter zügiger Beschleunigungsfahrt.For Foam filters are made of alumina with ceria or silicon carbide (SiC) Foam body manufactured by casting and fire produced by Exhaust gas flows through, with the soot particles be stored in the structure. The filter efficiency leaves control over the pore size; is but rarely more than 40-50%. There is also the risk of a particle blow-off with full substrate under rapid acceleration.
Unabhängig vom Filterdesign muss der Filter regeneriert, d. h. der eingelagerte Ruß kontinuierlich oder zumeist periodisch entfernt, werden.Independently the filter design must regenerate the filter, i. H. the stored Soot is removed continuously or mostly periodically.
Eine Möglichkeit zur Regeneration besteht darin, die Abgase auf Temperaturen von ca. 450 bis 630°C aufzuheizen, um die Russpartikel genügend schnell zu verbrennen. Zur effizienten Verbrennung eines Rußpartikels bedarf es Temperaturen oberhalb von 600°C, die im Dieselabgas selbst bei Volllastbetrieb nur schwierig und viel zu selten zu erreichen sind. Der Zusatz von Kraftstoffadditiven, die als lösliche Katalysatoren fungieren, ermöglicht den Rußabbrand auf dem Filter schon bei Temperaturen oberhalb von 350°C. Nachteilig wird von vielen Herstellern der relativ hohe Ascheanfall bei dieser Methode gesehen (ca. 2/3 sind Additivasche und 1/3 Ölasche).One possibility for regeneration is to heat the exhaust gases to temperatures of about 450 to 630 ° C in order to burn the soot particles fast enough. Efficient combustion of a soot particle requires temperatures above 600 ° C, which are difficult and infrequent to achieve in diesel exhaust even at full load. The addition of fuel additives that act as lösli Catalysts allow Rußabbrand on the filter already at temperatures above 350 ° C. A disadvantage of many manufacturers of the relatively high ash rate seen in this method (about 2/3 are additive ash and 1/3 oil ash).
Je nach Betriebszustand des Motors sind daher Maßnahmen erforderlich, um die entsprechenden Temperaturen sicher und so schonend. wie möglich für das Antriebsaggregat zu erreichen. So können bei. Betriebszuständen mit geringen Massenströmen (Stadtverkehr mit viel Leerlauf und häufigen Stop-and-go-Fahrten) elektrische Heizmittel oder Zündhilfen vorteilig eingesetzt werden. Diese Systeme besitzen allerdings den Nachteil, dass die Regeneration nur bis ca. 70 kg Abgas/h möglich ist, da es bei höheren Durchsätzen zu einer zu starken Abkühlung der Heizmittel kommt und damit die Regenration entweder nicht startet oder vorzeitig abbricht. Auch ist der energetische Aufwand dann kaum noch vertretbar.ever according to the operating condition of the engine, therefore, measures are required safe and so gentle around the corresponding temperatures. as possible to reach for the drive unit. So can at. Operating conditions with low mass flows (City traffic with lots of no-load and frequent stop-and-go trips) used electrical heating means or ignition aids advantageous become. However, these systems have the disadvantage that the Regeneration only up to about 70 kg of exhaust gas / h is possible because it is too strong at higher throughputs Cooling of the heating medium comes and thus the Regenration either does not start or stops prematurely. Also is the energetic Effort then barely acceptable.
Im Fahrbetrieb sind Abgasmassenströme von bis zu 600 kg/h anzutreffen, so dass diese Regenerationsmethode hier versagt. Um auch bei häufigen Fahrten ohne Leerlauf (z. B. Autobahnfahrten) eine Regeneration zu ermöglichen, werden andere herkömmliche Methoden wie das Einspritzen von Oxidationsmitteln, insbesondere die Nacheinspritzung von Kraftstoff und exotherme Reaktionen im Oxikat oder das Non Thermal Plasma (NTP), bei dem der Ruß durch die Oxidation mit O-Radikalen regeneriert wird, eingesetzt. Es liegt auf der Hand, dass diese Methoden entweder konstruktiv aufwendig sind (Mitführen des Oxidationsmittels und Steuerung der Einspritzung) oder den Kraftstoffverbrauch durch eine hohe thermische Masse/Trägheit aller abgasrelevanten Bauteile erhöhen. Zielführend wäre eben die unmittelbare Zündung der Rußschicht am Filterelement, da so das verschwenderische Aufheizen anderer Baugruppen komplett vermieden wird.in the Driving operation are exhaust gas mass flows of up to 600 kg / h so that this regeneration method fails here. Around even with frequent trips without idle (eg highway driving) one To enable regeneration, others become conventional Methods such as the injection of oxidizing agents, in particular the Post-injection of fuel and exothermic reactions in the oxic or the Non Thermal Plasma (NTP), in which the soot through the oxidation is regenerated with O-radicals used. It lies on hand, that these methods are either structurally elaborate are (carrying the oxidant and controlling the injection) or the fuel consumption due to a high thermal mass / inertia increase all exhaust-related components. The guiding principle would be just the immediate ignition of the soot layer on the filter element, as the lavish heating of others Assemblies is completely avoided.
Die
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Partikelfilter und ein Verfahren zur Abgasreinigung bereitzustellen, die unabhängig vom Betriebszustand des Motors eine konstruktiv einfache und kraftstoffsparende Regeneration des Partikelfilters ermöglichen.Of the It is an object of the present invention to provide a particle filter and to provide a method of exhaust gas purification which is independent From the operating condition of the engine a structurally simple and fuel-efficient Allow regeneration of the particulate filter.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe durch einen Dieselpartikelfilter (DPF) mit Heizmitteln, die mindestens zwei verschiedene Heizmittel hinsichtlich ihres Aufbaus und Leistungsbedarfs aufweist.According to the invention succeeds the solution of this task by a diesel particulate filter (DPF) with heating means containing at least two different heating means in terms of their structure and power consumption has.
Der erfindungsgemäße Dieselpartikelfilter ist dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens zwei verschiedene Heizmittel aufweist.Of the Diesel particulate filter according to the invention is characterized characterized in that it comprises at least two different heating means having.
Diese Heizmittel können sich in verschiedenen Eigenschaften voneinander unterscheiden, beispielsweise in ihrer Bauart, in ihrer Größe, ihrer Materialien und/oder Wirkprinzipien.These Heating media can differ in different properties differ, for example in their design, in their size, their materials and / or principles of action.
Bevorzugte Heizmittel durchziehen den Partikelfilter wenigstens teilweise in Strömungsrichtung und weisen bevorzugt Durchmesser von 0,2 bis 5 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 3 mm und insbesondere von 0,8 bis 2 mm auf.preferred Heating means pass through the particle filter at least partially Flow direction and preferably have a diameter of 0.2 to 5 mm, preferably from 0.5 to 3 mm and in particular of 0.8 to 2 mm.
Bevorzugte erfindungsgemäße Dieselpartikelfilter (DPF) sind dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel sich mindestens in ihren elektrischen Eigenschaften, wie der spez. Leistungsaufnahme und/oder Strahlungsleistung, unterscheiden.preferred According to the invention diesel particulate filter (DPF) are characterized in that the heating means are at least in their electrical properties, such as the spec. Power consumption and / or Radiation power, distinguish.
Vorzugsweise sind die verschiedenen Heizmittel nicht nur ge trennt voneinander in Betrieb zu nehmen, sondern weisen auch unterschiedliche Leistungsbereiche auf. Hier sind erfindungsgemäße Dieselpartikelfilter (DPF) bevorzugt, die mindestens zwei verschiedene Heizmittel und/oder -materialien aufweisen, die sich in ihrer Flächenleistung (W/cm2) unterscheiden.Preferably, the various heating means are not only separated from each other to operate, but also have different power ranges. Here diesel particulate filters (DPF) according to the invention are preferred, which have at least two different heating means and / or materials, which differ in their area performance (W / cm 2 ).
Die Leistungsaufnahme der Heizelemente kann beispielsweise 0,1 bis 10 kW betragen, wobei bevorzugte Werte zwischen 0,25 und 5 kW, weiter bevorzugt zwischen 0,5 und 2,5 kW und insbesondere zwischen 0,75 und 1,5 kW betragen. Bevorzugte Flächenleistungen liegen bei Werten zwischen 0,1 und 50 W/cm2, vorzugsweise zwischen 1 und 40 W/cm2, besonders bevorzugt zwischen 5 und 35 W/cm2 und insbesondere zwischen 10 und 30 W/cm2.The power consumption of the heating elements can be, for example, 0.1 to 10 kW, preferred values being between 0.25 and 5 kW, more preferably between 0.5 and 2.5 kW and in particular between 0.75 and 1.5 kW. Preferred surface powers are between 0.1 and 50 W / cm 2 , preferably between 1 and 40 W / cm 2 , more preferably between 5 and 35 W / cm 2 and in particular between 10 and 30 W / cm 2 .
Hier sind erfindungsgemäße Dieselpartikelfilter (DPF) bevorzugt, bei denen die Heizleistung des Heizmittels mit höherer Flächenleistung mindestens 150%, vorzugsweise mindestens 200%, besonders bevorzugt mindestens 250% und insbesondere mindestens 300% der Heizleistung des anderen Heizmittels mit niedrigerer Flächenleistung beträgt.Here are diesel particulate filters (DPF) according to the invention preferred in which the heating power of the heating medium with higher Area performance at least 150%, preferably at least 200%, more preferably at least 250% and especially at least 300% of the heating capacity of the other heating medium with lower area output is.
Vorzugsweise ist das leistungsstärkere Heizmittel auf einen geringeren Raum beschränkt und untergebracht als das leistungsärmere. Insbesondere die Flächenbedeckung der Stirnfläche des Partikelfilters, d. h. der Anteil der Fläche, die ein Heizelement auf der Einlass-Seite einnimmt oder elektrisch abdeckt, ist dabei von Bedeutung. Hier sind erfindungsgemäße Dieselpartikelfilter (DPF) bevorzugt, bei denen mindestens ein Heizmittel, vorzugsweise das Heizmittel mit niedrigerer Flächenleistung, mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 70% und insbesondere mindestens 80% der einlaufseitigen Stirnfläche des Partikelfilters abdeckt.Preferably, the more powerful heating Medium limited to a smaller space and housed as the lower-power. In particular, the area coverage of the end face of the particulate filter, ie the proportion of the area occupying or electrically covering a heating element on the inlet side, is of importance. Here, diesel particulate filters (DPF) according to the invention are preferred in which at least one heating medium, preferably the heating medium with lower area coverage, covers at least 60%, preferably at least 70% and in particular at least 80% of the inlet-side end face of the particulate filter.
Die erfindungsgemäßen Dieselpartikelfilter lassen sich unabhängig vom Abgasmassenstrom und damit unabhängig vom Betriebszustand des Fahrzeuges regenerieren. Um einen beladenen Filter zu regenerieren, werden zunächst die – vorzugsweise flächen- und volumenmäßig kleineren – aber leistungsstärkeren Heizelemente beheizt, wodurch in dem von ihnen erfassten Bereich die Regeneration zügig startet und der Ruß dort lokal abgebrannt wird. Hierdurch entstehen im Partikelfilter „frei gebrannte" Bereiche, die das Abgas mit weniger Strömungswiderstand durchlassen als die bislang unregenerierten Bereiche. Nach der Regeneration dieser von den leistungsstarken Heizelementen beheizten Zonen des Partikelfilters passiert so der Hauptteil des Abgasstromes diese besser durchlässigen Bereiche. In der Folge wird der Abgasmassenstrom durch die bislang nicht regenerierten Bereiche soweit verringert, dass auch bei höherer Motorlast durch diese Bereiche Abgasmassenströme hindurchtreten, die mit den Abgasmassenströmen bei Leerlauf zumindest vergleichbar sind. Dies eröffnet jetzt die Möglichkeit, den bislang nicht regenerierten Rest des Partikelfilters mit Hilfe des zweiten Heizelementes aufzuheizen und dort die Regeneration ebenfalls zu starten. Dieser Regenerationsvorgang startet vergleichsweise leicht und bricht auch nicht vorzeitig ab, da die Abgasmenge zu einer kritischen Unterkühlung meistens nicht ausreicht.The Let diesel particulate filter according to the invention independent of the exhaust gas mass flow and thus independent regenerate from the operating condition of the vehicle. To a loaded To regenerate filters are first the - preferably area and volume smaller - but Heated more powerful heating elements, causing in the The area covered by them quickly starts the regeneration and the soot is burned locally there. This results in the particle filter "free burned" areas that the exhaust gas with less flow resistance than before unregenerated areas. After the regeneration of these from the powerful Heating elements heated zones of the particulate filter happens so the Main part of the exhaust stream these better permeable areas. As a result, the exhaust gas mass flow through the previously not regenerated Areas so far reduced that even at higher engine load pass exhaust gas mass flows through these areas, at least comparable with the exhaust gas mass flows at idle are. This now opens up the possibility to date not regenerated remainder of the particulate filter with the help of the second Heating heating element and there also the regeneration too start. This regeneration process starts relatively easily and Also does not break off prematurely, since the amount of exhaust gas to a critical Hypothermia is usually insufficient.
Damit kann der gesamte Partikelfilter unabhängig vom Betriebszustand des Fahrzeuges und ohne Zudosierung von Oxidationsmitteln, Additiven u. a. und dem damit verbundenen Mehrverbrauch oder Kostenaufwand regeneriert werden. Dieser Vorgang wird noch dadurch unterstützt, dass bei höherer Motorlast durch die Lichtmaschine die zur Beheizung erforderliche elektrische Energie im Regelfall stabiler zur Verfügung gestellt werden kann.In order to the entire particle filter can be independent of the operating state of the vehicle and without addition of oxidizing agents, additives u. a. and the associated additional consumption or cost regenerated become. This process is further supported by the fact that at higher engine load by the alternator required for heating electrical energy is usually more stable available can be made.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Regeneration von Dieselpartikelfiltern (DPF), bei dem der Dieselpartikelfilter mindestens zwei verschiedene Heizmittel aufweist, von denen während einer Zeit t0 bis t1 nur eines und in einer Zeit t1 bis t2 nur das andere in Betrieb gesetzt wird.Another object of the present invention is a method for the regeneration of diesel particulate filters (DPF), in which the diesel particulate filter has at least two different heating means, of which only one during a time t 0 to t 1 and only in the period t 1 to t 2 others are put into operation.
In Abhängigkeit von der Beladung des Partikelfilters und einigen Motordaten auf dem CAN-Bus (Drehzahl, Last, Batteriespannung) evtl. sogar in Verbindung mit einem „Rußbeladungsmodell" startet zu einem vorgesehenen Zeitpunkt t0 die Regeneration des Filters. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird hierzu während einer Zeitspanne t0 bis t1 zuerst und nur das flächenmäßig weniger vorhandene aber leistungsstärkere Heizelement beheizt, so dass in der Folge Bereiche guter Gasdurchlässigkeit in den Filter geschaffen werden. Sobald der Partikelfilter in den vom leistungsstärkeren Heizelement beheizten Bereichen frei gebrannt ist (Zeitpunkt t1), wird das leistungsstärkere Heizelement abgeschaltet und die Regeneration des übrigen Filters durch Anschalten des leistungsschwächeren Heizelements gestartet.Depending on the loading of the particulate filter and some engine data on the CAN bus (speed, load, battery voltage), possibly even in conjunction with a "soot loading model", the regeneration of the filter starts at a predefined time t 0 be a period t 0 to t 1 first, and only in area less available but more powerful heating element heated so that created in the wake areas of good gas permeability in the filter. Once the particulate filter is burned off in the heated from the powerful heating element fields (time t 1 ), the more powerful heating element is switched off and the regeneration of the remaining filter is started by switching on the lower-power heating element.
Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne t0 bis t1 2 bis 60 Sekunden, vorzugsweise 5 bis 50 Sekunden, besonders bevorzugt 10 bis 40 Sekunden und insbesondere 15 bis 30 Sekunden dauert.Preferred methods according to the invention are characterized in that the time interval t 0 to t 1 l 2 to 60 seconds, preferably 5 to 50 seconds, more preferably 10 to 40 seconds and especially 15 to 30 seconds lasts.
Wie bereits beim erfindungsgemäßen Partikelfilter- ausgeführt, sind auch erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen in der Zeitspanne t0 bis t1 ein Heizelement beheizt wird, dessen Heizleistung (Flächenleistung in W/cm2) mindestens 150%, vorzugsweise mindestens 200%, besonders bevorzugt mindestens 250% und insbesondere mindestens 300% der Heizleistung des Heizelementes beträgt, das in der Zeitspanne t1 bis t2 beheizt wird.As already stated in the particle filter according to the invention, methods according to the invention are also preferred in which a heating element whose heating power (area power in W / cm 2 ) is at least 150%, preferably at least 200%, is particularly heated in the time interval t 0 to t 1 is at least 250% and in particular at least 300% of the heating power of the heating element, which is heated in the period t 1 to t 2 .
Auch sind beim erfindungsgemäßen Verfahren Varianten bevorzugte, bei denen das Heizelement, das in der Zeitspanne t0 bis t1 beheizt wird, 1 bis 30%, vorzugsweise 2 bis 25%, besonders bevorzugt 5 bis 20% und insbesondere 10 bis 18% der einlaufseitigen Stirnfläche des Partikelfilters abdeckt oder mit seiner Wirkung erreicht.Also preferred in the process according to the invention are variants in which the heating element which is heated in the time period t 0 to t 1 is 1 to 30%, preferably 2 to 25%, particularly preferably 5 to 20% and in particular 10 to 18% of the inlet side Covering face of the particulate filter or achieved with its effect.
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind ein Steuergerät das derart ausgebildet ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren im Steuergerät ausführbar ist sowie ein Computerprogramm-Produkt zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Verfahrensschritte in ein in dem Computerprogramm-Produkt gespeichertes Programm integriert sind. Optional können diese Funktionen in einem leistungsstärkeren Motorsteuergerät (ECU/EDC) mit aufgenommen werden.Further Objects of the present invention are a controller which is designed such that the inventive Method in the control unit is executable as well a computer program product for carrying out the invention Method in which the method steps in a in the computer program product stored program are integrated. Optionally these features in a more powerful engine control unit (ECU / EDC).
Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reduzierung der Emissionen dieselgetriebener Motoren mit Partikelfiltern, bei dem die Abgasreinigungsanlage des Motors einen erfindungsgemäßen Partikelfilter umfasst.One Another object of the present invention is a method to reduce the emissions of diesel engines with particulate filters, in which the exhaust gas purification system of the engine according to the invention Particulate filter includes.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen verdeutlicht. Dabei zeigen:The Invention will be clarified below with reference to drawings. Showing:
In
- 11
- Filterkörperfilter body
- 22
- Einlassseiteinlet side
- 33
- Auslassseiteoutlet
- 44
- Grenze des konventionell schwächer beheizten Bereiches auf der Einlassseiteborder the conventionally weaker heated area on the inlet side
- 55
- stark beheizte Zonen geringer Fläche auf der Einlassseitestrongly heated zones of small area on the inlet side
- 66
- Durchflussrichtung des AbgasesFlow direction the exhaust gas
- 77
- regenerierte Gebiete mit geringstem Strömungswiderstandregenerated Areas with the lowest flow resistance
- 88th
- bisher unregenerierte Gebiete mit hohem Strömungswiderstandso far unregenerated areas with high flow resistance
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102010025641B4 (en) | 2009-07-02 | 2019-04-18 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Exhaust gas treatment system with electrically heated particle filter |
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DE10241898A1 (en) | 2002-09-06 | 2004-03-11 | Robert Bosch Gmbh | Automotive exhaust gas filter for diesel engine and fuel-injection petrol engine, has swivel-mounted gas deflector directed alternately at two sections of same gas filter |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010025641B4 (en) | 2009-07-02 | 2019-04-18 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Exhaust gas treatment system with electrically heated particle filter |
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