(57)【要約】  本発明は、自動車内燃機関の排気ガスに含まれる微粒子をろ過するために設けられているパティキュレートフィルタ（５）の作動方法に関する。  本発明に基づき、パティキュレートフィルタ（５）が新品の場合、コンディショニング工程が実施され、このパティキュレートフィルタ（５）の微粒子分離性能が、新品の状態で備わっている値に比べ上昇するようにコンディションニング工程が実施される。【選択図】図２
2013507564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車内燃機関の排気ガスに含まれる微粒子をろ過するために設けられているパティキュレートフィルタ（５）の作動方法であり、前記パティキュレートフィルタ（５）が新品の場合、コンディショニング工程が実施され、前記パティキュレートフィルタ（５）の微粒子分離性能が、新品の状態で備わっている値に比べ上昇するように前記コンディションニング工程が実施される方法。
【請求項２】
前記コンディショニング工程が、ガスに含まれる微粒子の少なくとも一部が前記パティキュレートフィルタ（５）によってろ過され、前記パティキュレートフィルタ（５）内に残されるように、前記微粒子含有ガスが前記パティキュレートフィルタ（５）を通過させることを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コンディショニング工程が、前記パティキュレートフィルタ（５）を前記内燃機関（１）に接続した状態で行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記コンディショニング工程を実施する際に、前記内燃機関（１）が、少なくとも一時的に、前記内燃機関（１）によって排出される排気ガスが通常の作動状態と比べ高い微粒子濃度を有するように作動することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記コンディショニング工程を実施する際に、前記内燃機関（１）が、前記内燃機関（１）によって排出される排気ガスが１ｍ３当たり０．０１ｇより多い微粒子濃度を有するように作動することを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記コンディショニング工程を実施するため、前記パティキュレートフィルタ（５）が車両外部のコンディショニング装置に接続されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項７】
前記コンディショニング工程を実施する際、前記微粒子含有ガスが、所定の時間で前記パティキュレートフィルタ（５）に送られることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記コンディショニング工程を実施する際、平均で０．１ｍｍよりも小さい空気力学的粒径の微粒子を備える微粒子含有ガスが、前記パティキュレートフィルタ（５）に送られることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記コンディショニング工程の実施後、１リットルのパティキュレートフィルタ容量当たり１０ｍｇより多い微粒子量が前記パティキュレートフィルタ（５）によってろ過され、前記パティキュレートフィルタ（５）内に残されていることを特徴とする、請求項２〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記コンディショニング工程を実施する際、前記パティキュレートフィルタ（５）に残された微粒子を、規定に従ったパティキュレートフィルタ（５）の使用中にほぼ取り除くことができるように微粒子含有ガスが使用されることを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内燃機関の排気ガスに含まれる微粒子をろ過するために設けられているパティキュレートフィルタの作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内燃機関、特にディーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子をろ過するためには、パティキュレートフィルタの使用が一般的である。しばしば使用されるのは、ハニカム構造の壁通過パティキュレートフィルタ又は焼結合金フィルタである。この種のフィルタは、一般的に、排気ガス中に含まれる微粒子質量又は微粒子数の９０％またはそれ以上を取り除くことが可能である。主として煤粒子として排気ガス中に存在する微粒子は、表面ろ過及び／又は深層ろ過効果に基づいてろ過され、時間が経つとパティキュレートフィルタ内に堆積する。これによって、パティキュレートフィルタのフロー抵抗は好ましくない形で上昇するため、再生プロセスによって、溜まった煤粒子を時々取り除く必要がある。このことは、通常６００℃より高い高温で強制的に煤を燃焼することによって行われる。熱によって煤を燃焼させる、そのような再生プロセスの必要性は、大抵の場合、パティキュレートフィルタ上での圧力損失をモニタすることによって、又はパティキュレートフィルタの微粒子負荷のモデル計算に基づいて実施される。特に、微粒子負荷を検知するための計算モデルを使用する場合、微粒子ろ過の効率、すなわち分離性能に関して、パティキュレートフィルタの特性がパティキュレートフィルタの使用期間にわたって変化する場合は不利である。また、作動安全性の面からも、分離性能が変化することは、特にこの分離性能が一時的に、要求される分離性能よりも低い場合、又は好ましい分離性能よりも低い場合には不利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、前述の欠点が回避される、自動車内燃機関の排気ガスに含まれる微粒子をろ過するために設けられているパティキュレートフィルタの作動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、請求項１の特徴を備える方法によって解決される。
【０００５】
本発明に基づく、自動車内燃機関の排気ガスに含まれる微粒子をろ過するために設けられているパティキュレートフィルタの作動方法では、パティキュレートフィルタが新品の場合、パティキュレートフィルタの微粒子分離性能が、新品の状態で備わっている値に比べ上昇するようにコンディションニング工程が実施される。本発明者が確認したように、多くの場合、使用可能状態の新しいパティキュレートフィルタの分離性能は、多少の違いはあるものの、まず、通常の使用において要求される微粒子のろ過又は削減に好適かつ必要な分離性能よりも明らかに低い。さらに、この分離性能は一定ではなく、新しいパティキュレートフィルタの場合、その使用期間の初期は分離性能が徐々に向上していく。このことは、特に使用期間の初期に、規定されている又は目標とされている微粒子の削減値を下回る可能性があるという点で不利である。この時間的動向は、さらに、微粒子負荷の評価を難しくする。微粒子負荷状態を評価又は算出するために設けられているモデルが機能しないか、又は不正確な結果をもたらす結果になる。このことにより、特に使用期間の初期において、信頼できる再生時期の特定が困難となる。総じて、発明者によって確認された現象により、パティキュレートフィルタの作動は、特に使用初期において不利な形で不確実であり、算出困難であることが判明している。この問題は、同様に観察される、分離性能に関して徐々に生じてくる安定化によって全く緩和されないか、又は僅かしか緩和されない。本発明に基づいて設けられているコンディショニング工程の結果、新品の状態においては低下し、時間の経過に伴って増加する分離性能の不利な現象が少なくとも大幅に排除される。
【０００６】
このコンディショニング工程は、使用可能状態にある新しいパティキュレートフィルタにおいて、一般的に設定されている作動方法で規定に従ってパティキュレートフィルタを使用する前に行うように設定されている。コンディショニング工程の実施前は、パティキュレートフィルタの製造工程が終了しており、パティキュレートフィルタは、微粒子をろ過するために車両で使用可能な状態にある。それでもなお、このコンディショニング工程は、パティキュレートフィルタの使用開始前に、製造工程に続けて行うことができる。コンディショニング工程終了後の分離性能は、パティキュレートフィルタを規定に従って通常使用した場合の微粒子のろ過質量又は数に関して、低い初期値から７０％より多く、好ましくは９０％より多く、特に好ましくは９７％より多く上昇しているように設定されている。この場合、特に、このコンディショニング工程は、パティキュレートフィルタの分離性能が、コンディショニング工程の終了後に続いて、規定に従って使用される際、初期値に比べて高い規定値を常に上回っているように設定されている。
【０００７】
本発明は、主に表面又は深層ろ過効果をもつオープンセル又はクローズドセルフィルタに適用できるという利点がある。特に、本発明は、ハニカム構造の壁通過パティキュレートフィルタに適用することができる。このパティキュレートフィルタの場合、長い流入ダクトの端部が閉鎖されることによって多孔質壁の通過が強制的に引き起こされ、ろ過効果を生じる。特に有利であるのは、本発明が、炭化ケイ素、コージライト及び／又はチタン酸アルミニウム素地の、このようないわゆる壁流フィルタタイプに適用可能なことである。しかし、本発明は、例えばセラミック又は金属素地の泡状フィルタ又は焼結合金フィルタなどのその他のフィルタタイプにも適用可能である。
【０００８】
分離性能を向上させ、安定化するためのこのコンディショニング工程は、本発明に基づき、新品の状態にあるパティキュレートフィルタにおいて行われる。新品の状態とは、この場合、実際の製造工程が終了し、その後パティキュレートフィルタが使用可能になっているパティキュレートフィルタの状態を意味する。また、長期の使用において溜められた灰の堆積物を取り除く再生プロセス終了後のパティキュレートフィルタの状態も新品の状態として理解されるべきである。
【０００９】
本発明に基づき、このコンディショニング工程は、そのような状態にあるパティキュレートフィルタが通常の作動方法で用いられる前に行われる。規定に従って使用される場合、パティキュレートフィルタは、車両内に取り付けられ、該当する内燃機関に接続された状態で、エンジンの排気ガスのろ過に用いられる。このパティキュレートフィルタは、エンジン及び／又は動作点に応じて、通常、走行距離１ｋｍ当たり０．１ｇ〜３ｇ又は排気ガス１ｍ３当たり１ｍｇ〜１００ｍｇの微粒子濃度を有している。この場合、微粒子数が排気ガス１ｃｍ３当たり約１０６〜１０８の場合、これらの微粒子は、通常、５０ｎｍ〜１２０ｎｍの平均空気力学的粒径を有している。この場合、微粒子とは、固体粒子を意味している。規定に従った通常のパティキュレートフィルタ使用における分離性能に関して、前述の値は、これらの状態に関連している。
【００１０】
本発明の実施形態では、コンディショニング工程が、ガスに含まれる微粒子の少なくとも一部がパティキュレートフィルタによってろ過され、パティキュレートフィルタ内に残されるように、微粒子含有ガスがパティキュレートフィルタを通過させることを含んでいる。好ましいのは、この微粒子含有ガスが、基本的に、エンジンの排気ガスをろ過するパティキュレートフィルタの、規定に従った使用においても見られるような粒度分布の微粒子を有していることである。この場合、好ましくは、通常の作動において見られる値よりも高い微粒子濃度を有するガスがパティキュレートフィルタに当てられるように設定されている。従って、このパティキュレートフィルタは、コンディショニングが実施される場合、微粒子の多い特殊モードで作動する。
【００１１】
本発明のもう１つの実施形態では、コンディショニング工程が、パティキュレートフィルタを内燃機関に接続した状態で行われる。このコンディショニング工程は、好ましくは、該当する車両がユーザーへ納品される前、又はその直後に実施される。特に、該当する車両が普通に走行する前に、このコンディショニング工程を実施するように設定することができる。同様に、このコンディショニング工程は、独立して行われる灰の浄化プロセスで再生されたパティキュレートフィルタの取付けに続いて、排気ガスシステム又は車内において実施することができる。コンディショニング工程を車両納入後に実施する場合、好適には、この工程が、エンジンのコントロールユニットの該当するプログラムによって実施される。好ましいのは、規定された初期走行区間のエンジン作動が変更され、コンディショニングが実施されるように、このコントロールユニットがプログラムされていることである。
【００１２】
特に、内燃機関に接続されている状態でコンディショニング工程を実施する場合、本発明のもう１つの実施形態では、コンディショニング工程を実施する際に内燃機関が、少なくとも一時的に、内燃機関によって排出される排気ガスが通常の作動状態と比べ高い微粒子濃度を有する形で作動するように設定されている。排気ガスの微粒子濃度は、通常の作動状態に対して、好ましくは係数で約１．１〜１０、特に好ましくは係数で１．５〜５高くされている。特に、本発明のもう１つの実施形態では、コンディショニング工程を実施する際、内燃機関によって排出される排気ガスが１ｍ３当たり０．０１ｇ以上の微粒子濃度又は１ｃｍ３当たり５×１０７以上の微粒子数を有するように、内燃機関が作動する。これによって、コンディショニング工程を比較的短い時間で実施し、終了させることができる。この場合、引き上げられる微粒子濃度の調整は、燃料噴射の数によって及び／又は燃料噴射の時点によって、好ましい方法で制御することができる。追加又は代替の方法として、排気ガス中に高い微粒子濃度が発生するように、排気ガス再循環率、ターボチャージャのブーストプレッシャ、オイル又はクーラント温度を制御することもできる。燃料主噴射の噴射開始は、好ましくは約１０度のクランク角度だけ後にずらされる。排気ガス再循環率は、好ましくは１％より多く、特に好ましくは５％より多く引き上げられる。微粒子濃度を上げるため、ブーストプレッシャは、好ましくは通常設定される値よりも５％より多く減少させることができる。さらに、好ましくはコンディショニング工程を実施するためだけに、微粒子を形成する添加剤を燃料及び／又はエンジンオイルに添加することもできる。
【００１３】
本発明のもう１つの実施形態においては、コンディショニング工程を実施するため、パティキュレートフィルタが車両外部のコンディショニング装置に接続されるように設定されている。この場合、パティキュレートフィルタは、車両の排気ガスシステム内に配置することができる。しかし、このコンディショニング工程は、車両の外部に配置されているパティキュレートフィルタでも行うことができる。このコンディショニング工程を実施するため、パティキュレートフィルタは、例えば液体燃料、気体燃料又は固体燃料バーナーもしくは好ましい微粒子の粒度範囲が生じる煤粒子発生器もしくは微粒子発生器に接続される。それによって、車両納入時に、もしくは再生又は交換されたパティキュレートフィルタの取付け後、すぐに安定した高い微粒子分離性能を発揮するパティキュレートフィルタが使用可能である。
【００１４】
本発明のもう１つの実施形態では、コンディショニング工程を実施する際、微粒子含有ガスが所定の時間でパティキュレートフィルタに送られるように設定されている。従って、コンディショニング工程の実施は、設定された時間内に制限されている。この規定時間は、好ましくは１時間より短く、特に好ましくは２０分よりも短い。
【００１５】
本発明のもう１つの実施形態では、コンディショニング工程を実施する際、平均で０．１ｍｍよりも小さい空気力学的粒径の微粒子を備える微粒子含有ガスが、パティキュレートフィルタに送られるように設定されている。特に、この微粒子含有ガスは、基本的に１００ｎｍよりも粒径の小さい微粒子を有するように設定されている。証明されたように、そのような微粒子含有ガスによって、特に有効な分離性能の向上又は安定化を実現することができる。
【００１６】
本発明のもう１つの実施形態では、コンディショニング工程の実施後、１リットルのパティキュレートフィルタ容量当たり１０ｍｇより多い微粒子量がパティキュレートフィルタによってろ過され、パティキュレートフィルタ内に残っているように設定されている。好ましくは、コンディショニング工程の実施後、１リットルのパティキュレートフィルタ容量当たり１００ｍｇより多い、特に好ましくは１リットルのパティキュレートフィルタ容量当たり５００ｍｇより多い微粒子量がパティキュレートフィルタによってろ過され、パティキュレートフィルタ内に残っているように設定されている。証明されたように、それによって、特に有効な分離性能の向上又は安定化を実現することができる。
【００１７】
本発明のもう１つの実施形態では、コンディショニング工程を実施する際に、パティキュレートフィルタに残された微粒子を、規定に従ったパティキュレートフィルタの使用中にほぼ取り除くことができるように微粒子含有ガスが使用される。好ましくは、そのガスに含まれる微粒子が、引き続いてパティキュレートフィルタを使用する場合に、例えば、好適には２５０℃以上の加熱により、及び／又はエンジン排気ガスに含まれる成分と反応して揮発性物質になることにより取り除かれる微粒子である。例えば、昇華によって揮発することのできる固体粒子を使用することができる。規定に従ってパティキュレートフィルタを使用する際、例えば高温の影響下で熱によって分解される固体粒子を使用することもでき、その分解生成物は取り除くことができる。しかし、パティキュレートフィルタ内に残っていることによってパティキュレートフィルタの正常な作動に悪影響を及ぼさないような微粒子が選択される場合は、パティキュレートフィルタから再び取り除くことのできる微粒子の使用を省略することができる。それらの微粒子は、Ｃ、Ｈ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｅ、Ｓ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｂａ、Ｃｌ、Ｒｈ、Ｆの１つ又は複数のエレメントの固形物から形成され得る。特に、パティキュレートフィルタの初期負荷は、煤又は煤に類似した微粒子によるのが好ましい。
【００１８】
本発明の有利な実施形態を図に示し、以下に説明する。この場合、ここで示された特徴及び以下に説明する特徴は、それぞれに示された特徴の組合せだけではなく、本発明の範囲から出ることなく、その他の組合せ又は単独でも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】パティキュレートフィルタを接続した内燃機関の図である。
【図２】パティキュレートフィルタの部分図であり、好ましくは本発明による方法が使用されている。
【図３】微粒子発生器に接続されたパティキュレートフィルタの図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１の図は、パティキュレートフィルタ５を接続した車両（図示されていない）の内燃機関１を示している。この内燃機関１は、この場合、例えば４気筒の、化学量論的モード又は希薄燃焼モード可能な直噴式ガソリンエンジンモデル又は直噴式ディーゼルエンジンモデルであり得る。内燃機関１の排気ガスは、排気ガスライン３を介して、ハウジング４に取り付けられているパティキュレートフィルタ５に供給される。このパティキュレートフィルタは、内燃機関１の排気ガスシステム２の構成部品である。見やすくするために、内燃機関１及び排気ガスシステム２の作動のために設けられている、又は設けることのできるその他のコンポーネントは示されていない。しかし、当然ながら、排気ガスシステム２は、例えばセンサ及び触媒コンバータなど、パティキュレートフィルタ５の上流及び／又は下流に取り付けることのできる、その他の構成部品を有することも可能である。
【００２１】
この場合、内燃機関１は、通常、関係する車両の走行距離１ｋｍ当たり５ｇ又は排気ガス１ｍ３当たり約５０ｍｇまでの微粒子濃度をもつ排気ガスを排出するように形成されている。一般的に、主として煤粒子として存在する固体粒子の粒径分布がある場合、この微粒子は、最大が約８０ｎｍの空気力学的粒径を有している。
【００２２】
図２には、使用されるパティキュレートフィルタ５の好ましい実施形態の長手方向断面図が示されている。パティキュレートフィルタ５は、正面の入口面１０から反対側の正面の出口面１１まで伸びている細長い直線のフローダクト６ａ、６ｂを備える、いわゆる壁流パティキュレートフィルタとして形成されている。この場合、見やすくするために、多数のフローダクト６ａ、６ｂのうちの数個しか示されていない。これらのフローダクト６ａ、６ｂは互いに平行しており、隣り合うフローダクトは、ガスを通す多孔質の壁７によって互いに分離されている。壁７の厚さは、好ましくは０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲にある。多孔率は３０％〜７０％の範囲にあり、平均孔径は１μｍ〜５０μｍの範囲にあるのが好ましい。本発明は、壁の孔径が平均２０μｍ及びそれ以下であり、多孔率が４０％より多いパティキュレートフィルタの場合は有利であることが確認された。壁７は、好ましくは一貫して同様に多孔質に形成されている。
【００２３】
フローダクト６ａ、６ｂは、全長にわたって一定した正方形の断面を有しているが、その他の断面形状も同様に可能である。入口面１０又は出口面１１を上から見た図（図示されていない）ではセルの様子が示されるが、この場合、セル密度は、好ましくは１００ｃｐｓｉ（１平方インチ当たりのセル数）〜４００ｃｐｓｉの範囲にある。特に、セル密度が約３００ｃｐｓi（１ｃｍ２当たり約４７セルに該当）であるのが好ましい。
【００２４】
パティキュレートフィルタ５は、好ましくは全長にわたって一定した正方形の断面を備えるシリンダ形の形状を有しているが、その他の断面形状も同様に可能である。さらに、このパティキュレートフィルタ５は、図２に示されている形状に従って、列及び段に配置される多数の同様のセグメントから構成することもでき、それらのセグメントは互いに接触し、好ましくはセラミック接着剤で接続されている。
【００２５】
フローダクト６ａ、６ｂには、入口面１０と出口面１１とに、ガスを通さないキャップ８が交互に装備されている。キャップ８は別にして、フローダクトは、残りの軸方向の部分にわたって通過可能に形成されている。入口面１０が塞がれていない、開かれたフローダクトがインレットダクト６ａを形成し、出口面１１が塞がれていない、開かれたフローダクトがアウトレットダクト６ｂを形成している。インレットダクト６ａの出口側がそれぞれのキャップ８によって塞がれていることによって、インレットダクト６ａに流入する排気ガスは、多孔質のダクト壁７を通り、その際に排気ガスに含まれる微粒子がろ過される。
【００２６】
好ましくは、触媒作用のある層９が、幾つかの又は全てのフローダクト６ａ、６ｂの壁７に取り付けられている。図２に示されているケースでは、触媒層９が、例えばインレットダクト６ａの壁７にのみ設けられている。触媒層９は、該当するフローダクトの壁７に、好ましくは連続して取り付けられており、それ自体がガスを通す。この触媒層９は、三元触媒層、酸化触媒作用のある層、窒素酸化物削減に関して選択的に働くＳＣＲ触媒層の形で、又は窒素酸化物ストレージ触媒層の形で、当業者には一般的な、それぞれ通常の機能及び特徴において形成することができる。この場合、様々な形態の層を半径方向に重ねることも有利であり、それによって効果を組み合わせることが可能となる。例えば、窒素酸化物ストレージ触媒層をＳＣＲ触媒層の上に取り付けることができ、又はその反対にＳＣＲ触媒層を窒素酸化物ストレージ触媒層の上に取り付けることもできる。同様に、層を軸方向に部分的に異なって形成することも可能である。この方法により、触媒作用とろ過作用とを組み合わせた機能をもつ排気ガス浄化部品が形成される。
【００２７】
以下では、新品又は灰浄化プロセスにおいて新たに再生された使用可能な状態にあるパティキュレートフィルタ５があることを前提としている。さらに、この新品状態のパティキュレートフィルタ５は、一般的に内燃機関１から排出されてパティキュレートフィルタ５を通過する排気ガスの微粒子質量及び／又は微粒子数に関して、７０％よりも少ない微粒子分離性能を有していることが前提とされる。とはいえ、新しいパティキュレートフィルタの場合、製造プロセスが終了した後では、５０％又はそれ以下の非常に低い分離性能しかないことは珍しいことではない。こうしたケースにおいては、そのような低い分離性能が、少なくともパティキュレートフィルタ使用初期に許容できない高い微粒子を排出する結果となるため、本発明が極めて有利であることは明らかである。一般的に、新品の状態において、必要かつ好適な値と比べ、ある程度大きく低下している分離性能を向上させるため、本発明に基づき、コンディショニング工程が設けられている。ここでは、コンディショニング工程が、図１に示されている取付け状態において、一時的に内燃機関１から排気ガスが新しいパティキュレートフィルタ５に供給されることによって行われ、この排気ガスは、通常の値に比べて高い微粒子濃度を有している。この微粒子濃度は、通常の値と比べ約２倍〜５倍増加しているのが好ましい。この場合、好ましいのは、内燃機関１から排出される微粒子の粒径分布は、通常の値に比べ基本的に変化していないことである。そのために、内燃機関１は、一時的に微粒子の多い燃焼モードで作動する。微粒子の多い燃焼モードは、パティキュレートフィルタ５の分離性能が規定値の７０％より高く、好ましくは９０％より高く、特に好ましくは９７％より高く上昇するまで維持されるのが好ましい。該当する所要時間は、事前のテストによって実証的に調査され、それに応じて決定することができる。規定の所要時間は、パティキュレートフィルタ５によってろ過された微粒子の質量によっても決定することができる。通常、コンディショニング工程は、１リットルのパティキュレートフィルタ容量当たり、約０．１ｇ〜１．０ｇの微粒子がパティキュレートフィルタ５に溜められるまで実施すれば十分である。
【００２８】
比較的微粒子の多い排気ガスが当てられたことにより、好ましい分離性能が達成されれば、パティキュレートフィルタ５への排気ガスの負荷は終了するのが好ましい。これによって、コンディショニング工程が終了し、内燃機関１は、その後の作動段階において再び通常通り作動する。コンディショニング工程に直接続けて、又はコンディショニング工程の終了後できるだけすぐに、強制的なパティキュレートフィルタの再生が熱による煤燃焼によって実施されるように設定することもできる。確認されたように、コンディショニング工程においてパティキュレートフィルタ５の中にあらかじめ煤の形で運び込まれた微粒子は、熱によるパティキュレートフィルタの再生によって少なくとも大部分が再度取り除かれるが、その後も、微粒子の分離性能向上は少なくともほぼ同程度存在する。
【００２９】
説明されたパティキュレートフィルタ５のコンディショニング方法は、新車の納入前、又は例えば交換によって新しいパティキュレートフィルタを取り付けた車両の納入前に行うことができる。
【００３０】
このコンディショニングは、そのために設けられたワークショップで行われるのが好ましい。車両納入直後にコンディショニング工程を走行中に行うように設定することも可能である。このことは、エンジンコントロールユニットによってプログラムされた手順によって自動的に行われるのが好ましい。該当するユーザーへの車両納入後、内燃機関１の最初のスタートに続いて、又は最初の何回かのスタートのいずれかに続いて、コンディショニング工程を実施するように設定することも可能である。この場合、コンディショニング工程を、できるだけ連続している約１０ｋｍの区間内で行うように設定されているのが好ましい。
【００３１】
図３に示されているように、このコンディショニング工程は、車両外部の微粒子発生器１２に接続されたパティキュレートフィルタ５でも行うことができる。この微粒子発生器１２は、例えば、気体又は固体燃料バーナー又は煤発生器としても形成することができる。好ましいのは、車両に取り付ける前の新品の状態のパティキュレートフィルタ５に、微粒子発生器１２の微粒子含有ガスを当てるように設定することである。この微粒子発生器は、好ましくは、図１を用いて前述したような、内燃機関の微粒子と同様の粒径範囲を備える微粒子を含むガスを発生させる。このコンディショニング工程は、パティキュレートフィルタ５の製造プロセスに続いて、又は浄化プロセスに続いて車両外部で行われるのが好ましい。このコンディショニング工程は、上述のパティキュレートフィルタが車両内に取り付けられている場合と同様に、分離性能が望ましい値まで上昇するか、又はパティキュレートフィルタ５の中に十分な微粒子量が付着した場合に終了する。特に、煤粒子を当てる場合、熱による煤燃焼を伴う再生プロセスをコンディショニング工程に続けて行うことができる。次に、そのように前もってコンディショニングされたパティキュレートフィルタ５が車両に取り付けられ、その規定に従って使用が行われる。
【符号の説明】
【００３２】
１      内燃機関
２      排気ガスシステム
３      排気ガスライン
４      ハウジング
５      パティキュレートフィルタ
６ａ    インレットダクト
６ｂ    アウトレットダクト
７      壁
８      キャップ
９      触媒層
１０    入口面
１１    出口面
１２    微粒子発生器
【図１】
2013507564.tif 000003
【図２】
2013507564.tif 000004
【図３】
2013507564.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月12日(2012.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車内燃機関の排気ガスに含まれる微粒子をろ過するために設けられているパティキュレートフィルタ（５）の作動方法であり、前記パティキュレートフィルタ（５）が新品の場合、コンディショニング工程が実施され、前記パティキュレートフィルタ（５）の微粒子分離性能が、新品の状態で備わっている値に比べ上昇するように前記コンディションニング工程が実施され、前記コンディショニング工程を実施するために、
前記内燃機関によって排出される排気ガスが通常の作動状態と比べ高い微粒子濃度を有するように、車両に取り付けられた前記パティキュレートフィルタ（５）の規定された初期走行区間についてエンジン作動が変更されるか、又は、
前記パティキュレートフィルタ（５）が車両外部のコンディショニング装置に接続される方法。
【請求項２】
前記内燃機関（１）によって排出される排気ガスが１ｍ３当たり０．０１ｇより多い微粒子濃度を有するように、前記車両に取り付けられた前記パティキュレートフィルタ（５）の規定された初期走行区間について、前記コンディショニング工程を実施するためにエンジン作動が変更されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パティキュレートフィルタ（５）が前記車両に取り付けられている場合、引き上げられる微粒子濃度を調整するため、燃料噴射の数及び／又は燃料噴射の時点が変更されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記パティキュレートフィルタ（５）が前記車両に取り付けられている場合、引き上げられる微粒子濃度を調整するため、排気ガス再循環率及び／又はエグゾーストターボチャージャのブーストプレッシャが変更されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記パティキュレートフィルタ（５）が前記車両に取り付けられている場合、ユーザーへの車両納入後、前記内燃機関（１）の最初のスタートに続いて、又は最初の何回かのスタートのいずれかに続いて、コンディショニング工程が実施されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記パティキュレートフィルタ（５）が前記車両に取り付けられている場合、前記コンディショニング工程が、約１０ｋｍの区間内で実施されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記コンディショニング工程の実施後、１リットルのパティキュレートフィルタ容量当たり１０ｍｇより多い微粒子量が前記パティキュレートフィルタ（５）によってろ過され、前記パティキュレートフィルタ（５）内に残されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
コンディショニング工程が、１リットルのパティキュレートフィルタ容量当たり約１グラムの微粒子が前記パティキュレートフィルタ（５）に溜められた場合に終了することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記コンディショニング段階終了後の前記パティキュレートフィルタ（５）の前記分離性能が、前記パティキュレートフィルタ（５）を規定に従って通常使用した場合のろ過した微粒子の質量又は微粒子の数に関して、９７％より多く上昇していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記コンディショニング工程を実施する際、前記微粒子含有ガスが、所定の時間で前記パティキュレートフィルタ（５）に送られることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記コンディショニング工程を実施する際、平均で０．１ｍｍよりも小さい空気力学的粒径の微粒子を備える微粒子含有ガスが、前記パティキュレートフィルタ（５）に送られることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記コンディショニング工程を実施する際、前記パティキュレートフィルタ（５）に残された微粒子を、規定に従ったパティキュレートフィルタ（５）の使用中にほぼ取り除くことができるように微粒子含有ガスが使用されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
車両外部のコンディショニング装置に接続されている前記パティキュレートフィルタ（５）を用いて前記コンディショニング工程を実施する場合、前記パティキュレートフィルタ（５）が、前記車両の排気ガスシステム内に配置されていることを特徴とする、請求項１又は７〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
車両外部のコンディショニング装置に接続されている前記パティキュレートフィルタ（５）を用いて前記コンディショニング工程を実施する場合、前記パティキュレートフィルタ（５）が、前記車両の外部に配置されていることを特徴とする、請求項１又は７〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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