(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス浄化コンポーネント（１）の再生のための方法であって、少なくとも、
ｉ）少なくとも１つのコンデンサ（２）に充電するステップ、
ｉｉ）前記コンデンサ（２）に蓄えられるエネルギーの少なくとも一部の供給によって、前記排ガス浄化コンポーネント（１）の少なくとも１つのサブボリューム（３）を少なくとも９００℃に加熱するステップ、を含み、
前記排ガス浄化コンポーネント（１）に配置される電極（１８）および／または前記排ガス浄化コンポーネント（１）に配置される加熱導線（１９）を備える少なくとも１つの点火エレメント（９）は、前記少なくとも１つのサブボリューム（３）に電気エネルギーとしての前記エネルギーを供給し、
電気エネルギーが供給されるときに前記サブボリューム（３）を通して電流が流れて前記サブボリューム（３）を直接加熱し、
前記電流は、前記少なくとも１つのコンデンサ（２）によって３秒未満の間前記サブボリュームに導入され、
前記電流は、５０アンペアを上回る値を有し、
前記排ガスの全ておよび前記浄化コンポーネント（１）の全てが加熱されないように、前記少なくとも１つのサブボリューム（３）は、前記電気エネルギーが供給されるときに、電流が通って流れて前記電流によって直接加熱される空間として定義し、
前記サブボリューム（３）において蓄積したすす粒子（１７）の少なくとも一部を少なくとも９００℃の温度まで加熱し、
前記少なくとも１つのサブボリューム（３）の温度の上昇の結果として、前記少なくとも１つのサブボリューム（３）において少なくとも前記蓄積したすす粒子（１７）を変換する、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのサブボリューム（３）から生じて、粒子のバーンオフ反応が前記排ガス浄化コンポーネント（１）のより大きいボリュームのために始まる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
多くても２０００ジュールの電気エネルギーが前記サブボリューム（３）に供給される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記コンデンサ（２）に前もって蓄えられたエネルギーの少なくとも６３．２％が最大１秒以内に前記排ガス浄化コンポーネント（１）に供給される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
異なるサブボリューム（３）が連続的な加熱ステップで加熱される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記排ガス浄化コンポーネント（１）に割り当てられる内燃機関（４）または排気系統（５）の少なくとも１つのパラメータは、測定されるかまたは算出されて、少なくとも１つのパラメータが閾値に達するときに、前記コンデンサ（２）に蓄えられるエネルギーの少なくとも一部は、前記サブボリューム（３）に供給される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのコンデンサ（２）は、多くても３０ワットの初期電力を充電されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
内燃機関（４）の排気系統（５）の第２の排気路（７）のための排ガス処理装置（６）であって、少なくとも１つのサブボリューム（３）を有する排ガス浄化コンポーネント（１）を備え、少なくとも１つの点火エレメント（９）を有する少なくとも１つの点火装置（８）、少なくとも１つのコンデンサ（２）、少なくとも１つのエネルギーソース（１１）および少なくとも１つの制御装置（１０）を備え、前記少なくとも１つの点火エレメント（９）は、前記少なくとも１つのサブボリューム（３）に割り当てられ、
前記排ガス浄化コンポーネント（１）に配置される電極（１８）および／または前記排ガス浄化コンポーネント（１）に配置される加熱導線（１９）を備える前記少なくとも１つの点火エレメント（９）は、前記少なくとも１つのサブボリューム（３）に電気エネルギーとしての前記エネルギーを供給し、
電気エネルギーが供給されるときに前記サブボリューム（３）を通して電流が流れて前記サブボリューム（３）を直接加熱し、
前記電流は、前記少なくとも１つのコンデンサ（２）によって３秒未満の間前記サブボリュームに導入され、
前記電流は、５０アンペアを上回る値を有し、
前記排ガスの全ておよび前記浄化コンポーネント（１）の全てが加熱されないように、前記少なくとも１つのサブボリューム（３）は、前記電気エネルギーが供給されるときに、電流が通って流れて前記電流によって直接加熱される空間として定義され、
前記サブボリューム（３）において蓄積したすす粒子（１７）の少なくとも一部は、少なくとも９００℃の温度まで加熱され、
前記少なくとも１つのサブボリューム（３）の温度の上昇の結果として、前記少なくとも１つのサブボリューム（３）において少なくとも前記蓄積したすす粒子（１７）は、変換される、排ガス処理装置（６）。
【請求項９】
前記サブボリューム（３）は、多くても１０００ｍｍ３のボリュームを有する、請求項８に記載の排ガス処理装置（６）。
【請求項１０】
前記コンデンサ（２）は、多くても５００ファラッドの静電容量を有する、請求項８または９に記載の排ガス処理装置（６）。
【請求項１１】
前記排気系統（５）は、第１端部側（１３）および第２端部側（１４）を有する放射状の触媒コンバータ（１２）を備え、前記排ガス浄化コンポーネント（１）は、前記第２端部側（１４）にインパクタ（１５）として割り当てられる、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の排ガス処理装置（６）。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の排ガス処理装置（６）を備える乗り物（１６）であって、前記排ガス処理装置（６）は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法を実施するために準備される、乗り物（１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化コンポーネントを再生させる方法に関する。また、本発明は、排ガス浄化コンポーネントおよび点火装置を備える排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排ガスは、一般に粒子を含む。ディーゼルエンジンの場合、前記粒子は、特に炭化水素化合物（例えば特に灰、すすその他）であるが、硫酸塩、硝酸塩、有機化合物などでもある。内燃機関において、特にディーゼルエンジンにおいて、より厳しい排出制限値の結果として、排ガスに含まれる粒子は、排ガス流から取り除かれて、排気ライン中に保持されおよび／または変換（ｃｏｎｖｅｒｔ）されることが必要である。多くの異なる粒子セパレータまたは粒子フィルタは、この目的のために公知である。特に多孔性のおよび／または閉ろ過システム（例えばいわゆる壁フローフィルタ、デプスフィルタその他）の場合、排気系統の動作の間、ろ過システムがブロックされないことを保証することが必要である。
【０００３】
さらにまた、排ガスの粒子が触媒的に能動的な表面上に（例えば触媒コンバータの基板本体上に）少なくとも部分的に蓄積してよいことも考慮されなければならない。
【０００４】
このために、前記タイプの排ガス浄化コンポーネントの中または上に蓄積された粒子が少なくとも断続的に取り除かれなければならないことが知られている。これもまた、排ガス浄化コンポーネントの再生と呼ばれる。これは、粒子がバーンオフ、すなわち燻されることによって、好ましくは起こる。この目的のために、比較的高い温度は、通常必要とされる。そしてそれは、排ガス浄化コンポーネントおよび／または燃焼される粒子の近くの排ガスが目標とされた方法で加熱されることによって達成することができる。
【０００５】
排ガス浄化コンポーネントの加熱のために、基板構造が需要にしたがって起動する電気ヒータを有して形成されることは、公知である。開放式粒子フィルタのための対応する例は、特許文献１に示される。閉ろ過システムのための参照は、例えば特許文献２に示される。前記システムにおいて、しかしながら、増加した技術的経費およびエネルギー使用量は、考慮されなければならない。
【０００６】
さらにまた、例えば酸化触媒コンバータ（それは、純度が高い金属を有する）と接触してもたらされる炭化水素によって、再生される排ガス浄化コンポーネントの付近に目標とされる方法において発熱反応をもたらすことは、公知である。前記発熱反応は、排ガスの加熱に至り、したがって、所望の再生を支援することができる。付加的な燃料噴射、および、適切な場合は排気ラインへの酸素の導入もまた、触媒コンバータに、したがってまた、より劣った排ガス特性に不適当である排ガス成分の生成に結果としてなりえることに、ここで留意しなければならない。
【０００７】
再生に関してすでに上で述べられた課題は、ここで改良を求める要求があることを明らかにする。特に、排気系統が比較的高い処理量および低温を有する排ガスによって横断される場合、上述した装置および方法は失敗に影響されやすい。具体的には、このケース（例えば、それは特に、比較的新規なディーゼルエンジンにおいて起こる）では、電気加熱方式の排ガスの冷却動作は、かなりである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ国特許第２０１  １７  ６５９  Ｕ１号
【特許文献２】ドイツ国特許第１０  ２００６  ０４４５０３  Ａ１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、従来技術に関して強調される課題を少なくとも部分的に解決すること、そして、特に、単純な技術的装置およびエネルギーの最も低いありうる消費と共に、蓄積したすすまたは炭化水素粒子の変換を可能にする方法および排ガス処理装置を特定することである。
【００１０】
前記目的は、請求項１の特徴による方法によって、そしてまた請求項８の特徴による排ガス処理装置によって達成される。本発明のさらに有利な実施形態は、従属クレームにおいて特定されて、以下でさらに詳細に記載される。従属クレームにおいて個々に特定される特徴は、いかなる所望の技術的に意味がある方法でも互いに結合されることができて、本発明の別の実施形態を定めることができると指摘されなければならない。さらにまた、示されているさらなる本発明の好ましい実施形態については、請求項において特定される特徴は、より正確に描かれて、さらに詳細に説明される。
【００１１】
したがって、排ガス浄化コンポーネントの再生のための方法は、ここで提案される。その方法は、少なくとも以下のステップを含む：
ｉ）少なくとも１つのコンデンサに充電するステップ、
ｉｉ）コンデンサに蓄えられるエネルギーの少なくとも一部の供給によって、排ガス浄化コンポーネントの少なくとも１つのサブボリュームを少なくとも９００℃に加熱するステップ。
【００１２】
排ガス浄化コンポーネントは、以下のコンポーネントのうちの少なくとも１つを意味するものと理解される：ハニカムボディ、フィルタ、セパレータ、触媒コンバータ基板本体、吸着器およびフローミキサ。前記排ガス浄化コンポーネントは、通常、内燃機関の排気ラインにまたは排ガス再循環ラインに配置されて、したがって、排ガスにさらされる。
【００１３】
コンデンサは、電荷したがってエネルギーを蓄えて、この電荷またはエネルギーを必要なときに再びリリースする能力を有する（受動的な）電気部品である。コンデンサは、モータビークルのオンボード電圧で好ましくは充電され、それは現在１２ボルトである。コンデンサは、あるいは、ＤＣ−ＤＣコンバータによって発生するより高い電圧で充電されてもよい。エネルギーの供給の間、より高い出力電圧を得るために、複数の直列接続されたコンデンサがいずれの場合も個々にオンボード電圧で充電されて、そして直列接続において共同で放電されることは、可能である。
【００１４】
排ガス浄化コンポーネントのサブボリュームは、排ガス浄化コンポーネントの外部ハウジングの範囲内の空間を意味するものと理解される。その空間は、排ガス浄化コンポーネント（壁構造およびそこに埋められる排ガスのための流路を含む）の総容積よりも小さい。これは、排ガス浄化コンポーネントの構成要素および例えば、空気、排ガスまたは蓄積したすす／炭化水素粒子のような媒体もがサブボリューム内に存在してもよいことを特に意味する。サブボリュームは特に、電流が流れる空間として定義される。そして、電気エネルギーが供給されるときに、その過程で電流の流れによって直接加熱される。
【００１５】
単一のコンデンサが各サブボリュームに割り当てられるように提供されてもよいけれども、１つのコンデンサが複数のサブボリュームに同時にエネルギーを供給することは、可能である。少なくとも１つのコンデンサがサブボリュームに電気エネルギーを供給するための唯一のエネルギーソースであることは、しかしながら基本的に望ましい。
【００１６】
サブボリュームの温度上昇の結果、サブボリューム内に蓄積された少なくともそれらの粒子、およびサブボリュームに隣接して蓄積された粒子は、変換される。粒子の変換（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）は、これらがガス状の成分に少なくとも部分的に変わることを一般に意味する。小さい領域の温度が少なくとも９５０℃（特に好ましくは少なくとも１０００℃）に達することは、ここで好ましい。９００℃以上の温度で、サブボリュームからさらに遠くに蓄積されたすすの領域でさえ、熱伝導および／または熱輻射によって加熱される。
【００１７】
サブボリュームの短い加熱（特にわずか２、３秒間持続する）が少なくとも１つのコンデンサによって実現されるという点で、ここで提案される方法は、特に特徴づけられる。この種のコンデンサの例えば３秒未満の、または好ましくは最大１秒の放電によって、（対応する限られた、小さい）サブボリュームに導入されるところのための、再生のために必要な温度が十分に高いピーク電流は、達成されることができる。この目的のために適切なピーク電流は、５０Ａ［アンペア］、好ましくは少なくとも７０Ａ、または少なくとも１００Ａさえ超える値を有してよい。特に、５００ワットをかなり超える（例えば９００ワットを超えてさえの）放電は、短時間に達成される。ここで、本発明による方法は、モータビークルの動作の間、または排気系統において排ガスの流れがある間、実施されることが、特に考慮されなければならない。このようにして、排ガス浄化コンポーネントの反応度および／または排ガス浄化コンポーネントの温度が低減するので、特にこの態様は、排ガス浄化コンポーネントの速い能動的再生を妨げる。
【００１８】
少なくとも１つのサブボリュームが原因で生じて、粒子のバーンオフ反応が排ガス浄化コンポーネントのより大きいボリュームのために始まる場合、それは好ましい。サブボリュームの短い加熱の結果、粒子の変換のための発熱反応は、例えばサブボリュームにおいて発生する。これによりリリースされるエネルギーは、サブボリュームの隣接領域において同様に発熱反応を誘発する。したがって、排ガス浄化コンポーネントに蓄積された全てのすすは、サブボリュームが原因でバーンオフされるかまたは変換されることが可能である。したがって、排ガスまたは排ガス浄化コンポーネントの全体を加熱することは必要ない。したがって、排ガス浄化コンポーネントが例えばほぼわずか６００℃の温度に長時間加熱されたことが従来あったのに対して、サブボリュームにおけるコンデンサのピーク放電による短い初期点火と共に、排ガス浄化コンポーネントの完全な再生がエネルギー態様から非常に好都合な方法で達成されることは、本発明の場合である。粒子のバーンオフ反応が９００℃よりも上の温度で特に単純なそして包括的な方法で誘発されることは、分かっている。
【００１９】
多くても２０００Ｊ［ジュール］、好ましくは多くても１５００Ｊの電気エネルギーがサブボリュームに供給される場合、それは特に有利である。ある用途では、最大で多くても１０００Ｊの電気エネルギーが供給されることは、十分でもよい。供給される電気エネルギーは、少なくとも１つのコンデンサから流出するエネルギーから決定されてよい。出力エネルギー量は、対応するサブボリュームにおいて、排ガス浄化コンポーネントを次々に完全に再生させることができる粒子の変換を誘発する温度を生成するのに十分である。このようにして、排ガス浄化コンポーネントの再生の間、短い期間で、特に小さいエネルギー量は、消費される。
【００２０】
コンデンサに前もって蓄えられたエネルギーの少なくとも６３．２％が最大１秒以内に排ガス浄化コンポーネントに供給される場合、それはさらに有利である。前記エネルギー量が多くても０．１秒以内に、または多くても０．０１秒以内にさえ提供されることは、特に非常に好ましい。エネルギーの速い供給の結果、加熱されるサブボリュームが排ガスの過去の流れによって加熱プロセスの間すでに過剰な程度に冷やされることができないことは、特に達成される。そうすると、発熱の変換は、集中してかつ信頼性の高い方法で誘発されることができる。再生プロセスのエネルギー効率のさらなる増加は、したがって、達成されることができる。
【００２１】
異なるサブボリュームが連続的な加熱ステップで加熱されることは、さらに有利である。排ガス浄化コンポーネントは、複数の加熱可能なサブボリュームを有してよい。そうすると、エネルギーは、すすの特にかなりの量が蓄積した領域に目標とされる方法で供給される。排ガス浄化コンポーネントの空間的に均一な再生は、したがって、複数の加熱プロセス（それは連続して経時的に起こる）全体に達成される。サブボリュームの各々が少なくとも１つの別々のコンデンサに割り当てられることも可能であるけれども、異なるサブボリュームは、この目的のために同じコンデンサによって加熱されてよい。
【００２２】
排ガス浄化コンポーネントに割り当てられる内燃機関または排気系統の少なくとも１つのパラメータが測定されるかまたは算出されることは、好ましい。そこにおいて、少なくとも１つのパラメータが閾値に達するときに、コンデンサに蓄えられるエネルギーの少なくとも一部は、サブボリュームに供給される。
【００２３】
少なくとも１つのパラメータは、例えば以下の値のうちの少なくとも１つを含んでよい：内燃機関の動作期間、内燃機関の負荷、内燃機関の排ガスの粒子含有量、排ガス流の速度、排ガス浄化コンポーネント全体の圧力降下、排ガスの温度、排ガス浄化コンポーネントの温度および排ガスの組成。所定の閾値の到達、超過または未達は、再生のために必要な基準値を形成する。適切な場合、複数の前記パラメータの評価はまた、サブボリュームの周囲状況が所望の再生を達成するためにコンデンサによって短い時間に提供されるエネルギーを可能にすることに適しているかどうかについて識別することを可能にする。さらにまた、前記パラメータは、有効でかつ力強く好都合な再生を達成するために今必要なエネルギー量および／またはエネルギーの供給時間および／または特定のサブボリューム（例えば、場所、サイズ、等）を定めることを考慮してよい。方法は、したがって、内燃機関の動作の間、（繰り返し）実施されることが好ましい。
【００２４】
コンデンサが、放電後に、例えばバッテリ、交流発電機またはエネルギー回復装置によって直接再充電されることは、さらに好ましい。そうすると、コンデンサは、閾値に達すると即座に放電されることができる。
【００２５】
少なくとも１つのコンデンサが多くても３０Ｗ［ワット］の初期電力を充電されていることは、特に有利である。前記少なくとも１つのコンデンサが多くても１０Ｗまたはわずか１Ｗのさえ初期電力を充電されていることは、特に非常に好ましい。１０Ｗの初期電力は、モータビークルのエネルギーソースからおそらく遠隔排ガス浄化コンポーネント（コンデンサが従来のケーブルを用いて配置される）に送られることができる。高い電力を送るためのケーブルは、したがって、ここでは必要ない。
【００２６】
さらなる態様によれば、内燃機関の排気系統の第２の排気路のための排ガス処理装置も提案される。その排ガス処理装置は、
−少なくとも１つのサブボリュームを有する排ガス浄化コンポーネント、そして、
−少なくとも１つの点火エレメントを有する少なくとも１つの点火装置、少なくとも１つのコンデンサ、少なくとも１つのエネルギーソースおよび少なくとも１つの制御装置、を備え、
少なくとも１つの点火エレメントは、少なくとも１つのサブボリュームに割り当てられる。
【００２７】
「第２の」排気路は、例えば最大４０％の、好ましくは最大わずか２０％さえの、または最大わずか１０％さえの、排ガスの比較的少ない何分の１だけが（永久に）導通される排気系統の排気ラインを意味する。排ガス系統のジオメトリおよび構成は、排ガスのこの種の少ない何分の１だけが（永久に）排ガス浄化コンポーネントに供給されるようなことが好ましいにもかかわらず、第２の排気路を通って流れる排ガス流量の何分の１かは、能動的に変化されておよび／または調整されてよい。したがって、前記タイプの排気系統は、一般に、主排気路および少なくとも１つの第２の排気路を有する。加熱されるサブボリュームを有する排ガス浄化コンポーネントは、前記第２の排気路内に配置される。
【００２８】
点火エレメントは、特に、電極および／または加熱導線を備える。そしてそれは、排ガス浄化コンポーネント内に配置されて、堆積するすす粒子の少なくとも局所的再生を誘発するために排ガス浄化コンポーネントのサブボリュームに電気エネルギーまたは熱エネルギーを供給する。
【００２９】
少なくとも１つのコンデンサは、好ましくは二重層コンデンサ（電気化学的二重層コンデンサまたは超コンデンサとも呼ばれる）の形態である。この種のコンデンサは、特に高いエネルギー密度を有する。その高い容量は、液体電解質におけるイオンの分離（ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）に基づく。そしてそのイオンは、２、３の原子の誘電体層および大きな電極表面を形成する。この種のコンデンサは、電解質コンデンサのように、分極化するコンポーネントである。
【００３０】
エネルギーソースとして、モータビークルの特にオンボード電力系統が使用されてよい。他のエネルギー蓄積装置（例えばバッテリ）またはエネルギー供給装置（発電機、熱電発生器その他）を使用することは、同様に可能である。
【００３１】
制御装置は、内燃機関の上位の制御装置（いわゆるエンジンコントローラ）に統合されてよく、そして、適切なセンサおよび／または前記パラメータを数学的に決定することにより、内燃機関のおよび排気系統のパラメータを例えば測定してよい。
【００３２】
本発明による排ガス処理装置は、本発明による方法を実施することが可能なために、特に適切であるか、または準備されて構成されさえする。方法のために説明される利点および変形例は、したがって、排ガス処理装置の説明のために考慮されてよく、その逆の場合も同様である。
【００３３】
サブボリュームは、適切に切り離される場合、排ガス処理装置の明らかに区切られた領域でもよい。さらに、前記サブボリュームが点火エレメントの動作領域、すなわち特にエネルギーが（例えば電気の形態で）直接供給される領域によって定義されることもまた、可能である。
【００３４】
サブボリュームは、多くても１０００ｍｍ３［立方ミリメートル］のボリュームを有することが好ましい。。提供されるエネルギーと共に、バーンオフ反応は、排ガス浄化コンポーネントの完全な再生をもたらすためにこの種のサブボリュームにおいて開始され得ることが分かった。
【００３５】
サブボリュームへのエネルギーの導入は、多くても３０ｍｍ［ミリメートル］の、好ましくは多くても２０ｍｍの長さ、および、多くても２ｍｍの、好ましくは多くても１ｍｍの直径を有して形成される加熱導線によって、例えば行われてよい。加熱導線は、粒子がその周辺で好ましくは蓄積されることができるように、特に配置される。加熱導線に対するエネルギーの供給の結果、最初に加熱導線だけが加熱される。サブボリュームの直に近くの蓄積した粒子は、それらがバーンオフして、そして発熱反応により周囲の粒子の変換を（間接的に）開始させる程度まで、加熱導線によって加熱される。
【００３６】
さらなる態様において、サブボリュームは、例えば、多くても８ｍｍの、好ましくは多くても４ｍｍの高さ、および、多くても５ｍｍの、好ましくは多くても４ｍｍの幅、そして、多くても２５ｍｍの、好ましくは多くても２０ｍｍの相互の間隔を有する２つの電気的接点（電極）によって、区切られる。コンデンサの放電中、電流は、電極間に蓄積したすす粒子により２つの電極の間を流れることができる。電流の流れの結果、すす粒子は加熱され、したがって、最初にサブボリュームにおいてすすのバーンオフ反応を誘発する。その反応は、次いでさらに広がることができる。
【００３７】
さらなる実施形態において、コンデンサは、多くても５００Ｆ［ファラッド］の、好ましくは多くても１００Ｆの、特に好ましくは多くても１０Ｆの静電容量を有する。低い（特に１０Ｆ未満の）静電容量を有するコンデンサは、安価に得られる。
【００３８】
特に好ましい実施態様では、排気系統は、第１端部側および第２端部側を有する放射状の触媒コンバータを備える。排ガス浄化コンポーネントは、第２端部側にインパクタとして割り当てられる。
【００３９】
放射状の触媒コンバータの場合、内燃機関からの排ガス流は、第１端部側の中央を通って触媒コンバータに入り、そして放射状に迂回される。ここで、排ガス処理装置は、排ガスの支配的な何分の１かが迂回されて、放電される（主排ガス流）ように、設計される。第１端部側の反対側には、第２の排ガス流内に配置される、すなわち排ガスの比較的少ない何分の１だけによって影響を与えられるインパクタがさらに設けられる。流れの迂回が放射状の触媒コンバータによって形成され、そして、例えば大きい流動抵抗がインパクタによって形成されるので、主要な流れおよび第２の流れへの所望の分割は、達成される。インパクタがデプスフィルタ（例えばフィルタプレートまたはフィルタフォーム）の形態であるおよび／または粒子のための衝撃プレートの方法で形成されることは、したがって好ましい。前記配置で、排ガス中に存在する粒子の非常に多くの比率が流れの迂回に従わなくて、むしろ第２端部側とは反対側に配置されるインパクタにおいて蓄積されることは、達成される。排ガス中に含まれる粒子の少なくとも９０％は、したがって、（小さい）インパクタ上またはその中に蓄積されることができる。粒子の特に前記濃縮した蓄積は、非常に小さいサブボリュームだけが最初の点火のために加熱されなければならない利点がある。本発明による方法は、したがって、排気系統のこの種の設計に特に適している。
【００４０】
最後に、本発明による排ガス処理装置を備える乗り物も提案される。そしてそれは、本発明による方法を実施するために準備される。本発明による方法のために開示される詳細および利点は、本発明による排ガス処理装置に移転されて、適用されることができる。その逆も同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
本発明およびその技術分野は、図に基づいて以下に一例をあげて説明される。図は、本発明の特に好ましい実施形態を示すが、本発明はしかしながらそれに制限されないと指摘されなければならない。
【図１】図１は、排ガス処理装置を有するモータビークルを示す。
【図２】図２は、排ガス処理装置を有する排気系統を示す。
【図３】図３は、排ガス処理装置のさらなる例示的実施形態を示す。
【図４】図４は、排ガス処理装置のさらなる例示的実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、排気系統５が接続される内燃機関４を有するモータビークル１６を概略的に示す。排気系統５は、排ガスの大部分がそれに沿って案内されて、適切な場合に処理される主排気路２０と、本発明による排ガス処理装置６が配置される第２の排気路７とを備える。排ガス処理装置６は、サブボリューム３を有する排ガス浄化コンポーネント１と、コンデンサ２と、制御装置１０と、エネルギーソース１１とを備える。コンデンサ２は、電気ライン２１によってサブボリューム３に接続している。さらに、コンデンサは、制御装置１０に、およびエネルギーソース１１に接続している。制御装置１０は、エネルギーソース１１によるコンデンサ２の充電およびサブボリューム３へのコンデンサ２の放電を制御する。制御装置１０は、データの交換のために、内燃機関４の制御装置にさらに接続されてよい。
【００４３】
エネルギーソース１１は、例えばバッテリ、交流発電機またはエネルギー回復装置でもよい。サブボリューム３は、排ガス浄化コンポーネント１の空間である。前記空間は、排ガス浄化コンポーネント１の構成要素から、または排ガス浄化コンポーネント１の構成要素間の領域から形成される。ここで、サブボリューム３は、コンデンサ２からのエネルギーの入力によって直接加熱される空間として定義される。特に、サブボリューム３は、したがって、コンデンサ２の電流が流れる空間である。
【００４４】
動作中に、内燃機関４からの排ガスは、排気系統５の中を流れる。そして、排ガスの少量の部分流だけは、第２の排気路７の中を流れる。ここで、主排気路２０から第２の排気路７への排ガスの分岐は、両方とも能動的に制御されてよく、そうでなければ排気系統５のジオメトリによってあらかじめ定義されてよい。排ガスの第２の部分流は、排ガス浄化コンポーネント１の中を流れる。特に、すすおよび／またはカーボン粒子は、排ガス浄化コンポーネント１内に蓄積される。排ガス浄化コンポーネント１は、適切な場合、例えば触媒コーティングを有するフィルタでもよい。
【００４５】
蓄積したすす１７を変換するために、電気エネルギーは、コンデンサ２から電気ライン２１を介してサブボリューム３に供給される。電気エネルギーは、サブボリューム３を少なくとも９００℃の温度まで加熱する。前記温度で、蓄積したすすは、変換される。変換が発熱反応であるので、サブボリュームを取り巻くすす１７も（間接的に）加熱される。そうすると、すすのバーンオフ反応は、排ガス浄化コンポーネント１内に広がる。
【００４６】
内燃機関４のまたは排気系統５のパラメータが閾値に達した後、コンデンサ２に蓄えられたエネルギーの供給が起こることは、好ましい。パラメータは、例えば、排ガス中の粒子の数、排ガス浄化コンポーネント１を通る通過流の率および／または排ガス浄化コンポーネント１全体の圧力降下でもよい。
【００４７】
図２は、排気系統５の一部を概略的に示す。排気系統５は、第１端部側１３および第２端部側１４を有する放射状の触媒コンバータ１２を備える。放射状の触媒コンバータは、排ガスが放射状に流通する形成されたダクト２２である。インパクタの形の排ガス浄化コンポーネント１は、放射状の触媒コンバータ１２の第２端部側１４に配置される。排ガス浄化コンポーネント１は、コンデンサ２に接続している２つのサブボリューム３を有する。図１に関してすでに記載されたように、コンデンサは、エネルギーソース１１に、および制御装置１０に、さらに接続している。
【００４８】
動作中に、排ガスは、第１端部側１３の中心を通って、放射状の触媒コンバータ１２内に流入する。排ガス流は、矢印によってここで示される。排ガス浄化コンポーネント１は、排ガスのための流動抵抗を構成する。そうすると、排ガスは、放射状の触媒コンバータ１２の放射状に配置されたダクト２２を通って迂回される。排ガス中のより不活性なすすおよび／またはカーボン粒子は、前記迂回路をたどることができなくて、排ガス浄化コンポーネント１内に蓄積される。排ガス浄化コンポーネント１は、したがって、単に排ガスの一部だけが通過する第２の排気路７を形成する。コンデンサ２に蓄えられるエネルギーの少なくとも一部の導入によって、蓄積したすす１７の少なくとも一部は、少なくとも９００℃の温度に加熱される。そうすると、排ガス浄化コンポーネント１に蓄積されるすす１７の完全な変換を理想的にもたらすすすのバーンオフ反応は、開始する。
【００４９】
図３および図４は、本発明による排ガス処理装置６の２つの例示的実施形態を概略的に示す。排ガス処理装置は、第２の排気路７に配置される排ガス浄化コンポーネント１を備える。排ガス浄化コンポーネント１は、点火装置８を割り当てられる。点火装置８は、点火エレメント９、コンデンサ２、エネルギーソース１１および制御装置１０を備える。
【００５０】
図３に示される例示的実施形態において、点火エレメント９は、２つの電極１８によって形成される。電極１８は、画像の平面内に延びるそれらの幅、それらの高さ２４およびそれらの相互の間隔２３によって、サブボリューム３を定める。動作中に、すす１７は、電極１８間に蓄積して、したがってまた、サブボリューム３を満たす。コンデンサ２は、電極１８を介して放電されることができる。そしてその結果、電流は、すす１７による電極間を流れる。そして、その電流の流れは、サブボリューム３内のすす１７を少なくとも９００℃の点火温度まで加熱する。
【００５１】
図４に示される例示的実施形態において、サブボリューム３は、加熱導線１９の形態の点火エレメント９によって形成される。ここで、サブボリューム３は、加熱導線１９のボリュームに対応する。そしてそれは、加熱導線１９の長さおよび直径によって決定される。加熱導線１９によってコンデンサ２が放電される結果、加熱導線は加熱される。そしてその結果、加熱導線１９に隣接するすす１７の温度は、同様に上昇する。バーンオフ反応は、したがって、加熱導線１９の直接的な付近において誘発されて、すす１７の全体に広がることができる。加熱導線１９を用いることによって、すす１７の温度の上昇は、わずかなエネルギーにより達成されることができる。
【００５２】
本発明は、エネルギー効率の良い方法で、内燃機関４の排気系統５における排ガス浄化コンポーネント１の完全な再生を可能にする。
【符号の説明】
【００５３】
１…排ガス浄化コンポーネント
２…コンデンサ
３…サブボリューム
４…内燃機関
５…排気系統
６…排ガス処理装置
７…第２の排気路
８…点火装置
９…点火エレメント
１０…制御装置
１１…エネルギーソース
１２…放射状の触媒コンバータ
１３…第１の端部側
１４…第２の端部側
１５…インパクタ
１６…乗り物
１７…すす
１８…電極
１９…加熱導線
２０…主排気路
２１…ライン
２２…ダクト
２３…空間
２４…高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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