DE4042048A1

DE4042048A1 - Abgasreinigungsvorrichtung fuer eine verbrennungsmaschine mit innenverbrennung

Info

Publication number: DE4042048A1
Application number: DE4042048A
Authority: DE
Inventors: Motohiro Shinzawa; Shunichi Aoyama; Yoshiki Sekiya; Nobukazu Kanesaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1991-07-04
Also published as: GB2239615A; JPH03202609A; US5195318A; GB9028134D0; GB9027999D0

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen ein Auslaßsystem für eine Verbrennungsmaschine mit innerer Verbrennung und im besonderen eine Abgasreinigungsvorrichtung zur Verminderung von Partikelstoffemissionen.

Beschreibung des Standes der Technik

Fig. 1 zeigt ein Auspuffsystem, welches in der JP-A-58-51 235 offenbart ist, und welches eine Abscheideeinrichtung zum Entfernen von Partikelmaterial (z. B. feinen Kohlenstoffteilchen) aus den Auspuffgasen, bevor sie in die Umgebungsatmosphäre entlassen werden, enthält.

Bei dieser Vorrichtung nach dem Stand der Technik wird das Teilchenmaterial, welches in den aus den Verbrennungskammern einer Verbrennungsmaschine 1 mit Innenverbrennung in eine Auslaßleitung 2 entlassenen Gasen enthalten ist, in einem Abscheider 3 gesammelt. Dieser Abscheider enthält ein temperaturbeständiges Filterelement (in dieser Figur nicht gezeigt), welches das Teilchenmaterial aus den von der Maschine abgegebenen Gasen abtrennt.

Um zu verhindern, daß der Abgasrückstaudruck infolge der Sammlung einer großen Menge an Partikelmaterial in dem Abscheider übermäßig ansteigt, ist vorgeschlagen worden, den Abscheider von Zeit zu Zeit zu regenerieren.

Insbesondere enthält die Maschine einen Einströmkanal 5, in welchem ein Drosselventil 6 in der Art eines Flügelventils angeordnet ist. Ein Hebel 7 ist mit der Welle des Ventils 6 und operativ mit einem Vakuummotor 8 vom Diaphragmatyp über ein Verbindungsstück 8a verbunden.

Ein Solenoidventil 9, welches die Verbindung zwischen einer Vakuumpumpe 10 und einer Vakuumkammer 8b des Vakuummotors 8 steuert, ist operativ mit einer Steuereinheit 15 verbunden. Letztere Einheit ist mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe 11 verbunden und dazu vorgesehen, ein Ladungsanzeigesignal zu empfangen, das durch einen Ladungssensor 12 und einen Maschinengeschwindigkeitssensor 13 erzeugt wird. In diesem Beispiel sind, wie gezeigt, beide Sensoren der Pumpe 11 zugeordnet. Die Steuereinheit 15 ist auch mit einem Einströmdrucksensor 14 in einer solchen Weise verbunden, daß sie ein Signal davon empfangen kann.

Die Steuereinheit 15 ist dazu vorgesehen, den Zeitablauf, mit welchem der Abscheider 3 basierend entweder auf der Laufzeit oder der Fahrstrecke regeneriert werden soll, zu bestimmen. Bei der Durchführung einer solchen Bestimmung ermittelt die Steuereinheit gestützt auf die Ausgangswerte der obenerwähnten Sensoren, ob die Maschine in einem vorbestimmten Modus arbeitet, in welchem ein Luftüberschuß in die Maschine eingeführt wird.

Wenn die Maschine in dem erforderlichen Modus arbeitet, gibt die Steuereinheit ein Signal an das Solenoid ab, welches das Drosselventil veranlaßt, teilweise zu schließen. Der Grad, bis zu welchem das Drosselventil geschlossen wird und das Einströmen gedrosselt ist, wird, gestützt auf das Ausgangssignal des Einströmdrucksensors 14, regel- bzw. rückkopplungsgesteuert. Diese Regelsteuerung erfolgt derart, daß der Arbeitszyklus des Solenoidantriebssignals in einer solchen Weise eingestellt wird, daß ein im wesentlichen konstanter negativer Ladedruck (z. B. 200 mmHg) in der Einströmrohrverzweigung stromabwärts von dem Drosselventil 6 erzeugt wird. Das erfolgt, um zu verhindern, daß die Leistungsabgabe der Maschine übermäßig verringert wird und um zu verhindern, daß der Betrieb von Maschinen vom Kompressionszündungstyp bis zu dem Punkt destabilisiert wird, wo die Akkumulation von Partikelmaterial die Nachverbrennungsrate übersteigt.

Es ist festzustellen, daß im allgemeinen der Abscheider bei niedrigen Geschwindigkeiten/geringer Ladung und Leerlaufbetriebsarten, sogar wenn das Einlaßsystem in der obenerwähnten Weise gedrosselt ist, nicht regeneriert werden kann.

Um dieses Problem zu überwinden, ist vorgeschlagen worden, das Auspuffsystem zusätzlich zu drosseln. Jedoch führt diese Maßnahme selbst nicht zu einem stabilen Maschinenbetrieb und in einigen Fällen kann sich die Situation ergeben, daß der Rückstaudruck Werte von 2-3 kg/cm² erreicht und das Drosselventil festsitzt und/oder einer mechanischen Deformation unterliegt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, welches es ermöglicht, den Abscheider effizient, ohne daß die obenerwähnten Probleme in Bezug auf Festsitzen und mechanische Deformation auftreten, zu regenerieren.

Typischerweise, entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist ein Abgasreinigungssystem vorgesehen, welches gekennzeichnet ist durch: einen Abscheider, der in den von einer Innenverbrennungsmaschine abgegebenen Gasen enthaltenes Partikelmaterial abtrennt und sammelt, ein Auslaßdrosselventil, das in einer Auslaßleitung angeordnet ist, welche von der Innenverbrennungsmaschine zu dem Abscheider führt, wobei das Auslaßdrosselventil operativ mit einer ersten Servoeinrichtung verbunden ist, ein Einlaßdrosselventil, das in einem Einlaßdurchgang angeordnet ist, welcher zu der Maschine führt, wobei das Einlaßventil operativ mit einer zweiten Servoeinrichtung verbunden ist; Sensoreinrichtungen zum Erfassen der Maschinengeschwindigkeit und der Maschinenladung; Steuereinrichtungen, welche operativ mit den Sensoreinrichtungen verbunden sind und welche eine Steuertabelle enthalten, welche in eine erste und zweite Maschinengeschwindigkeits-/Ladungszone unterteilt ist, wobei die erste Zone eine solche ist, in welcher die Abgase, welche durch die Maschine erzeugt werden, eine Temeperatur aufweisen, welche geringfügig niedriger als eine vorbestimmte Regenerationstemperatur ist, bei welcher das gesammelte Partikelmaterial in dem Abscheider spontan verbrennt und eine Abscheiderregeneration bewirkt, und die zweite Zone eine solche ist, in welcher die von der Maschine erzeugten Abgase eine Temperatur aufweisen, welche deutlich niedriger als die vorbestimmte Regenerationstemperatur ist, wobei die Steuereinrichtungen empfindlich für die Sensoreinrichtungen sind, um zu ermitteln, in welchen der zwei Zonen die Maschine gerade arbeitet, und um den Betrieb der ersten und zweiten Servoeinrichtung so zu steuern, daß, wenn die Maschine in dem ersten Bereich arbeitet, nur das Einlaßdrosselventil geschlossen wird, um das Einströmen zu beschränken, während in der zweiten Zone sowohl das Einlaß- als auch das Auslaßdrosselventil veranlaßt wird, zu schließen.

In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abgasreinigungssystem vorgesehen, welches gekennzeichnet ist durch: einen Abscheider, der in einem Auslaßdurchgang angeordnet ist und welcher in den aus einer Innenverbrennungsmaschine ausgelassenen Gasen enthaltenes Partikelmaterial abtrennt und sammelt, eine Abscheiderheizeinrichtung zum Beheizen des Innenraums des Abscheiders; ein Umgehungs- bzw. Bypassdurchgang, welcher den Abscheider umgeht, wobei der Umgehungsdurchgang ein stromaufwärts gelegenes Ende aufweist, welches mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromaufwärts des Abscheiders verbunden ist und ein stromabwärts gelegenes Ende aufweist, welches mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromabwärts von dem Abscheider verbunden ist; ein Bypassdurchgangssteuerventil, welches in dem Umgehungsdurchgang angeordnet ist, wobei das Bypassdurchgangssteuerventil operativ mit einer Servoeinrichtung verbunden ist; eine Einrichtung zum Ermitteln, ob die Abgase eine Temperatur geringfügig unterhalb einer vorbestimmten Abscheiderregenationstemperatur, bei welcher gesammeltes Partikelmaterial in dem Abscheider einer spontanen Verbrennung unterliegt, aufweist; und eine Einrichtung, die auf die Ermittlungseinrichtung reagiert, zum Betätigen der Servoeinrichtung in einer solchen Weise, daß das Bypasdurchgangssteuerventil geschlossen wird, und zum Aktivieren der Abscheiderheizeinrichtung.

In einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Abgasreinigungssystem vorgesehen, welches gekennzeichnet ist durch: einen Abscheider, welcher in einem Auslaßdurchgang angeordnet ist, und welcher in den von einer Innenverbrennungsmaschine ausgelassenen Gasen enthaltenes Partikelmaterial abtrennt und sammelt; eine Abscheiderheizeinrichtung zum Aufheizen des Innenraums des Abscheiders; einen Bypassdurchgang, welcher den Abscheider umgeht, wobei der Bypassdurchgang ein stromaufwärts gelegenes Ende aufweist, welches in Verbindung mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromaufwärts von dem Abscheider steht, und ein stromabwärts gelegenes Ende aufweist, welches in Verbindung mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromabwärts von dem Abscheider steht; ein Bypassdurchgangssteuerventil, welches in dem Bypassdurchgang angeordnet ist, wobei das Bypasdurchgangssteuerventil operativ mit einer Servoeinrichtung verbunden ist; eine erste Sensoreinrichtung zum Erfassen der Maschinengeschwindigkeit und der Temperatur; eine zweite Sensoreinrichtung zum Erfassen der Temperatur an den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Enden des Abscheiders; eine Einrichtung, die auf die erste und zweite Einrichtung reagiert, zum Ermitteln, ob die Maschine in einer Zone arbeitet, in der die Abgastemperatur an dem stromaufwärts gelegenen Ende des Abscheiders wesentlich unterhalb einer vorbestimmten Regenerationstemperatur liegt, bei welcher das gesammelte Partikelmaterial in dem Abscheider einer spontanen Verbrennung unterliegt, und zum Ermitteln, ob die Abgastemperatur an dem stromabwärts gelegenen Ende des Abscheiders um einen vorbestimmten Betrag unterhalb der vorbestimmten Regenerationstemperatur liegt; und eine Einrichtung, die auf die Ermittlungseinrichtung reagiert, zum Öffnen des Bypassdurchgangssteuerventils und zum Aktivieren der Heizungseinrichtung.

Entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Verbrennungsmaschine mit Innenverbrennung vorgesehen, welche gekennzeichnet ist durch: einen ersten Sensor, welcher die Maschinengeschwindigkeit erfaßt; einen zweiten Sensor, welcher die Maschinenladung erfaßt; einen dritten Sensor zum Erfassen der Maschinenkühlmitteltemperatur; einen Einlaßdurchgang; ein erstes Strömungssteuerventil, das in dem Einlaßdurchgang zum Beschränken der hindurchtretenden Luftmenge angeordnet ist; eine erste Servoeinrichtung, die operativ mit dem ersten Strömungsventil verbunden ist; ein erstes Servosteuerventil, welches den Betrieb der ersten Servoeinrichtung steuert, wobei das erste Servosteuerventil dazu vorgesehen ist, um auf ein erstes Steuersignal zu reagieren; eine Auslaßleitung; ein zweites Strömungssteuerventil, das in der Auslaßleitung zur Beschränkung der Strömung des hindurchtretenden Gases vorgesehen ist, eine zweite Servoeinrichtung, die operativ mit dem zweiten Strömungsventil verbunden ist; ein zweites Servosteuerventil, welches den Betrieb der zweiten Servoeinrichtung steuert, wobei das zweite Servosteuerventil dazu vorgesehen ist, um auf ein zweites Steuersignal zu reagieren; einen Abscheider, der in der Auslaßleitung stromabwärts von dem zweiten Ventil angeordnet ist, wobei der Abscheider dazu vorgesehen ist, in den durch die Auslaßleitung strömenden Gasen enthaltenes Partikelmaterial abzutrennen und zu sammeln; einen Heizer, der in dem Auslaßdurchgang unmittelbar stromaufwärts von dem Abscheider angeordnet ist; einen Bypassdurchgang, der ein stromaufwärts gelegenes Ende aufweist, das mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromaufwärts von dem zweiten Ventil in Fluidverbindung steht, und ein stromabwärts gelegenes Ende aufweist, das mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromabwärts von dem Abscheider in Verbindung steht; einem dritten Strömungssteuerventil, das in dem Bypassdurchgang zum Beschränken der Strömung des hindurchtretenden Gases angeordnet ist; eine dritte Servoeinrichtung, die operativ mit dem dritten Steuerventil verbunden ist; einem dritten Servosteuerventil, welches den Betrieb der dritten Servoeinrichtung steuert, wobei das dritte Servosteuerventil dazu vorgesehen ist, um auf ein drittes Steuersignal zu reagieren; einen vierten Sensor zum Erfassen der Temperatur der in den Abscheider eintretenden Gase; einen fünften Sensor zum Erfassen der Temperatur der aus dem Abscheider kommenden Gase; einen sechsten Sensor zum Erfassen eines Druckunterschiedes, welcher zwischen dem stromaufwärts und dem stromabwärts gelegenen Ende des Abscheiders vorherrscht; einer Steuereinheit, die operativ mit dem Heizer, mit dem ersten bis sechsten Sensor und dem ersten bis dritten Steuerventil verbunden ist, wobei die Steuereinheit eine Schaltung enthält, welche eine Einrichtung zum selektiven Aktivieren des Heizers und zum Betätigen des ersten bis dritten Steuerventils in einer solchen Weise aufweist, daß es möglich ist, daß die Strömung durch die Einlaß- und Auslaßleitung wahlweise gedrosselt wird, um die Temperatur in dem Abscheider auf ein Niveau zu heben, auf dem eine Verbrennung der brennbaren Fraktion des darin gesammelten Partikelmaterials induziert wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die obenerwähnte Verbrennungsmaschine mit Innenverbrennung derart vorgesehen ist, daß das erste und zweite Steuersignal variabel ist, und wobei das erste und zweite Steuerventil dazu vorgesehen ist, auf das erste und zweite Steuersignal in einer solchen Weise zu reagieren, daß die erste und zweite Servoeinrichtung gesteuert wird, um das erste und zweite Strömungssteuerventil in oder zwischen vorbestimmten minimalen und maximalen Schließstellungen zu positionieren.

Ein anderes Kennzeichen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die obenerwähnte Verbrennungsmaschine mit Innenverbrennung weiterhin gekennzeichnet ist durch: einen Einlaßdrucksensor und einen Auslaßdrucksensor, wobei der Einlaßdrucksensor und der Auslaßdrucksensor operativ mit der Steuereinheit verbunden ist, die Ausgangssignale des Einlaßdrucksensors und des Auslaßdrucksensors zur Rückkopplungs- bzw. Regelsteuerung der Stellungen des ersten und zweiten Strömungssteuerventils verwendet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein System nach dem Stand der Technik, das in den Einführungsabschnitten der vorliegenden Beschreibung diskutiert ist;

Fig. 2-4 sind Blockdiagramme, die Anordnungen nach der Erfindung zeigen;

Fig. 5 ist eine Draufsicht, die ein Maschinensystem zeigt, das mit einem Partikelabscheider und Regenerierungssystem ausgerüstet ist, auf welches ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gerichtet ist;

Fig. 6 stellt eine Kurve dar, welche vier sich auf die Maschinengeschwindigkeit und die Maschinenladung beziehende Zonen A-D zeigt, welche in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel für die Erfindung verwendet werden;

Fig. 7 stellt eine Kurve dar, welche die Art und Weise, in welcher die Abgastemperatur in jeder der Maschinenladungs-/Geschwindigkeitszonen, die in Fig. 6 gezeigt sind, variiert, und den Einfluß der verschiedenen Temperaturerhöhungsmethoden darauf zeigt;

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das die Schritte zeigt, welche die Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung kennzeichnen;

Fig. 9 ist eine Draufsicht auf ein Maschinensystem, auf welches ein zweites Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung anwendbar ist;

Fig. 10 stellt eine Kurve dar, ähnlich der in Fig. 7 gezeigten Kurve, die die Abgastemperaturcharakteristiken, die bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden, zeigt;

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das die Verfahrensschritte zeigt, welche die Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels kennzeichnen; und

Fig. 12 und Fig. 13 stellen Kurven dar, die tabellierte Werte veranschaulichen, welche in Verbindung mit dem Betrieb des vierten Ausführungsbeispiels verwendet werden.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 5 zeigt ein Maschinensystem, bei welchem die Ausführungsbeispiele für die vorliegenden Erfindung angewandt werden. In dieser Anordnung ist ein normalerweise offenes Einlaßdrosselventil 6 in dem Einlaßverzweigungsrohr 5 angeordnet und operativ mit einem Vakuumservomotor 8 in ähnlicher Weise, wie in Verbindung mit dem Stand der Technik gezeigt, verbunden.

Bei dieser Anordnung ist die Vakuumkammer des Vakuumservomotors 8 mit einer Vakuumquelle, wie z. B. einer Vakuumpumpe, über ein Dreiwege-Solenoidventil 19 verbunden. Wenn das Ventil 19 in den "An"-Zustand gebracht ist, wird ein negativer Druck von vorbestimmter Höhe in die Vakuumkammer der Servoeinrichtung anstelle des Atmosphärendrucks eingeführt.

Ein normalerweise offenenes Auslaßdrosselventil 21 in der Art eines Flügelventils ist in der Auslaßleitung oder dem Durchgang 2 an einer Stelle stromaufwärts von dem Partikelabscheider 3 angeordnet. Dieses Ventil ist operativ mit einem Vakuumservomotor 22 verbunden. Ein Dreiwege-Solenoidventil 23 ist dazu vorgesehen, um die Zuführung eines negativen Drucks aus der obenerwähnten Quelle zu der Vakuumkammer des Motors zu steuern.

Ein Bypassdurchgang 24 ist angeordnet, um von einer Stelle oberhalb von dem Abscheider 3 zu einer Stelle stromabwärts davon zu führen. Ein normalerweise geschlossenes Bypassteuerventil 25 in der Art eines Flügelventils ist in dem Bypassdurchgang 24 angeordnet und operativ mit einem Vakuumservomotor 26 verbunden. Ein Solenoidventil 27 ist vorgesehen, um die Zuführung eines negativen Drucks zu der Vakuumkammer des Gerätes zu steuern.

Ein Heizer 29 ist unmittelbar stromaufwärts von dem Abscheiderfilter angeordnet und dazu vorgesehen, den Abscheider auf ein Aktivierungssignal hin aufzuheizen, das von der Steuereinheit 41 zugeführt wird.

In diesem Ausführungsbeispiel werden der Heizer 29 und das Bypassteuerventil 25 in Kombination verwendet, um eine Abscheidertemperatursteuereinrichtung zu bilden.

Ein Drucksensor 31 vom Halbleitertyp ist vorgesehen, um den Druckunterschied P zu erfassen, welcher sich über dem Abscheider aufbaut, während Temperatursensoren 32, 33 in der Art eines Termoelements dazu vorgesehen sind, die Einlaß- und Auslaßtemperaturen zu bestimmen, welche an dem stromaufwärtigen und stromabwärtigen Ende des Abscheiders vorherrschen, und T_in- bzw. T_out-Signale auszugeben.

Ein Kurbel- bzw. Drehwinkelsensor 34 ist dazu vorgesehen, die Drehgeschwindigkeit N_e der Maschine 1 zu erfassen, während ein Maschinenladungssensor 35 dazu vorgesehen ist, ein Signal Q abzugeben, das das Niederdrücken eines Beschleunigungspedals anzeigt. Ein Maschinenkühlmitteltemperatursensor 36 ist dazu vorgesehen, ein Signal T_w an die Steuereinheit abzugeben.

Ein Maschinenkühlmittelsensor 36 ist dazu vorgesehen, um ein T_w-Signal zu der Steuerreinheit abzugeben.

Die Steuerreinheit 41 enthält einen Mikroprozessor, welcher auf die Ausgabewerte der obenerwähnten Sensoren anspricht und geeignete Treibersignale an die Dreiwegesolenoidventile 19, 23 und 27 abgibt.

Bevor mit einer detaillierten Beschreibung der Arbeitsweise des augenblicklichen Ausführungsbeispiels fortgefahren wird, wird es für vorteilhaft gehalten, kurz die verschiedenen Aspekte der Steuerung und der diese beeinflussenden Parame ter, darzulegen.

1. Temperatursteuerung

Die Maschinengeschwindigkeits-/Ladungsbedingungen werden in vier Bereiche A-D unterteilt, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Die oben erwähnte Temperatursteuereinrichtung ist dazu vorgese hen, in jedem dieser Bereiche in einem unterschiedlichen Mo dus zu arbeiten. In der Fig. 6 zeigt die 4/4-Ladungsbezeichnung die Charakteristiken, die unter Vollast- bzw. Volladungsbetrieb mit niedergedrücktem Be schleunigungspedal und einer auf maximale Injektion einge richteten Einspritzpumpe 11 erhalten werden.

Bereich A-Modus (i)

In diesem Bereich beginnt, wenn die Abgastemperatur oberhalb der Regenerierungstemperatur T_REG (=400°C), wie in Fig. 5 gezeigt, liegt, spontan die Regenierung des Abscheiders, und es ist keine Steuerung erforderlich. Es ist festzustellen, daß Fig. 5 die Abgastemperaturänderungen zeigt, welche bei Änderungen der Maschinenladung bei konstanter Maschinengeschwindigkeit auftreten.

Bereich B-Modus (ii)

Die Regenerierungstemperatut T_REG wird erreicht, nachdem die Abgastemperatur etwas erhöht wird. In diesem Bereich, wenn das Drosselventil willkürlich geschlossen wird, um die erforderliche Temperaturerhöhung zu bewirken und die Maschine bei relativ hoher Beladung arbeitet, wächst die Menge an Rauch, welche erzeugt wird, abrupt an, da das Luftüberschußverhältnis unter solchen Bedingungen relativ klein ist. Entsprechend wird es bevorzugt, den Heizer 29 zu betreiben, während nur die Auslaßströmung gedrosselt wird.

Bereich C-Modus (iii)

In diesem Bereich wird die Regenerationstemperatur erst erreicht, wenn die Abgastemperatur um einen merklichen Betrag angehoben worden ist, wie der Fig. 5 entnommen werden kann. Jedoch, während das Luftüberschußverhältnis relativ groß ist, steigt die Menge an Rauch und Partikelmaterial in Reaktion auf eine Einlaßdrosselung nicht an. Entsprechend werden in diesem Bereich sowohl die Auslaß- als auch die Einlaßströmung gedrosselt, während der Heizer betrieben wird.

Bereich D-Modus (iv)

In diesem Bereich kann die Regenerierungstemperatur T_REG sogar dann nicht erreicht werden, wenn das Einström- und Auslaßsystem gedrosselt und der Heizer aktiviert wird. Jedoch ist es möglich, die hohen Auslaßtemperaturen zu verwenden, welche während Übergangsformen des Betriebs auftreten, z. B., während einer Änderung von hoher Geschwindigkeit/hoher Ladung in den Bereich D. Aus diesem Grund wird der D-Bereich als in drei Untersektionen geteilt angesehen:

D1 (T_IN T₁),
D2 (T_IN < T₁) und,
D3 (T_IN < T₁ und T_OUT < T₂).

NB
T₁ = 400°
T₂ = 300°C

Wo das möglich ist, werden die hohen Gastemperaturen wirksam in den entsprechenden Unterbetriebsarten (iv-1) bis (iv-3) verwendet.

(iv-1)-Bereich D1

Obwohl eine Regenerierung in diesem Bereich spontan ausgelöst werden kann, wird es bevorzugt, zusätzlich den Heizer 29 zu aktivieren.

(iv-2)-Bereich D2

In diesem Bereich ist die Temperatur T_OUT an der stromabwärtigen Seite des Abscheiders 3 geringer als die Temperatur T_IN an dem stromaufwärtigen Ende, was anzeigt, daß der Abscheider durch die Abgase gekühlt wird. Entsprechend, um die Temperatur des Abscheiders 3 so hoch wie möglich zu halten, wird der Heizer aktiviert und das Bypaßsteuerventil 25 geöffnet. Dies leitet die relativ kühlen Abgase um den Abscheider herum, während gleichzeitig das Innere desselben aufgeheizt wird.

(iv-3)-Bereich D3

In diesem Bereich einer sehr niedrigen Abgastemperatur kann die Regenerationstemperatur unter keinen Umständen erreicht werden. Wenn entweder der Maschineneinlaß oder -auslaß gedrosselt wird, wird die Maschine insbesondere bei niedrigen Maschinenkühlmitteltemperaturen Fehlverbrennungen bzw. Fehlzündungen ausführen, die zu einem Anwachsen der Partikelemission und einer Verringerung der Maschinenausgangsleistung führen. Ferner, wenn die Maschine kalt ist (niedrige Kühlmitteltemperatur), wird der Abscheider durch den Durchgang der Abgase mit sehr niedriger Temperatur gekühlt und es wird entsprechend bevorzugt, alle Drosselventile 6, 21 und 25 zu öffnen, während der Heizer ausgeschaltet bleibt.

1. Feststellen des Abschlusses der Regenerierung

In den Bereichen A, B, C und D1 wird das gesamte Partikelmaterial, welches in dem Abscheider 3 gesammelt ist, in Reaktion auf das Anwachsen der Abgastemperatur regeneriert, während das Partikelmaterial, welches in den Abgasen enthalten ist, gesammelt wird.

Nimmt man an, daß KT die Menge des Partikelmaterials ist, die pro Zeiteinheit Δt nachverbrannt wird, und K die Menge der Partikel ist, welche in dieser Zeit gesammelt wird, so kann die Reduktionsmenge der Partikel in dem Abscheider pro Zeiteinheit ausgedruckt werden als

ΔPCT = KT - K (1).

In diesem Fall hängt der Wert KT von der Abgastemperatur ab, die an der stromabwärtigen Seite des Abscheiders vorherrscht, nämlich der Temperatur T_OUT. Entsprechend wird KT unter Verwendung des erfaßten Wertes von T_OUT abgeleitet.

Andererseits hängt der Wert K von dem Operationsbereich ab - die Menge des Partikelmaterials, die in den Abgasen enthalten ist, ist nämlich von einer Anzahl von Betriebsparametern der Maschine abhängig.

Nimmt man an, daß die Partikelgesamtmenge, die von der Maschine pro Zeiteinheit Δt abgegeben wird, durch IN repräsentiert ist und die Effizienz des Abscheiders durch h gegeben ist, dann gibt das Produkt IN×h (= K) die Menge des Partikelmaterials an, die pro Zeiteinheit (Δt) gesammelt wird.

Daher ist es für jede Operationszone notwendig, den Wert für K unabhängig abzuleiten (nämlich abzuleiten KA-KD).

Entsprechend kann Gleichung (1) für jede Zone wie folgt neu aufgestellt werden:

Bereich A: ΔPCT = KT - KA (2)

Bereich B: ΔPCT = KT - KB (3)

Bereich C: ΔPCT = KT - KC (4)

Bereich D: ΔPCT = KT - KD (5)

Der ΔPCT-Wert wird über jedes Zeitintervall Δt integiert. Wenn der Wert PCT (Partikalabnahmemenge) einen vorbestimmten Referenzwert erreicht, wird angenommen, daß sämtliches Partikelmaterial verbrannt und die Regenerierung abgeschlossen worden ist. In diesem Fall verändert sich der Referenzwert mit der Kapazität des Abscheiders.

Es ist festzustellen, daß der Wert für PCT für jeden der Bereiche A-D1 ausgedrückt werden kann durch:

Bereich A: PCT = PCT + KT - KA (6)

Bereich B: PCT = PCT + KT - KB (7)

Bereich C: PCT = PCT + KT - KC (8)

Bereich D: PCT = PCT + KT - KD (9)

Bereich D2

In diesem Bereich wird nahezu kein Partikelmaterial gesammelt, wenn die Abgase durch den Bypaßdurchgang 24 geleitet werden. Entsprechend wird der Wert ΔPCT pro Zeiteinheit Δt ohne die Verwendung von K abgeleitet:

ΔPCT = KT (10)

PCT = PCT + KT (11)

Bereich D3

Der Wert ΔPCT wird in diesem Bereich nicht abgeleitet, da kein Partikelmaterial verbrannt wird und insbesondere nichts gesammelt wird, da die Abgase um den Abscheider herumgeleitet werden.

Der in der Steuereinheit 41 eingeschlossene Mikroprozessor enthält einen ROM oder eine ähnlich geartete Speichereinheit, worin ein Steuerprogramm (Steuerprogramme) gespeichert ist. Die durch dieses Steuerprogramm ausgeführte Steuerroutine ist in der Form eines Flußdiagramms in den Fig. 8A bis 8B erläutert.

Bei dem Schritt 1S1 werden die Maschinengeschwindigkeit N_e, die Maschinenladung Q, die Kühlmitteltemperatur T_w, die Einlaß- und Auslaßtemperaturen T_IN, T_OUT des Abscheiders 3 und der Druckunterschied ΔP, welcher zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Abscheiders auftritt, in den Speicher eingelesen.

Im Schritt 1S2 wird ermittelt, ob es Zeit ist für eine Abscheiderregeneration oder nicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird diese Ermittlung durch Vergleich des momentanen ΔP-Wertes mit einem ΔPmax-Wert, der aus tabellierten Daten erhalten wird, welche in Form der Maschinengeschwindigkeit und der Maschinenladung aufgezeichnet sind, ausgeführt. Wenn ΔP Pmax ist, so ist damit festgestellt, daß eine vorbestimmte Menge an Partikelmaterial in dem Abscheider gesammelt worden ist, und es ist nun notwendig, dieselbe nachzuverbrennen.

Es ist zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese besondere Methode beschränkt ist und andere konventionelle Techniken verwendet werden können. Wenn einmal die Ermittlung, daß eine Regeneration notwendig ist, ausgeführt worden ist, kann ein Zeichen gesetzt werden, welches bewirkt, daß die Routine zum Schritt 1S3 übergeht bis zu einer solchen Zeit, zu welcher es gelöscht wird, indem die Routine veranlaßt wird, den Schritt 1S36 zu durchlaufen, wobei das System in einer solchen Weise initialisiert wird, daß die Einstellungen der Drosselventile und des Heizers der vorherigen Regenerierung wieder aufgenommen werden. Wenn nämlich einmal die Regeneration eingeleitet worden ist, sollte sie über eine solche Zeit aufrechterhalten werden, bis zu der der Partikelgehalt als ausreichend nachverbrannt angezeigt worden ist.

Für den Fall, daß die in dem Schritt S2 gestellte Frage bejaht wird, geht die Routine zum Schritt S3 über, wobei die momentane Kühlmitteltemperatur T_w mit einem vorbestimmten Wert (z. B. 50°C) verglichen wird. Wenn T_w als der vorbestimmte Wert ist, so geht die Routine zum Schritt S4 über.

Die Schritte S4 bis S7 sind vorgesehen, um zu bestimmen, welchen der Maschinengeschwindigkeits-/Ladungsbereiche A bis D die momentanen Maschinengeschwindigkeits- und Ladungswerte als Betriebsbereich, in dem die Maschine arbeitet, anzeigen. Das wird durch Vergleich der momentanen Maschinengeschwindigkeits- und Ladungswerte mit tabellierten Daten der in Fig. 6 gezeigten Art durchgeführt. In dem Fall, daß die Maschinengeschwindigkeits-Maschinenladungskoordinate in den Bereich A fällt, läuft die Routine zum Schritt S10, während in dem Fall des Bereiches B die Routine zum Schritt 1011 übergeht. Für den Fall, daß die Bereiche C und D vorliegen, geht die Routine zu den Schritten 1012 bzw. S8 über. In den Schritten S8 und S9 werden die jeweiligen momentanen Werte T_IN und T_OUT mit den Referenzwerten T1 und T2 verglichen. Dies ermöglicht die Bestimmung, welcher der Unterbereiche D1 bis D3 den momentanen Betriebsbedingungen entspricht.

In dem Fall, daß D1 ermittelt wird, geht die Routine zum Schritt S13 über, während in dem Fall von D2 die Routine mit dem Schritt S14 fortsetzt. In dem Fall, daß angenommen wird, die Maschine arbeitet im Bereich D3, geht die Routine zum Schritt S15 über.

Die folgende Tabelle gibt die Einstellung des Heizers 29, des Einlaß (IN)-, des Auslaß (Ex)- und des Bypaß (BP)-Ventiles, welche für die Bereiche A bis D3 in den Schritten S10, S11, S12, S13 und S14 jeweils eingestellt werden, an.

In den Schritten S16 bis S19 wird die Regenerationszeit ermittelt bzw. gezählt. Das kann beispielsweise durch Verwendung eines Programmtaktes ausgeführt werden, welcher jedesmal inkrementiert, wenn die Routine einen der gerade erwähnten Schritte durchläuft. Der Zählwert wird in dem Schritt S20 überprüft.

Wenn ein vorbestimmter Wert, der eine Zeit angibt, die für eine komplette Regenerierung ausreicht, aufgetreten ist (z. B. 10 min), läuft die Routine herum zum Schritt 21, wobei der Heizer, das Einlaß-, Auslaß- und Bypaßventil auf ihren anfänglichen Mangelzustand zurückgesetzt werden (Der Heizer wird deaktiviert das Bypaßventil geschlossen und das Ein und Auslaßventil 6, 21 geöffnet).

Für den Fall, daß der Schritt S3 anzeigt, daß die Maschinenkühlmitteltemperatur T_w unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt, läuft die Routine dann zum Schritt S22, wobei der momentane Wert T_IN der Abscheidereinlaßtemperatur mit T1 verglichen wird. Für den Fall, daß T_IN T1 ist, wird angezeigt, daß der Abscheider regeneriert werden kann und die Routine geht zum Schritt S10 über. Wenn jedoch der Wert T_IN nicht genügend hoch ist, geht die Routine zu den Schritten S23 und S24 über, wobei sämtliche der Strömungssteuerventile 6, 21 und 25 geöffnet werden und der Heizer abgeschaltet wird. Wie oben erwähnt, besteht der Grund für letztere Einstellungen darin, daß in diesem sehr niedrigen Abgastemperaturbereich die Regenerationstemperatur unter keinen Umständen erreicht werden kann. Wenn entweder der Maschineneinlaß oder -auslaß gedrosselt wird, führt die Maschine Fehlverbrennungen bzw. Fehlzündungen besonders bei niedrigen Kühlmitteltemperaturen aus, was zu einer Erhöhung der Partikelemission und zu einer Verringerung der Maschinenleistung führt. Darüber hinaus wird, wenn die Maschine kalt ist, der Abscheider durch den Durchgang von Abgasen mit sehr niedriger Temperatur gekühlt.

Wie aus den in Fig. 7 gezeigten Linien entnommen werden kann, wird, wenn die Maschine in dem einen oder dem anderen der Bereiche B und C arbeitet, wobei die Abgastemperatur unterhalb T_REG liegt, der Heizer aktiviert und die Einlaß- und Auslaßströmungssteuerventile 6, 21 werden eingstellt, um die Strömungen durch die Einlaß- und Auslaßleitungen (Es ist zu beachten, daß im Bereich B das Einlaßdrosselventil 6 offengelassen wird, um Rauchbildung wie oben erwähnt zu vermeiden.) zu drosseln. Diese Maßnahmen heben die Temperatur der Abgase genügend an, um eine regenerierende Nachverbrennung zu induzieren. Es sollte beachtet werden, daß es im Bereich C nicht notwendig ist, die Abgasströmung in einem extensiven Grad zu drosseln. Das führt dazu, daß es den Abgasrückstaudruck reduziert und die Probleme in Bezug auf das Festsitzen und die Deformation des Ventils lindert.

Für den Fall des Betriebs im Bereich D, obwohl hier die Abgase sogar nicht auf das Niveau T_REG angehoben werden können, ist es möglich, von der Wärme Gebrauch zu machen, welche in dem Abscheider gehalten wird, um die Regeneration durch Steuern des Bypaßventils 25 und des Heizers 29 in den Unterbereichen D1 und D2 aufrechtzuerhalten.

Zweites Ausführungsbeispiel

Die Fig. 9 und 13 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten darin, daß die Einlaß- und Auslaßdrosselventile 6, 21 durch über Arbeitssignale betriebene Solenoidventile 81 und 82 anstelle der Einheiten 19, 23 vom AN/AUS-Typ gesteuert werden. Das ermöglicht es, die Stellungen bzw. Positionen der zwei Ventile durch selektives Variieren der daran angelegten Schaltverhältnisse D_ON genau einzustellen.

Der Abgasdrucksensor 83 ist in dem Abgasdurchgang 2 an einer Stelle stromaufwärts von dem stromaufwärtigen Ende des Bypaßdurchgangs 24 angeordnet. Ein Einlaßdrucksensor 84 ist in der Einlaßrohrverzweigung an einer Stelle stromabwärts von dem Einlaßdrosselventil 6 angeordnet. Die Signale P_EX und P_IN, die durch die Sensoren 83 und 84 erzeugt werden, werden an die Steuereinrichtung 41 angelegt und zur Regelsteuerung verwendet.

Die in den Flußdiagrammen gemäß den Fig. 11A und 11B gezeigten Schritte sind im wesentlichen dieselben wie diejenigen, die in den Fig. 8A und 8B gezeigt sind, und unterscheiden sich darin, daß die Schritte S11 und S17 durch die Schritte S33 bis S36 und die Schritte S12 und S18 durch die Schritte S41 bis S44 ersetzt sind.

Im Schritt S33 werden ein Basisschaltverhältnis DMAP1 und ein Rückstaudruckzielwert PM erhalten, indem Daten von der in der Fig. 12 gezeigten Art verwendet werden, um den DMAP1-Wert zu erhalten. Dieser DMAP1-Wert wird verwendet, um den Strömungsrestriktionsgrad des Auslaßsteuerventils 21 in einer Weise zu steuern, bei welcher der Abgasrückstaudruck bei einem vorbestimmten Zieldruckwert PM kontant gehalten wird, da die Maschinenladung in den Bereichen B und C des Maschinenbetriebs ansteigt.

Das Solenoidventil 81 ist dazu vorgesehen, um ein Vakuumsignal mit einem konstanten Niveau zu empfangen und dazu, daß, wenn der DMAP1-Wert ansteigt, der Wert des der Vakuumkammer der Vakuumservoeinrichtung 22 zugeführten Vakuums ansteigt und zu einer Erhöhung des Schließgrades des Ventils 21 führt.

Beim Schritt S34 wird das geeignete An/Aus-Impulssignal auf den gerade abgeleiteten DMAP1-Wert erzeugt und im Schritt 35 wird der Ausgangswert P_ex des Abgasdrucksensors 47 abgetastet und der Wert in den Speicher gegeben. Bei dem Schritt wird der Pex-Wert verwendet, um den DMAP1-Wert in einer Weise regelzusteuern, um denselben so einzustellen, daß der Rückstaudruck genau auf das erforderliche PM-Niveau gesteuert wird.

In den Schritten S41 bis S44 wird das Solenoidventil 28 durch ein Signal gesteuert, welches auf einem DMAP2-Wert basiert. Dieser Wert wird durch Nachsuchen (Stufe S41) unter Verwendung von tabellierten Daten von der in Fig. 13 gezeigten Art erhalten. Der Ausgangswert Pin des Einlaßdrucksensors 84 wird abgetastet und gespeichert (Schritt S43) und nachfolgend verwendet, um den DMAP2-Wert (Stufe S44) so einzustellen, um den Einlaßdruck auf einem vorbestimmten Niveau, das während des Nachsuchens im Schritt 41 abgeleitet wird, zu halten.

Während das zweite Ausführungsbeispiel im Grunde genommen das gleich wie das erste ist, weist es den Vorteil auf, daß der Stoß vermieden wird, zu dessen Erzeugung bei der An/Aus-Arbeitsweise, die bei der Ventilanordnung des ersten Ausführungsbeispiels vorliegt, die Tendenz besteht. Die Drosselventile 6 und 21 sind nämlich dazu vorgesehen, sich direkt von einem voll geöffneten Zustand zu einem teilweise geschlossenen Zustand zu bewegen. Das zweite Ausführungsbeispiel ermöglicht den glatten Übergang von einer Stellung zu einer anderen und daher ergeben sich die in Fig. 10 erläuterten verbesserten Betriebscharakteristiken. So ist festzustellen, daß, wie dieser Figur entnommen werden kann, die Abgastemperatur bis zu dem T_reg-Niveau angehoben und glatt auf dem T_reg-Niveau und bis zum Ende des Bereichs B ansteigend gehalten werden kann. Das kann mit den sägezahnförmigen Charakteristiken (siehe Fig. 7), die bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt werden, verglichen werden.

Wenn die Regelsteuerung des Einlaßdrosselventils Priorität über die Regelsteuerung des Auslaßsteuerventils 21 während des Betriebsbereichs C hat, tendiert die Position des Auslaßsteuerventils dazu, konstant zu bleiben und die auftretende Tendenz zum Nachlaufen in Folge der Doppelsteuerung zu umgehen.

Es ist zu beachten, daß die Zählschritte entsprechend den Stufen 16 bis 18 weggelassen werden und die Routine dazu vorgesehen wird, allein vom Schritt 19 Gebrauch zu machen. Eine ähnliche Modifikation der in den Fig. 8a und 8b gezeigten Routine ist auch möglich, wenn das so gewünscht wird. Es ist weiterhin zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Drosselungstechniken und Heizertechniken zur Abgastemperaturerhöhung beschränkt ist, und daß andere geeignete Maßnahmen verwendet werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. In einem Abgasreinigungssystem
ein Abscheider, welcher in den von einer Verbrennungsmaschine mit Innenverbrennung ausgelassenen Gasen enthaltenes Partikelmaterial abtrennt und sammelt;
ein Auslaßdrosselventil, das in einer Auslaßleitung angeordnet ist, welche von der Innenverbrennungsmaschine zu dem Abscheider führt, wobei das Auslaßdrosselventil operativ mit einer ersten Servoeinrichtung verbunden ist;
ein Einlaßdrosselventil, das in einem Einlaßdurchgang angeordnet ist, welcher zu der Maschine führt, wobei das Einlaßventil operativ mit einer zweiten Servoeinrichtung verbunden ist;
Sensoreinrichtungen zum Erfassen der Maschinengeschwindigkeit und der Maschinenladung,
Steuereinrichtungen, welche operativ mit den Sesoreinrichtungen verbunden sind und welche eine Steuertabelle enthält, welche in eine erste und zweite Maschinengeschwindigkeits-/Ladungszone unterteilt ist, wobei die erste Zone eine solche ist, in welcher die Abgase, welche durch die Maschine erzeugt werden, eine Temperatur aufweisen, welche geringfügig unterhalb einer vorbestimmten Regenerationstemperatur liegt, bei welcher akkumuliertes Partikelmaterial spontan verbrannt wird und eine Abscheiderregeneration bewirkt, die zweite Zone eine solche ist, in welcher die Abgase, die durch die Maschine erzeugt werden, eine Temperatur aufweisen, welche merklich geringer als die vorbestimmte Regenerationstemperatur ist, die Steuereinrichtungen auf die Sensoreinrichtungen reagieren, um zu bestimmen, welche von den zwei Zonen der Maschine gerade in Betrieb ist, und zum Steuern des Betriebs der ersten und zweiten Servoeinrichtung, so daß, wenn die Maschine in Betrieb ist, in dem ersten Bereich nur das Einlaßdrosselventil geschlossen wird, um den Einlaß zu beschränken, während in der zweiten Zone sowohl das Einlaß- als auch das Auslaßsteuerventil zum Schließen veranlaßt werden.

2. In einem Abgasreinigungssystem
ein Abscheider, welcher in einem Auslaßdurchgang angeordnet ist und welcher in den von einer Innenverbrennungsmaschine abgegebenen Gasen enthaltenes Partikelmaterial abtrennt und sammelt;
ein Abschneiderheizeinrichtung zum Heizen des Inneren des Abscheiders;
ein Bypassdurchgang, welcher den Abscheider umgeht, wobei der Bypassdurchgang ein stromaufwärtiges Ende aufweist, welches mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromaufwärts von dem Abscheider in Verbindung steht, und ein stromabwärtiges Ende aufweist, welches mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromabwärts von dem Abscheider in Verbindung steht;
ein Bypassdurchgangssteuerventil, welches in dem Bypassdurchgang angeordnet ist, wobei das Bypassdurchgangssteuerventil operativ mit einer Servoeinrichtung verbunden ist;
eine Einrichtung zum Ermitteln, ob die Abgase eine Temperatur geringfügig unterhalb einer vorbestimmten Abscheiderregenerationstemperatur, bei welcher akkumuliertes Partikelmaterial in dem Abscheider einer spontanen Verbrennung unterliegt, aufweisen und
Einrichtungen, die auf die Ermittlungseinrichtung reagieren, zur Betätigung der Servoeinrichtung in einer Weise, um das Bypassdurchgangssteuerventil zu schließen und die Abscheiderheizeinrichtung zu aktivieren.

3. In einem Abgasreinigungssystem
ein Abscheider, welcher in einem Auslaßdurchgang angeordnet ist, und welcher in den von einer Innenverbrennungsmaschine abgegebenen Gasen enthaltenes Partikelmaterial abtrennt und sammelt;
Abscheiderheizeinrichtungen zum Heizen des Inneren des Abscheiders;
ein Bypassdurchgang, welcher den Abscheider umgeht, wobei der Bypassdurchgang ein stromaufwärtiges Ende aufweist, welches mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromaufwärts von dem Abscheider in Verbindung steht, und ein stromabwärtiges Ende aufweist, welches mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromabwärts von dem Abscheider in Verbindung steht;
ein Bypassdurchgangssteuerventil, welches in dem Bypassdurchgang angeordnet ist, wobei das Bypassdurchgangssteuerventil operativ mit einer Servoeinrichtung verbunden ist;
erste Sensoreinrichtungen zum Erfassen der Maschinengeschwindigkeit und Temperatur;
zweite Sensoreinrichtungen zum Erfassen der Temperatur an einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Ende des Abscheiders;
Einrichtungen, die auf die erste und zweite Einrichtung reagieren, zum Ermitteln, ob die Maschine in einer Zone arbeitet, worin die Abgastemerpatur an dem aufwärtigen Ende des Abscheiders wesentlich unterhalb einer vorbestimmten Regenerationstemperatur liegt, bei welcher das akkumulierte Partikelmaterial in dem Abscheider einer spontanen Verbrennung unterliegt, und zum Ermitteln, ob die Abgastemperatur an dem stromabwärtigen Ende des Abscheiders um einen vorbestimmten Betrag unterhalb der vorbestimmten Regenerationstemperatur liegt, und
Einrichtungen, die auf die Ermittlungseinrichtungen reagieren, zum Öffnen des Bypasssteuerventils und zum aktivieren der Abscheiderheizeinrichtungen.

4. In einer Verbrennungsmaschine mit Innenverbrennung ein erster Sensor, welcher die Maschinengeschwindigkeit erfaßt;
ein zweiter Sensor, welcher die Maschinenladung erfaßt;
ein dritter Sensor zum Ermitteln der Maschinenkühlmitteltemperatur;
und ein Einlaßdurchgang;
ein erstes Strömungssteuerventil, das in dem Einlaßdurchgang zum Beschränken der Menge der dort hindurchtretenden Luft angeordnet ist;
eine erste Servoeinrichtung, die operativ mit dem ersten Strömungsventil verbunden ist;
ein erstes Servosteuerventil, welches den Betrieb der ersten Servoeinrichtung steuert, wobei das erste Servosteuerventil dazu vorgesehen ist, um auf ein erstes Steuersignal zu reagieren;
eine Auslaßleitung;
ein zweites Strömungssteuerventil, das in der Auslaßleitung zur Beschränkung der Strömung des Gases dort hindurch vorgesehen ist;
eine zweite Servoeinrichtung, die operativ mit dem zweiten Strömungsventil verbunden ist;
ein zweites Servosteuerventil, welches den Betrieb der zweiten Servoeinrichtung steuert, wobei das zweite Servosteuerventil dazu vorgesehen ist, um auf ein zweites Steuersignal zu reagieren;
ein Abscheider, der in dem Auslaßdurchgang stromabwärts von dem zweiten Ventil angeordnet ist, wobei der Abscheider dazu vorgesehen ist, in den Gasen, welche die Auslaßleitung durchströmen, enthaltenes Partikelmaterial abzutrennen und zu sammeln;
ein Heizer, der in dem Auslaßdurchgang unmittelbar stromaufwärts von dem Abscheider angeordnet ist;
ein Bypassdurchgang, der ein stromaufwärtiges Ende aufweist, das mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle oberhalb des zweiten Ventils in Fluidverbindung steht, und ein stromabwärtiges Ende aufweist, das mit dem Auslaßdurchgang an einer Stelle stromabwärts von dem Abscheider in Verbindung steht;
ein drittes Strömungssteuerventil, das in dem Bypassdurchgang zum Beschränken der Strömung des Gases dort hindurch vorgesehen ist;
eine dritte Servoeinrichtung, die operativ mit dem dritten Strömungsventil verbunden ist;
ein drittes Servosteuerventil, welches den Betrieb der dritten Servoeinrichtung steuert, wobei das dritte Servosteuerventil dazu vorgesehen ist, um auf ein drittes Steuersignal zu reagieren;
ein vierter Sensor zum Erfassen der Temperatur der in den Abscheider eintretenden Gases;
ein fünfter Sensor zum Erfassen der Temperatur der Gase, die aus dem Abscheider austreten;
ein sechster Sensor zum Erfassen eines Druckunterschiedes, welcher von dem stromaufwärtigen zu dem stromabwärtigen Ende des Abscheiders vorherrscht;
eine Steuereinheit, die operativ mit dem Heizer, dem ersten bis sechsten Sensor, und dem ersten bis dritten Steuerventil verbunden ist, wobei die Steuereinheit eine Schaltung enthält, welche Einrichtungen zum selektiven Aktivieren des Heizers und zum Betätigen des ersten bis dritten Steuerventils in einer Weise enthält, welche es der Strömung durch die Einlaß- und Auslaßleitung ermöglicht, variabel gedrosselt zu werden, um die Temperatur in dem Abscheider auf ein Niveau zu heben, wo eine Verbrennung der verbrennbaren Fraktion des darin gesammelten Partikelmaterials induziert wird.

5. Eine Verbrennungsmaschine mit Innenverbrennung nach Anspruch 4, wobei das erste und zweite Steuersignal variabel ist, und wobei das erste und zweite Steuerventil dazu vorgesehen ist, auf das erste und zweite Steuersignal in einer Weise zu reagieren, bei der die erste und zweite Servoeinrichtung gesteuert wird, um selektiv das erste und zweite Strömungsventil in oder zwischen vorbestimmten minimalen und maximalen Schließstellungen zu positionieren.

6. Eine Verbrennungsmaschine mit Innenverbrennung, die weiterhin einen Einlaßdrucksensor und einen Auslaßdrucksensor umfaßt, wobei der Einlaß- und Auslaßdrucksensor operativ mit der Steuereinheit verbunden ist und die Ausgangssignale des Einlaß- und Auslaßdrucksensors zur Regelsteuerung der Stellungen des ersten und zweiten Strömungssteuerventils verwendet werden.