DE3909932A1 - METHOD FOR REGENERATING A PARTICLE FILTER ARRANGED IN THE EXHAUST PIPE OF A CHARGED COMBUSTION ENGINE - Google Patents

METHOD FOR REGENERATING A PARTICLE FILTER ARRANGED IN THE EXHAUST PIPE OF A CHARGED COMBUSTION ENGINE

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Abstract

A soot particle fitter 5 in the exhaust line 3 of a supercharged diesel engine 1 is regenerated by increasing the exhaust gas temperature. So that an adequate temperature may be achieved at all engine speeds and loads, the speed and load are monitored by unit 19, which controls a valve 7 to bypass all exhaust gas round the supercharger turbine 4 at low loads, thus avoiding cooling of the gas by expansion. At higher loads a variable portion of gas bypasses the turbine. In addition throttle valve 10 and valve 12 in exhaust recirculation line 11 are controlled to raise the temperature at low loads, and for the engine intake air is variably heated by heat exchanger 34 and mixing valve 35. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regene­ ration eines in der Abgasleitung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for rain ration one in the exhaust pipe of a charged Internal combustion engine arranged particle filter according to the Preamble of claim 1.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der EP-A 2 60 031 bekannt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß, insbesondere in niederen Last- und Drehzahlbereichen, die für eine Regeneration des Rußpartikelfilters erforderliche Abgastemperatur nicht erreichbar ist, denn die bei einer Dieselbrennkraftmaschine in den genannten Betriebsbe­ reichen ohnehin schon geringe Abgastemperatur wird zu­ sätzlich noch durch eine Entspannung der Abgase in der Turbine des Abgasturboladers abgesenkt.A generic method is known from EP-A 2 60 031 known. However, this method has the disadvantage that especially in low load and speed ranges that required for regeneration of the soot particle filter Exhaust temperature is not attainable, because the one at Diesel engine in the mentioned Betriebsbe low exhaust gas temperature is sufficient anyway additionally by relaxing the exhaust gases in the Turbine of the exhaust gas turbocharger lowered.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angege­ benen Art aufzuzeigen, mit welchem der Partikelfilter in möglichst vielen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine regenerierbar ist.The invention is therefore based on the object, a Ver drive the specified in the preamble of claim 1 to show the type with which the particle filter in  as many operating points of the internal combustion engine as possible is regenerable.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.The object is achieved by the features of characterizing part of claim 1 solved.

Diejenigen Abgase, welche an der Turbine vorbeigeführt werden, erfahren in der Turbine des Abgasturboladers keine Entspannung und damit auch nur eine geringe Temperatur­ senkung. In Verbindung mit einer gleichzeitigen Anhebung der Verbrennungsprozeßtemperatur mittels einer Ansaug­ luftdrosselung und/oder einer Ansaugluftvorwärmung werden damit schon in niedersten Last- und Drehzahlbereichen Ab­ gastemperaturen erreicht, die ausreichend sind für eine Selbstregeneration des Partikelfilters. Ab dem mittleren Lastbereich dagegen ist eine Steuerung des Ansaugluft­ stromes nicht mehr vorgesehen. Um dabei immer noch eine ausreichend hohe Temperatur des in den Partikelfilter ge­ langenden Abgasstromes gewährleisten zu können, wird nur der für den gerade aktuellen Betriebspunkt der Brenn­ kraftmaschine erforderliche Ladedruck eingeregelt, d. h. also, nur ein Teil der Abgase wird über die Turbine ge­ führt. Der übrige Abgasteilstrom umgeht die Turbine und erfährt keine Entspannung und damit auch keine Tempera­ turabsenkung, so daß auch in diesen Betriebsbereichen der Partikelfilter problemlos regenerierbar ist. Im Vollast­ bereich ist das Abgastemperaturniveau so hoch, daß eine Regeneration des Filters auch ohne zusätzliche Maßnahmen zur Abgastemperaturerhöhung durchführbar ist. The exhaust gases that pass the turbine experience in the turbine of the exhaust gas turbocharger Relaxation and therefore only a low temperature lowering. In connection with a simultaneous increase the combustion process temperature by means of an intake air throttling and / or intake air preheating thus even in the lowest load and speed ranges reached gas temperatures that are sufficient for one Self-regeneration of the particle filter. From the middle In contrast, the load range is control of the intake air Stromes no longer provided. To still have one sufficiently high temperature of the ge in the particle filter to be able to guarantee long exhaust gas flow will only for the current operating point of the firing Required boost pressure regulated engine, d. H. So, only a part of the exhaust gases is ge over the turbine leads. The rest of the exhaust gas partial flow bypasses the turbine and experiences no relaxation and therefore no tempera door lowering, so that even in these operating areas Particle filter can be easily regenerated. In full load the exhaust gas temperature level is so high that a Regeneration of the filter without additional measures is feasible to increase the exhaust gas temperature.  

Die nach Anspruch 2 vorgesehene Abgasrückführung hat den Vorteil, daß zusätzlich noch der Stickoxidanteil im Abgas reduziert werden kann, wobei durch die Rückführungsab­ zweigung stromauf des Partikelfilters verhindert wird, daß eventuell sich vom Rußfilterkörper ablösende Keramikteil­ chen in den Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine rückgeführt werden.The provided exhaust gas recirculation according to claim 2 Advantage that in addition the nitrogen oxide content in the exhaust gas can be reduced, with the repatr branch upstream of the particle filter is prevented any ceramic part detaching from the soot filter body chen in the combustion chamber of the internal combustion engine be returned.

Vorteilhafte Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den übrigen Unteransprüchen aufgezeigt.Advantageous devices for performing the method are shown in the remaining subclaims.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand zweier Ausfüh­ rungsbeispiele dargestellt.In the drawing, the invention is based on two embodiments illustrated examples.

Im einzelnen zeigt:In detail shows:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens und Fig. 1 shows an embodiment of a device for performing the inventive method and

Fig. 2 das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Diagrammes p me = f(n). FIG. 2 process with reference to a diagram p me = f (n) according to the invention.

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine mittels eines Abgasturbola­ ders 2 aufgeladene Dieselbrennkraftmaschine. In deren Ab­ gasleitung 3 ist stromab der Turbine 4 des Abgasturbola­ ders 2 ein Rußpartikelfilter 5 angeordnet. Stromauf der Turbine 4 ist von der Abgasleitung 3 eine Bypassleitung 6 abgezweigt, deren freier Querschnitt über ein im Verzweigungsbereich angeordnetes Bypassventil 7 veränder­ bar ist. Die Bypassleitung 6 mündet zwischen der Turbine 4 und dem Rußpartikelfilter 5 wieder in die Abgasleitung 3 ein. In der stromauf des Verdichters 8 des Abgasturboladers 2 verlaufenden Ladeluftleitung 9 ist eine Drosselklappe 10 angeordnet, über welche der freie Querschnitt der Ladeluftleitung 9 steuerbar ist. Verbunden sind die Abgasleitung 3 und die Ladeluftleitung 9 über eine stromauf der Turbine 4 abzweigende Abgasrückführleitung 11, welche stromab der Drosselklappe 10 in die Ladeluftleitung 9 einmündet und deren Quer­ schnitt über ein an der Abzweigstelle vorgesehenes Abgas­ rückführventil 12 steuerbar ist. Die Abgasrückführleitung 11 kann alternativ auch zwischen der Turbine 4 und dem Rußpartikelfilter 5 abgezweigt werden. In beiden Fällen ist gewährleistet, daß sich vom Keramikkörper des Rußpar­ tikelfilter 5 lösende Teilchen nicht in den Brennraum der Brennkraftmaschine 1 gelangen können.In Fig. 1, 1 designates a supercharged by means of a Abgasturbola DERS 2 Diesel internal combustion engine. From the gas line 3 is arranged downstream of the turbine 4 of the exhaust gas turbocharger 2, a soot particle filter 5 . Upstream of the turbine 4 , a bypass line 6 is branched off from the exhaust line 3 , the free cross section of which can be changed via a bypass valve 7 arranged in the branching area. The bypass line 6 opens out again into the exhaust line 3 between the turbine 4 and the soot particle filter 5 . A throttle valve 10 is arranged in the charge air line 9 running upstream of the compressor 8 of the exhaust gas turbocharger 2 , via which the free cross section of the charge air line 9 can be controlled. The exhaust gas line 3 and the charge air line 9 are connected via an exhaust gas recirculation line 11 branching upstream of the turbine 4 , which opens downstream of the throttle valve 10 into the charge air line 9 and whose cross section can be controlled via an exhaust gas recirculation valve 12 provided at the branch point. The exhaust gas recirculation line 11 can alternatively also be branched off between the turbine 4 and the soot particle filter 5 . In both cases, it is ensured that the ceramic body of the Rußpar particle filter 5 dissolving particles cannot get into the combustion chamber of the internal combustion engine 1 .

In der stromauf des Verdichters 8 verlaufenden Ansauglei­ tung 13 ist neben dem Luftfilter 14 noch ein Luftmengen­ messer 15 eingesetzt. Stromab der Drosselklappe 10 befin­ det sich in der Ladeluftleitung 9 ein Ladedrucksensor 16. Beide Sensoren 15 und 16 sind über Meßwertleitungen 17 und 18 mit einer elektronischen Steuereinheit 19 verbunden, welche in Abhängigkeit dieser ihr zugeführten Meßwertsi­ gnale Stellwertsignale erzeugt, von denen das erste über die Steuerleitung 20 das Bypassventil 7, das zweite über die Steuerleitung 21 die Drosselklappe 10 und das dritte über die Steuerleitung 22 das Abgasrückführventil 12 an­ steuert.In the upstream of the compressor 8 Ansauglei device 13 is in addition to the air filter 14 , an air flow meter 15 is used. Downstream of the throttle valve 10 befin det in the charge air line 9, a boost pressure sensor sixteenth Both sensors 15 and 16 are connected via measured value lines 17 and 18 to an electronic control unit 19 which, depending on the measured value signals supplied to it, generates control signals, the first of which via the control line 20 the bypass valve 7 , the second via the control line 21 the throttle valve 10 and the third controls the exhaust gas recirculation valve 12 via the control line 22 .

Die Ansteuerung der drei Ventile 7, 10 und 12 erfolgt ge­ mäß dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm 23 p me = f(n), worin der auf der Ordinate aufgetragene effektive Mittel­ druck p me ein Maß für die Brennkraftmaschinenlast und das auf der Abszisse aufgetragene n ein Maß für die Brennkraftmaschinendrehzahl darstellt. Unterhalb einer ersten drehzahlabhängigen Schwellwertfunktion 24 für die Brennkraftmaschinenlast, d. h. im unteren bis mittleren Lastbereich der Brennkraftmaschine ist das Bypassventil 7 vollständig geöffnet. Damit wird nahezu der gesamte Ab­ gashauptstrom unter Umgehung der Turbine 4 dem Rußparti­ kelfilter 5 direkt zugeführt. So wird verhindert, daß die Abgase durch eine Entspannung in der Turbine 4 zu stark abgekühlt werden. Um auch in niederen Lastbereichen noch für eine Rußpartikelfilterregeneration ausreichend hohe Abgastemperatur zu erreichen, erfolgt unterhalb dieser ersten Schwellwertfunktion 24 über ein Anstellen der Drosselklappe 10 zusätzlich noch eine Verringerung des Querschnittes der Ladeluftleitung 9, also eine Ansaug­ luftdrosselung mit einer damit verbundenen Prozeßtemperaturerhöhung. Je geringer die Brennkraftma­ schinenlast (p me) ist, desto mehr wird der Querschnitt der Ladeluftleitung 9 verringert. Unterhalb einer zweiten drehzahlabhängigen Schwellwertfunktion 25 für die Brenn­ kraftmaschinenlast, die unter der ersten 24 liegt, wird schließlich die Drosselklappe 10 in ihrer Minimalstellung gehalten. Minimalstellung bedeutet eine Drossel­ klappenposition, welche noch einen einwandfreien Lauf der Brennkraftmaschine erlaubt und gleichzeitig noch eine ausreichend hohe Abgastemperatur für eine Regeneration des Partikelfilters 5 gewährleistet.The three valves 7 , 10 and 12 are actuated according to the diagram 23 p me = f (n) shown in FIG. 2 , in which the effective mean pressure p me plotted on the ordinate is a measure of the engine load and that on the abscissa plotted n represents a measure of the engine speed. The bypass valve 7 is completely open below a first speed-dependent threshold value function 24 for the engine load, ie in the lower to middle load range of the engine. So that almost the entire main gas flow from bypassing the turbine 4, the soot particle filter 5 is fed directly. This prevents the exhaust gases from being cooled down too much by expansion in the turbine 4 . In order to achieve a sufficiently high exhaust gas temperature for a soot particle filter regeneration even in low load ranges, a reduction in the cross section of the charge air line 9 , i.e. an intake air throttling with an associated increase in process temperature, also takes place below this first threshold value function 24 by turning on the throttle valve 10 . The lower the engine load (p me ), the more the cross section of the charge air line 9 is reduced. Below a second speed-dependent threshold value function 25 for the internal combustion engine load, which is below the first 24 , the throttle valve 10 is finally held in its minimum position. Minimum position means a throttle valve position, which still allows the internal combustion engine to run properly and at the same time ensures a sufficiently high exhaust gas temperature for regeneration of the particle filter 5 .

Die Ansteuerung der Drosselklappe 10 in dem Bereich 26 zwischen der ersten 24 und der zweiten Schwellwertfunktion 25 erfolgt dabei gemäß einem in der elektronischen Steu­ ereinheit 19 abgelegten Ladedruck-Soll-Kennfeld. Mit an­ deren Worten, die Drosselklappe 10 wird in diesem Bereich auf eine Öffnungsstellung eingeregelt, welche bei der ge­ rade aktuellen Drehzahl n und Last p me der Brennkraftma­ schine 1 einen aus diesem Kennfeld ermittelten Sollwert für den Druck in der Ladeluftleitung 9 (Ladedruck) ent­ spricht. Dabei sind diese Sollwerte so festgelegt, daß die für die Regeneration des Partikelfilters 5 erforderliche Abgastemperatur schnellstmöglich erreicht wird. Oberhalb der ersten Schwellwertfunktion 24 wird die Dros­ selklappe 10 in der den Gesamtquerschnitt der Ladeluft­ leitung 9 freigebenden Öffnungsstellung gehalten. Gleich­ zeitig erfolgt eine Ansteuerung des Bypassventiles 7 der­ art, daß auch in diesen Betriebsbereichen 28 (oberhalb der ersten Schwellwertfunktion 24 bis hin zur Vollastkurve der aufgeladenen Brennkraftmaschine 27 für eine Regeneration des Rußpartikelfilters 5 notwendige Abgastemperatur schnellstmöglich erreicht wird. Dies bedeutet also, daß ab der ersten Schwellwertfunktion 24 mit steigender Last der Querschnitt der Bypassleitung 6 zunehmend verringert wird. Entsprechend wie bei der Ansteuerung der Drosselklappe 10 im Bereich 26 wird in diesem Bereich 28, also ab dem mittleren Lastbereich bis hin zur Vollastkurve 27, die Öffnungsstellung des Bypassventils 7 aus einem in der elektronischen Steuereinheit 19 abgelegten Ladedruck- Soll-Kennfeld ermittelt.The control of the throttle valve 10 in the area 26 between the first 24 and the second threshold value functions 25 takes place in accordance with a boost pressure setpoint map stored in the electronic control unit 19 . In other words, the throttle valve 10 is adjusted in this area to an open position, which ent a setpoint value determined from this characteristic diagram for the pressure in the charge air line 9 (boost pressure) at the current engine speed n and load p me of the internal combustion engine 1 speaks. These setpoints are set so that the exhaust gas temperature required for the regeneration of the particle filter 5 is reached as quickly as possible. Above the first threshold function 24 , the throttle valve 10 is held in the open position releasing the overall cross section of the charge air line 9 . At the same time, the bypass valve 7 is activated in such a way that even in these operating areas 28 (above the first threshold function 24 up to the full load curve of the charged internal combustion engine 27) the exhaust gas temperature necessary for regeneration of the soot particle filter 5 is reached as quickly as possible the first threshold value function 24 , the cross-section of the bypass line 6 is increasingly reduced with increasing load. In the same way as when the throttle valve 10 is actuated in the region 26 , the bypass valve 7 becomes one in this region 28 , that is to say from the middle load region up to the full load curve 27 Determined boost pressure target map stored in the electronic control unit 19 .

Mit 29 ist die Vollastkurve für eine nicht aufgeladene Brennkraftmaschine bezeichnet.The full load curve for an uncharged internal combustion engine is designated by 29 .

Zur Abgastemperaturerhöhung und um zusätzlich noch die im Abgas vorhandenen Stickoxide zu reduzieren, erfolgt im unteren bis mittleren Lastbereich bis in den mittleren Drehzahlbereich zusätzlich noch eine Abgasrückführung. In dem Diagramm 23 in Fig. 2 ist die Grenzkurve unterhalb welcher eine Abgasrückführung stattfindet mit 30 bezeich­ net. Der Abgasrückführungsbereich 31 liegt dabei innerhalb des "Drosselbereiches". Um die für jeden Betriebszustand der Brennkraftmaschine innerhalb des Ab­ gasrückführbereiches 30 exakte Abgasrückführrate trotz der häufig wechselnden Druckdifferenzen genau einstellen bzw. regeln zu können, wird zunächst für den gerade aktuellen Betriebspunkt (Last, Drehzahl) aus einem abgespeicherten Luftmassen-Sollwert-Kennfeld ein Sollwert für den Ansaug­ luftmassenstrom bestimmt. Auf diesen ermittelten Sollwert wird nun der mittels des Luftmengenmessers 15 (Fig. 1) meßbare Wert eingeregelt und zwar durch entsprechendes Öffnen oder Schließen des Abgasrückführventils 12. Je größer der freigegebene Querschnitt der Abgasrück­ führleitung 11 ist, desto größer ist der über die Ansaug- 13 bzw. Ladeluftleitung 9 strömende Luftmassenstrom und umgekehrt. In order to increase the exhaust gas temperature and to additionally reduce the nitrogen oxides present in the exhaust gas, exhaust gas recirculation is also carried out in the lower to medium load range up to the medium speed range. In diagram 23 in FIG. 2, the limit curve below which exhaust gas recirculation takes place is denoted by 30 . The exhaust gas recirculation area 31 lies within the “throttle area”. In order to be able to precisely set or regulate the exhaust gas recirculation rate for each operating state of the internal combustion engine within the exhaust gas recirculation area 30, despite the frequently changing pressure differences, a setpoint for a current airpoint setpoint map is first set for the current operating point (load, speed) determines the intake air mass flow. The value that can be measured by means of the air flow meter 15 ( FIG. 1) is then adjusted to this determined target value by opening or closing the exhaust gas recirculation valve 12 accordingly. The larger the released cross-section of the exhaust gas recirculation line 11 , the greater the air mass flow flowing via the intake 13 or charge air line 9 and vice versa.

Zusätzlich oder anstelle einer Ansaugluftdrosselung ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ebenso denkbar, eine Ansaugluftvorwärmung zur Erhöhung der Prozeßtempera­ tur unterhalb der ersten Schwellwertfunktion 24 einzuset­ zen. Eine mögliche Ausgestaltungsform hierzu ist in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt.In addition or instead of an intake air throttling, it is also conceivable in a further embodiment of the invention to use intake air preheating to increase the process temperature below the first threshold value function 24 . A possible embodiment for this is shown in dash-dot lines in FIG. 1.

Stromauf des vor dem Verdichter 8 angeordneten Luftfilters 14 ist die Ansaugleitung 13 verzweigt in einen ersten 32 und einen zweiten Leitungsabschnitt 33. Der erste Lei­ tungsabschnitt 32 führt dabei ungewärmte Luft. Der zweite Leitungsabschnitt 33 kreuzt einen stromab des Rußparti­ kelfilters angeordneten Abgaswärmetauscher 34 und führt somit vorgewärmte Luft. In dem Verzweigungsbereich ist ein klappenförmig ausgebildetes Mischventil 35 angeordnet, dessen Stellung die Mischtemperatur der über die Ansaug­ leitung 13 in den Verdichter 8 eintretenden Ansaugluft bestimmt. Dieses Mischventil 35 ist über eine Steuerlei­ tung 36 ebenfalls von der elektronischen Steuereinheit 19 ansteuerbar. Das Mischventil 35 ist zwischen den beiden Endstellungen 37 und 40 stufenlos steuerbar. Im gesamten Lastbereich zwischen Vollast 23 und Nullast wird durch eine entsprechende Ansteuerung des Mischventiles 35 die Temperatur der in den Verdichter 8 eintretenden Ansaugluft auf einen in der elektronischen Steuereinheit (19) kennfeldmäßig abgelegten betriebspunktabhängigen Sollwert eingeregelt. Die Istwertmessung erfolgt hier über einen in der Ansaugleitung 13 angeordneten Temperatursensor 38, der über die Meßwertleitung 39 mit der elektronischen Steuer­ einheit 19 verbunden ist. Es ist somit durch entsprechende Mischung der beiden Ansaugluftströme immer gewährleistet, daß infolge einer gezielt erhöhten Prozeßtemperatur die Temperatur des den Partikelfilter 5 beaufschlagenden Ge­ samtabgasstromes den für die Regeneration erforderlichen Wert schnellstmöglich erreicht. Die zusätzliche Prozeß­ temperaturerhöhung unterhalb der ersten Schwellwertfunk­ tion 24 muß nicht ausschließlich nur über eine Ansaug­ luftdrosselung oder nur eine Ansaugluftvorwärmung erfol­ gen. Sie kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung selbstverständlich auch durch einen parallelen, aufeinan­ der abgestimmten Einsatz beider Verfahren erfolgen.Upstream of the air filter 14 arranged in front of the compressor 8 , the intake line 13 is branched into a first 32 and a second line section 33 . The first Lei line section 32 carries unheated air. The second line section 33 crosses an exhaust gas heat exchanger 34 arranged downstream of the soot particle filter and thus leads to preheated air. In the branching area, a flap-shaped mixing valve 35 is arranged, the position of which determines the mixing temperature of the intake air entering the compressor 8 via the intake line 13 . This mixing valve 35 can also be controlled by the electronic control unit 19 via a control line 36 . The mixing valve 35 can be steplessly controlled between the two end positions 37 and 40 . In the entire load range between full load 23 and zero load, the temperature of the intake air entering the compressor 8 is adjusted to an operating point-dependent setpoint stored in the electronic control unit ( 19 ) by a corresponding control of the mixing valve 35 . The actual value measurement takes place here via a temperature sensor 38 arranged in the intake line 13 , which is connected to the electronic control unit 19 via the measured value line 39 . It is thus always ensured by appropriate mixing of the two intake air streams that, as a result of a specifically increased process temperature, the temperature of the particle filter 5 acting Ge total exhaust gas stream reaches the value required for regeneration as quickly as possible. The additional process temperature increase below the first threshold function 24 does not only have to be carried out via air intake throttling or only intake air preheating. In a further embodiment of the invention, it can of course also be done by a parallel, coordinated use of both methods.

Claims (8)

1. Verfahren zur Regeneration eines in der Abgasleitung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine stromab von deren Abgasturbolader angeordneten Partikelfilters mittels einer betriebsparameterabhängigen Erhöhung der Temperatur der in den Partikelfilter gelangenden Abgase, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren bis mittleren Lastbereich der Brennkraft­ maschine (1) nahezu der gesamte Abgashauptstrom unter Um­ gehung der Turbine (4) des Abgasturboladers (2) direkt dem Partikelfilter (5) zugeführt wird, wobei gleichzeitig durch Drosselung und/oder Vorwärmung des Ansaugluftstromes die Abgastemperatur auf einem für die Regeneration des Partikelfilters (5) erforderlichen Wert gehalten wird und daß ab dem mittleren Lastbereich bis hin zur Vollast stromauf des Abgasturboladers (2) von dem die Turbine (4) beaufschlagenden Abgashauptstrom ein Abgasteilstrom abge­ zweigt und dem Partikelfilter (5) direkt zugeführt wird, wobei die Steuerung des Abgasteilstromes derart erfolgt, daß die Temperatur des den Partikelfilter (5) beaufschlagenden Gesamtabgasstromes den für die Regene­ ration erforderlichen Wert schnellstmöglich erreicht.1. A method for the regeneration of a particle filter arranged in the exhaust pipe of a supercharged internal combustion engine downstream of its exhaust gas turbocharger by means of an increase in the temperature of the exhaust gases entering the particle filter, characterized in that in the lower to medium load range of the internal combustion engine ( 1 ) almost the entire main exhaust gas flow bypassing the turbine ( 4 ) of the exhaust gas turbocharger ( 2 ) directly to the particle filter ( 5 ), the exhaust gas temperature being kept at a value required for the regeneration of the particle filter ( 5 ) by throttling and / or preheating the intake air flow, and that from the medium load range up to full load upstream of the exhaust gas turbocharger (2) of the turbine (4) branches off an exhaust-gas partial flow abge acting main exhaust gas stream and the particulate filter (5) is fed directly, said control of the partial exhaust gas stream is performed such as the temperature of the particulate filter (5) acting overall exhaust gas stream as quickly as possible reaches the ration for Regene required value. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren bis mittleren Lastbereich der Brennkraft­ maschine (1) bis in den mittleren Drehzahlbereich zusätz­ lich eine Abgasrückführung erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that in the lower to medium load range of the internal combustion engine ( 1 ) in the middle speed range additional Lich exhaust gas recirculation. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale
  • - stromauf der Turbine (4) des Abgasturboladers (2) ist von der Abgasleitung (3) eine Bypassleitung (6) abge­ zweigt,
  • - die Bypassleitung (6) mündet zwischen der Turbine (4) und dem Partikelfilter (5) in die Abgasleitung (3) ein,
  • - der Querschnitt der Bypassleitung (6) ist mittels ei­ ner ersten Ventileinrichtung (7) steuerbar,
  • - der Querschnitt der Ladeluftleitung (9) ist mittels einer stromab des Verdichters (8) des Abgasturboladers (2) angeordneten zweiten Ventileinrichtung (10) steu­ erbar,
  • - es ist eine elektronische Steuereinheit (19) vorgese­ hen, welche in Abhängigkeit eines ihr zugeführten, dem aktuellen Ladedruck entsprechenden Meßwertsignals zwei Stellwertsignale erzeugt,
  • - das erste Stellwertsignal steuert die erste Ventil­ einrichtung (7) derart an, daß der Querschnitt der Bypassleitung (6) unterhalb einer ersten drehzahlab­ hängigen Schwellwertfunktion (24) für die Brennkraft­ maschinenlast maximal ist und oberhalb dieser ersten Schwellwertfunktion (24) entsprechend einem Ladedruck-Soll-Kennfeld mit steigender Last zunehmend verringert wird und
  • - das zweite Stellwertsignal steuert die zweite Ventil­ einrichtung (10) derart an, daß der Querschnitt der Ladeluftleitung (9) oberhalb der ersten Schwellwert­ funktion (24) maximal und unterhalb der ersten Schwellwertfunkton (24) verringert ist.
3. Device for performing the method according to one of claims 1 to 2, characterized by the following features
  • - Upstream of the turbine ( 4 ) of the exhaust gas turbocharger ( 2 ) a bypass line ( 6 ) branches off from the exhaust line ( 3 ),
  • - The bypass line ( 6 ) opens into the exhaust line ( 3 ) between the turbine ( 4 ) and the particle filter ( 5 ),
  • - The cross section of the bypass line ( 6 ) can be controlled by means of a first valve device ( 7 ),
  • - The cross section of the charge air line ( 9 ) can be controlled by means of a second valve device ( 10 ) arranged downstream of the compressor ( 8 ) of the exhaust gas turbocharger ( 2 ),
  • - An electronic control unit ( 19 ) is provided, which generates two manipulated variable signals as a function of a measured value signal corresponding to it, which corresponds to the current boost pressure.
  • - The first control signal controls the first valve device ( 7 ) in such a way that the cross section of the bypass line ( 6 ) below a first speed-dependent threshold value function ( 24 ) for the internal combustion engine load is maximum and above this first threshold function ( 24 ) according to a boost pressure Target map is increasingly reduced with increasing load and
  • - The second control signal controls the second valve device ( 10 ) in such a way that the cross section of the charge air line ( 9 ) above the first threshold function ( 24 ) is reduced to a maximum and below the first threshold function ( 24 ).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ladeluftleitung (9) unterhalb ei­ ner zweiten drehzahlabhängigen Schwellwertfunktion (25) für die Brennkraftmaschinenlast, die unterhalb der ersten (24) liegt, minimal ist und daß im Bereich (26) zwischen der ersten (24) und der zweiten Schwellwertfunktion (25) eine kontinuierliche Anpassung des Ladeluftleitungsquer­ schnittes derart erfolgt, daß die Temperatur des den Par­ tikelfilter (5) beaufschlagenden Gesamtabgasstromes den für die Regeneration erforderlichen Wert schnellstmöglich erreicht. 4. The device according to claim 3, characterized in that the cross section of the charge air line ( 9 ) below egg ner second speed-dependent threshold function ( 25 ) for the engine load, which is below the first ( 24 ), is minimal and that in the area ( 26 ) between the first ( 24 ) and the second threshold value function ( 25 ) a continuous adjustment of the charge air line cross section takes place in such a way that the temperature of the total exhaust gas flow acting on the particle filter ( 5 ) reaches the value required for the regeneration as quickly as possible. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale
  • - stromauf der Turbine (4) des Abgasturboladers (2) ist eine Bypassleitung (6) abgezweigt,
  • - die Bypassleitung (6) mündet zwischen der Turbine (4) und dem Partikelfilter (5) in die Abgasleitung (3) ein,
  • - der Querschnitt der Bypassleitung (6) ist mittels ei­ ner ersten Ventileinrichtung (7) steuerbar,
  • - stromauf des Verdichters (8) des Abgasturboladers (2) ist die Ansaugleitung (13) verzweigt in einen unge­ wärmte Luft führenden ersten Leitungsteil (32) und in einen vorgewärmte Luft führenden zweiten Leitungsteil (33),
  • - im Verzweigungsbereich ist eine Mischventileinrichtung (35) angeordnet,
  • - es ist eine elektronische Steuereinheit (19) vorgese­ hen, welche in Abhängigkeit eines ihr zugeführten, der aktuellen Verbrennungsprozeßtemperatur entsprechenden Meßwertsignals zwei Stellwertsignale erzeugt,
  • - das erste Stellwertsignal steuert die erste Ventil­ einrichtung (7) derart an, daß der Querschnitt der Bypassleitung unterhalb einer ersten drehzahlabhän­ gigen Schwellwertfunktion (24) für die Brennkraftma­ schinenlast maximal ist und oberhalb dieser ersten Schwellwertfunktion (24) entsprechend einem Ladedruck-Soll-Kennfeld mit steigender Last zunehmend verringert wird und
  • - das zweite Stellwertsignal steuert die Mischventil­ einrichtung (35) derart an, daß der zweite Leitungs­ teil (33) oberhalb der ersten Schwellwertfunktion (24) verschlossen und der erste Leitungsteil (32) voll ge­ öffnet ist, daß der erste (32) und der zweite Lei­ tungsteil (33) unterhalb einer zweiten drehzahlabhän­ gigen Schwellwertfunktion (25) für die Brennkraftma­ schinenlast, welche unterhalb der ersten Schwellwert­ funktion (24) liegt, freigegeben sind und daß im Be­ reich (26) zwischen der ersten (24) und der zweiten Schwellwertfunktion (25) das Verhältnis zwischen freigegebenem Querschnitt des zweiten Leitungsteiles (33) zu freigegebenem Querschnitt des ersten Lei­ tungsteiles (32) derart ist, daß die Temperatur des den Partikelfilter (5) beaufschlagenden Gesamtabgas­ stromes den für die Regeneration erforderlichen Wert schnellstmöglich erreicht.
5. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by the following features
  • - a bypass line ( 6 ) is branched off upstream of the turbine ( 4 ) of the exhaust gas turbocharger ( 2 ),
  • - The bypass line ( 6 ) opens into the exhaust line ( 3 ) between the turbine ( 4 ) and the particle filter ( 5 ),
  • - The cross section of the bypass line ( 6 ) can be controlled by means of a first valve device ( 7 ),
  • - Upstream of the compressor ( 8 ) of the exhaust gas turbocharger ( 2 ), the intake line ( 13 ) branches into a first line part ( 32 ) which carries unheated air and a second line part ( 33 ) which leads to preheated air,
  • a mixing valve device ( 35 ) is arranged in the branching area,
  • - An electronic control unit ( 19 ) is provided, which generates two control signals as a function of a measured value signal corresponding to the current combustion process temperature,
  • - The first control signal controls the first valve device ( 7 ) in such a way that the cross section of the bypass line below a first speed-dependent threshold function ( 24 ) for the engine load is maximum and above this first threshold function ( 24 ) according to a boost pressure map is increasingly reduced with increasing load and
  • - The second control signal controls the mixing valve device ( 35 ) such that the second line part ( 33 ) above the first threshold function ( 24 ) is closed and the first line part ( 32 ) is fully open that the first ( 32 ) and second line part ( 33 ) below a second speed-dependent threshold function ( 25 ) for the internal combustion engine load, which is below the first threshold function ( 24 ), are released and that in the loading area ( 26 ) between the first ( 24 ) and the second Threshold function ( 25 ) the ratio between the released cross-section of the second line part ( 33 ) to the released cross-section of the first line part ( 32 ) is such that the temperature of the total exhaust gas stream acting on the particle filter ( 5 ) reaches the value required for regeneration as quickly as possible.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leitungsteil (33) über einen Abgaswärme­ tauscher (34) geführt ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the second line part ( 33 ) via an exhaust gas heat exchanger ( 34 ) is guided. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale
  • - stromauf der Turbine (4) ist von der Abgasleitung (3) eine Abgasrückführleitung (11) abgezweigt, welche stromauf des Verdichters (8) in die Ladeluftleitung (9) einmündet,
  • - im Verlauf der Abgasrückführleitung (11) ist ein Abgasrückführventil (12) angeordnet und
  • - die elektronische Steuereinheit (19) erzeugt in Ab­ hängigkeit eines ihr zugeführten, dem Ansaugluftmas­ senstrom entsprechenden Meßwertsignals ein weiteres Stellwertsignal, welches das Abgasrückführventil (12) derart ansteuert, daß dieses unterhalb der ersten Schwellwertfunktion (24) bis in den mittleren Dreh­ zahlbereich der Brennkraftmaschine (1) in einer Öff­ nungsstellung ist.
7. Device for performing the method according to one of claims 3 to 6, characterized by the following features
  • - Upstream of the turbine ( 4 ), an exhaust gas recirculation line ( 11 ) is branched off from the exhaust gas line ( 3 ), which opens upstream of the compressor ( 8 ) into the charge air line ( 9 ),
  • - In the course of the exhaust gas recirculation line ( 11 ), an exhaust gas recirculation valve ( 12 ) is arranged and
  • - The electronic control unit ( 19 ) generates in dependence on a supplied to it, the Ansaugluftmas senstrom corresponding measured value signal, a further control signal, which controls the exhaust gas recirculation valve ( 12 ) in such a way that this below the first threshold function ( 24 ) up to the middle speed range of the internal combustion engine ( 1 ) is in an open position.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsgrad des Abgasrückführventils (12) aus einem in einem Festwertspeicher der elektronischen Steu­ ereinheit (19) digitalelektronisch abgelegten Ansaugluft­ massen-Sollwert-Kennfeld ermittelbar ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the degree of opening of the exhaust gas recirculation valve ( 12 ) from a in a read-only memory of the electronic control unit ( 19 ) digitally electronically stored intake air mass setpoint map can be determined.
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