(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの陰極（４）および陽極（５）を有する、内燃エンジン（３）の排気ガス後処理装置（２）におけるイオン化装置（１）を制御する方法に関する。少なくとも１つの陰極（４）は、排気ガス後処理装置（２）において陽極（５）から離れた距離（６）で配置される。この方法は、少なくとも以下の工程：少なくとも１つの陰極（４）と陽極（５）との間に高電圧を印加する工程と、高電圧のための第１の値（７）を予め規定する工程と、少なくとも１つの陰極（４）と陽極（５）との間の高電圧により生成される電流を検出する工程と、検出された電流が、予め規定され得る回数、予め規定され得る第１の電流の強さ（９）を超える場合、高電圧のための第２の値（８）を予め規定する工程とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの陰極（４）および１つの陽極（５）を有する、内燃エンジン（３）の排気ガス後処理装置（２）におけるイオン化装置（１）を調節する方法であって、前記少なくとも１つの陰極（４）は、前記陽極（５）から離れた距離（６）で前記排気ガス後処理装置（２）に配置され、前記方法は、少なくとも以下の工程：
前記少なくとも１つの陰極（４）と陽極（５）との間に高電圧を印加する工程と、
高電圧のための第１の値（７）を予め規定する工程と、
前記少なくとも１つの陰極（４）と陽極（５）との間の高電圧により生成される電流を検出する工程と、
検出された電流が、予め規定され得る回数、予め規定され得る第１の電流の強さ（９）を超える場合、高電圧のための第２の値（８）を予め規定する工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
高電圧のための予め規定され得る前記第１の値（７）は、予め規定され得る高電圧の増加率（１０）で増加する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の値（８）は、前記第１の値（７）より低い、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
以下の工程：
検出された電流の電流増加率（１１）を決定する工程と、
前記電流増加率（１１）が予め規定され得る電流増加値を超える場合、高電圧のための前記第２の値（８）を予め規定する工程と、
をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
予め規定され得る電流増加値を超過した事象における電流に割り当てられる高電圧のための予め規定され得る前記第１の値（７）が臨界高電圧（１２）であり、高電圧のための前記第２の値（８）が前記臨界高電圧（１２）以下である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
電流が予め規定され得る第１の電流の強さ（９）を超える場合、および／または電流増加率が電流増加値を複数回超える場合、予め規定された高電圧が前記第２の値（８）まで減少する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
予め規定され得る第２の電流の強さ（１３）を有する電流が流れるように、前記第２の値（８）が予め規定される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の値（７）および／または前記第２の値（８）が、以下のパラメータ：
陰極の劣化、
内燃エンジン（３）の動作点、
排気ガス質量流量、
排気ガスの湿度、
排気ガスの温度、
内燃エンジン（３）のロード、
排気ガス中の粒子のサイズ
の少なくとも１つの関数として予め規定される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の値（７）が、少なくとも１つの以前の作動サイクルから前記第２の値（８）の関数として予め規定される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの陰極（４）と陽極（５）との間の高電圧が高電圧源（１９）により生成され、前記高電圧の大きさは前記高電圧源（１９）の入力側に印加される低電圧に比例し、低電圧により制御される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの陰極（４）と陽極（５）との間の高電圧が高電圧源（１９）により生成され、前記高電圧の大きさは前記高電圧源（１９）に印加される制御電圧の周波数により制御される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
内燃エンジン（３）と、陰極（４）および陽極（５）を有するイオン化装置（１）を有する排気ガス後処理装置（２）と、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を実施するように設定される制御装置（１５）と、を備える、自動車（１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンの排気ガス後処理装置におけるイオン化装置を調節する方法に関する。このイオン化装置は、排気ガス後処理装置において互いから離れて配置される少なくとも１つの陰極および１つの陽極を有する。少なくとも１つの陰極と陽極との間に、排気ガス中のすす粒子のイオン化を可能にする高電圧が印加される。
【背景技術】
【０００２】
可動式内燃エンジンを有する自動車において、および特にディーゼルで駆動される自動車において、内燃エンジンの排気ガスは一般に、大気中に放出されるべきではないすす粒子を含有する。これは、排気ガスの質量単位当たりまたは排気ガスの体積単位当たり、およびまた一部の場合、自動車全体についてのすす粒子の数および質量についての制限値を特定する対応する排気ガス規制により規定されている。すす粒子は特に、排気ガス中の未燃焼炭素および炭化水素である。
【０００３】
可動式内燃エンジンの排気ガスからすす粒子を除去するための多数の異なる概念が既に考察されている。交互に閉じられた壁流フィルタ、開口分岐流れフィルタ、重力により引き起こされる分離など以外に、排気ガス中の粒子が帯電され、次いで静電気引力により堆積される、システムもまた既に提案されている。前記システムは、特に「静電フィルタ」または「電気フィルタ」という名前で知られている。
【０００４】
「電気フィルタ」の場合、大きなすす粒子を形成するための小さなすす粒子の凝集および／またはすす粒子の電荷は、電界および／またはプラズマの提供によりもたらされる。帯電したすす粒子および／または比較的大きなすす粒子は、フィルタシステムから非常に分離しやすい。すす粒子塊は、それらの比較的高い慣性質量に起因して、十分に不活性で排気ガス流内に運ばれるので、排気ガス流の転換点でより容易に蓄積する。帯電したすす粒子は、それらの電荷に起因して、それらが蓄積し、それらの電荷を消散し得る表面の方へ引かれる。このことはまた、自動車の動作の間の排気ガス流からのすす粒子の除去を促進する。
【０００５】
したがって、このような電気フィルタに関して、例えば、排気ラインに配置される複数の放出電極および集電極が提案されている。ここで、例えば、排気ラインを通してほぼ中心に延びる中心放出電極および集電極としての排気ラインの周囲外側面がコンデンサを形成するために利用される。放出電極および集電極の前記構成により、電界が排気ガスの流れ方向に対して横方向に生成され、放出電極は例えば、約１５ｋＶの範囲である高電圧で作動され得る。このように、特にコロナ放電が生成され得、これにより、電界を通して排気ガスと共に流れる粒子は単極電荷に供される。前記帯電に起因して、粒子は、静電クーロン力の結果として、集電極に移動する。
【０００６】
排気ラインが集電極として使用されるシステム以外に、集電極が例えば金網の形態であるシステムも知られており、この場合、金網上の粒子の堆積は、凝集を実施するために、適切な場合、粒子をさらなる粒子と一緒にする目的のために行われる。次いで網を通して流れる排気ガスは、比較的大きな粒子を再び伴い、それらを古典的フィルタシステムに誘導する。流れが通過できる複数のダクトを有する構造の形態である集電極も知られている。したがって、ダクト壁における比較的大きな領域上に堆積される粒子は、排気ガスに含まれる酸素および／または二酸化炭素と反応できるので、特に効果的に変換され得る。
【０００７】
前記システムの全てにおいて、陰極および陽極を有するイオン化装置において、可能な限り高い電圧が陰極と陽極との間に印加されることが望ましい。印加される電圧が高くなると、すす粒子の電荷および／または排気ガスにおけるイオン化すす粒子の比率は高くなる。しかしながら、ガスパラメータに依存する高電圧を超えるとアークを形成することに留意されなければならない。アークはイオン化により陰極と陽極との間に生成される導電性パスであり、それを介して、実質的に全電流が流れ、そこから光が可視範囲のスペクトルにおいて放出される。前記アークは、実際に、電極および陽極に堆積したすす粒子が再生および／または分離される効果を有する場合があるが、このようなアークの通常の形成は、電極および陽極に対する機械的損傷を導く場合があるので、望ましくない。
【０００８】
アークが形成する場合、高電流が一般に流れ、制限された電力の電源を使用する場合、陰極と陽極との間に印加される高電圧は、電流が増加するにつれて減少、または完全になくなる。電流を生じる電荷担体が、流れる排気ガスと同伴するために、通常、特に、排気ガスが流れる場合に生じる、アークが消失されるという効果を高電圧の減少は有し得る。臨界値以下の電圧の減少はさらに、粒子がもはや荷電しないという効果を有する。特定の期間の後、アーク自体が消失したとしても、アークの形成が始めから抑制されることが望ましい、またはアークが可能な限り迅速に終了することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、従来技術から明らかになった問題を少なくとも部分的に解決することである。特に、内燃エンジンの排気ガス後処理装置におけるイオン化装置を調節するための方法を特定することを目的とし、そのイオン化装置において、アークの形成が防がれ、および／またはその方法において、アークがその形成後、比較的短時間で既に消失し、可能な限り高い電圧が常にイオン化装置に印加される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
その目的は、少なくとも１つの陰極および１つの陽極を有する、内燃エンジンの排気ガス後処理装置におけるイオン化装置を調節する方法であって、少なくとも１つの陰極が陽極から離れた距離で排気ガス後処理装置に配置され、少なくとも以下の工程：
少なくとも１つの陰極と陽極との間に高電圧を印加する工程と、
高電圧のための第１の値を予め規定する工程と、
少なくとも１つの陰極と陽極との間の高電圧により生成される電流を検出する工程と、
検出された電流が、予め規定され得る回数、特に１回、予め規定され得る第１の電流の強さを超える場合、高電圧のための第２の値を予め規定する工程と
を含む、方法により達成される。
【００１１】
したがって、イオン化装置は内燃エンジンの排気ラインにおける装置を意味すると理解され、その装置はイオン化できる、すなわち、排気ガス中の粒子の少なくとも一部に電荷を付与できる。この目的のために、イオン化装置は、少なくとも１つの陰極および陰極から離れた距離で陽極を備える。電圧が陰極と陽極との間に印加される場合、電子は陰極から放出され、放出する電子の数は、陰極の設計、特に陰極および陰極材料の曲率半径に実質的に依存する。排気ガス後処理装置は好ましくはイオン化装置の下流に配置される分離装置を備え、その分離装置上に荷電粒子が蓄積し、適切な場合、対応する気体、特に二酸化窒素（ＮＯ２）との反応および／または温度増加により変換する前に凝集する。分離装置は好ましくは、それを通して流れが通過でき、複数のダクトを有するハニカム体の形態である。
【００１２】
陰極は例えばパイプ内に配置されるワイヤにより形成されてもよく、そのパイプが陽極を形成する。さらに、陰極は排気ライン内の中心に配置される放出電極の形態であってもよく、放出電極の下流に配置される分離装置は陽極を形成する。少なくとも１つの陰極が分離装置の上流に配置されるハニカム保持体の後側に固定されることが特に好ましい。ここで、少なくとも１つの陰極は、電気的に絶縁され、また、伝導性形式でハニカム保持体に接続され得、後者の場合、高電圧がハニカム保持体に印加され、そのハニカム保持体は排気パイプに対して絶縁される。
【００１３】
本発明に係る方法は、全て同じ電源に接続される個々の陰極およびまたは複数の陰極の両方の高電圧を調節するために使用される。好ましくは、本発明に係る方法はまた、各場合の１つの電源に接続される複数の陰極の各場合の１つの陰極を調節するために使用され得る。
【００１４】
少なくとも１つの陰極と陽極との間の高電圧は高電圧源により生成され、高電圧の大きさは高電圧源の入力側に印加される低電圧に比例し、低電圧により制御される。したがって、高電圧の印加は特に入力側に印加される低電圧により実現され、低電圧の結果、高電圧源の出力側において比例する高電圧が生じる。
【００１５】
あるいは、高電圧の大きさは高電圧源に印加される制御電圧の周波数により制御される。ここで、高電圧源は第１に入力側において一定の低電圧をその高電圧源に印加され、第２に予め規定され得る周波数で制御電圧を印加される。高電圧は印加される制御電圧の周波数に応じて出力側に広がる。この場合特に、制御電圧は、例えばオプトカプラを介して高電圧源における発振器の周波数に影響を与える。
【００１６】
したがって、「予め規定する」は特に、高電圧の値が、高電圧源の入力側に対する低電圧または制御電圧の印加により生成されることを意味すると理解されるべきであり、対応する高電圧は陽極と陰極との間で予想される。
【００１７】
本発明によれば、電流は各々印加される高電圧について決定される。このことは特に、特定の予め規定される高電圧において、陰極と陽極との間に流れる電流が連続して検出されることを意味する。電流は好ましくは、陽極および／または陰極および電源と直列に接続される電流測定装置によって、入力側において低電圧で直列に接続される電流測定装置によって、ならびに／あるいは対応する位置における誘導電流測定によって検出され得る。電源の低電圧側における電流測定の場合、陰極と陽極との間の電流が直接測定されることは必須ではなく、むしろ、前記電流に比例する値を測定してもよい。
【００１８】
ここで、電流の検出の間に電流が第１の予め規定され得る電流の強さを超えることが確認される場合、陰極と陽極との間に印加される高電圧が第２の値に変化される。予め規定され得る第１の電流の強さは特に、アークの形成の事象において流れることが予想されるような電流の強さより低い。しかしながら、予め規定され得る第１の電流の強さは、排気ガス中の比較的多い割合のすす粒子がイオン化されることが予想され得るような大きさである。第１の電流の強さは好ましくは、アークが形成されることが予想され得るような大きさである。第１の電流の強さは、例えば実験で決定されてもよく、または好ましくは以前の方法の実施から知られている。高電圧についての第２の値は特に、第１の電流の強さの超過の後に予想されるかまたは生じるアークがもはや形成しないように選択される。
【００１９】
予め規定され得る第１の電流の強さを超える事象において、このように陰極と陽極との間のアークの形成の可能性があるまたはアークが形成される臨界状態が確認される。印加される高電圧はそれに応じて変化される。
【００２０】
高電圧についての予め規定され得る第１の値は、予め規定され得る高電圧の増加率で増加することが好ましい。高電圧の増加率は時間間隔当たりの電圧増加の値を意味する。したがって、高電圧は、第１の電流の強さを超える検出される電流によりアークの形成が予測されるような程度まで最初に増加する。この場合、高電圧についての第２の値は、予め規定され得る第１の電流の強さが決定される高電圧よりわずかに低いだけであるように選択されてもよい。したがって、印加される高電圧は、すす粒子のイオン化のための最適な値に可能な限り近接して近似する。第１の電流の強さに到達するまで、数回、高電圧が高電圧の増加率で増加し、その後、一定の高電圧が予め規定されることが特に好ましく、このことは、検出される第１の電流の強さに関連する高電圧に基づいて、アークを形成しないが、すす粒子の高レベルのイオン化を予測する理由の説明を与える。
【００２１】
第２の値は好ましくは第１の値より低い。したがって高電圧のために陰極と陽極との間に流れる電流は連続して検出され、閾値である、予め規定され得る第１の電流の強さが超過する事象において、陰極と陽極との間に印加される高電圧は減少する。他の同一の条件で、これは、陰極と陽極との間に流れる電流が減少し、アークの形成が抑制されるという結果を有する。
【００２２】
予め規定され得る第１の電流の強ささえ超えない記載した目的を達成する本発明の１つの有益な改良によれば、方法はまた、以下の工程：
検出された電流の電流増加率を決定する工程と、
電流増加率が予め規定され得る電流増加値を超える場合、高電圧のための第２の値を予め規定する工程と、
を含む。
【００２３】
電流増加率は、時間間隔当たりに電流が変化する値を意味する。特に、電流増加率は、２つの電流値の相違を計算することにより形成される。電流増加値が、多くても０．１ｍｓ［ミリ秒］、特に好ましくは多くても１ｍｓの時間間隔の間、計算されることが非常に特に好ましい。高電圧源の低電圧回路で測定される電流増加値は好ましくは、少なくとも２０００Ａ／ｓ［アンペア／秒］、特に好ましくは少なくとも５０００Ａ／ｓである。
【００２４】
比較的高い電流増加率での電流の増加はアークの形成に特徴的である。電流の増加値は例えば実験で決定され得るので、始めから予め規定されるが、また、作動中のアークの形成時に新たに決定されてもよい。この目的のために、例えば、アークの形成後、検出された電流の上昇するフランクが分析され、対応する電流増加値が設定される。ここで、電流増加値の分析は設定した電流増加値を超えて開始する。特に、アークが予測されるかまたは電流の強さの増加により特徴付けられる場合、したがって、アークの生成を確認でき、対応する測定、特に高電圧の減少を開始でき、実際のアークの発生を防止またはアークを排除できる。
【００２５】
予め規定され得る電流増加値を超える事象における電流に割り当てられた高電圧についての予め規定された第１の値が臨界高電圧である場合、高電圧についての第２の値は臨界高電圧以下であることがさらに有益である。このことは、電流増加値を超えた後、高電圧が、電流増加率の計算に使用された電流値に関連する高電圧以下の電圧まで減少することを意味する。したがって、アークの形成が起こる高電圧未満である高電圧が印加されることが確保される。第２の値は好ましくは、臨界高電圧より少なくとも５％〜３０％、非常に特に好ましくは５％〜１５％少ない。
【００２６】
電流が予め規定され得る第１の電流の強さを超える場合、および／または電流増加率が電流増加値を複数回、好ましくは３回、非常に特に好ましくは４回、超える場合、予め規定された高電圧は第２の値まで減少することが特に好ましい。したがって、このことは、陰極と陽極との間に印加される高電圧、または高電圧の増加が変化する前に、アークが最初に陰極と陽極との間に複数回形成されることを意味する。アークが形成される複数の場合の結果として、陰極および陽極上に堆積されているすすは消失し、それにより特に陰極は浄化される。第２に、分離器として具現化された陰極上に堆積されたすす粒子の変換の結果として、元の貫通断面が復元される。これは特に、陰極、陽極および絶縁体を浄化するために冷えた状態でのエンジン始動時に実施されるべきである。続いて第２の値は、例えば、空気の湿度、電極の摩耗、排気ガスパラメータなどの優勢条件に後で適合されるべきである。
【００２７】
予め規定され得る第２の電流の強さを有する電流が流れるように第２の値が予め規定される場合、さらに有益である。特に、このように、予め規定され得る第２の電流の強さを有する電流が流れ、したがって実質的に一定の電流が維持されるように高電圧が予め規定される調節が提案される。この場合、予め規定され得る第２の電流の強さは、アークが形成できないように選択される。したがって、測定された電流の増加の事象において、予め規定され得る高電圧は減少し、検出された電流の減少の事象において、高電圧は増加する。
【００２８】
第１の値、第２の値、第１の電流の強さおよび／または第２の電流の強さは好ましくは、以下のパラメータの少なくとも１つの関数として予め規定される：
陰極の劣化、
内燃エンジンの動作点、
排気ガス質量流量、
排気ガスの湿度、
排気ガスの温度、
内燃エンジンのロード、
排気ガス中の粒子のサイズ、
粒子数。
【００２９】
アークの形成は、排気ガスの特徴、およびまた次に陰極の形状に依存する。例えば、比較的大きな曲げ半径を有する陰極の場合、したがって、同じ数の電子を放出するために高電圧が必要とされる。印加される、より高い高電圧について排気ガス質量流量が上昇すると、すなわち、すす粒子のイオン化の特性を維持するために、第１および／または第２の値について、より高い値が予め規定されることが好ましい。同様に、排気ガスの湿度が上昇すると、印加される高電圧が減少することが有益である。高電圧は好ましくは、温度が上昇すると減少する。高電圧はまた、内燃エンジンのロードが増加する場合および／または排気ガス中の粒子数が増加する場合、減少する。ここで、高電圧は好ましくは５％〜３０％、特に好ましくは５％〜１５％減少する。
【００３０】
このことは、第１の値、第２の値、第１の電流の強さおよび／または第２の電流の強さが、第１のセットのパラメータ値について予め規定されることを意味する。さらに、第１の値、第２の値、第１の電流の強さおよび／または第２の電流の強さは、例えば内燃エンジンのロードの変化により予測される、第２のセットのパラメータ値について予め規定される。ここで、第１のセットのパラメータ値からの値は、上記に特定される従属物による第２のパラメータセットの値と異なる。
【００３１】
特に、導入部分に記載されている目的はまた、もっぱら上記のパラメータの少なくとも１つの関数としてアークの形成を防ぐために高電圧が調節されるという点で達成される。電流の強さの検出は、この場合好ましくは、パラメータに依存する第２の値におおよそ一定の方式で電流を調節する目的のために使用される。この場合、電極および／または陰極を浄化するため、あるいは電流の検出により高電圧についての第１の値および／または第２の値を再調整するために、アークが意図的に発生される場合にのみ引き起こされる場合、特に好ましい。したがって、予想される各々の排気ガスの特徴に関して、各場合、最適なイオン化効率を保証し、アークの形成を防ぐ１つの電圧が予め規定されることが可能となる。
【００３２】
本発明の特に好ましい実施形態において、少なくとも１つの以前の作動サイクルから第２の値の関数として第１の値が予め規定される。このことは、特に少なくとも１つのパラメータの関数として以前の作動サイクルで設定された第２の値が、新たな作動サイクルにおいて設定目的のために使用されることを意味する。したがって、特に、以前の作動サイクルの経験値から習得する自己適応方法を提案することを意図する。したがって、予め規定され得る第１の電流の強さおよび予め規定され得る電流増加値のあらゆる超過時に、関連する高電圧だけでなく、上記のパラメータもまた検出される。登録されたデータから、例えば、相関関係を考慮して、アークを引き起こす高電圧に何のパラメータが影響を与えるかを決定することが可能である。したがって、パラメータのセットに関して、第１の値、第２の値、第１の電流の強さおよび／または第２の電流の強さは、アークが形成する毎に記録され、対応する前記パラメータの再発生の事象において、適切な場合、平均化された高電圧が印加される。形成されるアークについての各々の検出されたデータセットは、したがって、イオン化を改良するために利用される。
【００３３】
本発明のさらなる態様によれば、内燃エンジンと、陰極および陽極を有するイオン化装置を有する排気ガス後処理装置を備え、かつ本発明に係る方法を実施するように設定される制御装置を備える自動車が提案される。
【００３４】
本発明および技術分野は図面に基づいて以下により詳細に説明される。図面は特に好ましい例示的な実施形態を示すが、本発明はそれらに限定されない。特に図面および特に例示した比率は単なる概略であることに留意されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、排気ガス後処理装置を有する自動車を示す。
【図２】図２は、イオン化装置を有する排気ガス後処理装置を示す。
【図３】図３は、排気ガスが流れる場合のイオン化装置において流れる電流の時間に対するプロファイルを示す。
【図４】図４は、本発明に係る方法の実行の間の電流および電圧の時間に対するプロファイルを示す。
【図５】図５は、本発明に係る方法を実行するための電源を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、排気ガス後処理装置２が接続される内燃エンジン３を有する自動車１４を概略的に示す。排気ガス後処理装置２は、陰極４および陽極５を有するイオン化装置１、ならびに分離器１７が配置される排気ライン１６を備える。高電圧が電源１９により陰極４と陽極５との間に印加され得る。陰極４と陽極５との間に流れる電流に比例する電流が、電源１９に通じる低電圧ラインにおいて電流測定装置２０により測定され得る。電源１９、電流測定装置２０および内燃エンジン３はデータライン１８を介して制御装置１５に接続される。制御装置１５が本発明に係る方法を実施するように設定され、備えられる。
【００３７】
作動中、排気ガスは排気ライン１６を通して内燃エンジン３から出ていき、イオン化装置１内に入る。陰極４と陽極５との間に印加される高電圧により、電子は陰極４から放出され、陽極５まで加速する。ここで、電子は排気ガス中のすす粒子をイオン化できる。排気ガスは続いて分離器１７を通して流れ、粒子およびイオン化すす粒子が堆積し、起こり得る場合、凝集する。適切な場合、堆積したすす粒子は、排気ガス中に含まれるガス、特にＮＯ２との反応により、および／または温度増加により再生される。陰極４と陽極５との間のアークの形成が検出され得、抑制され得るか、または初期段階で終了され得るように制御装置１５が設定される。この目的のために、制御装置１５は、電源１９に対する低電圧ラインにおいて電流測定装置２０により測定される電流を評価する。予め規定され得る電流の強さの超過の事象において、陰極４と陽極５との間に印加される高電圧が変化、特に減少する。
【００３８】
図２は排気ガス後処理装置２の一部を概略的に示す。以下に、図１に示した実施形態との特に相違の詳細を与える。この例示的な実施形態において、陰極４は、電極ホルダー２１に固定される３つの電極２５により形成される。電極ホルダー２１は導電性ハニカム体の形態であり、高電圧が電極ホルダー２１に印加され得、前記高電圧は電極２５に同時に印加される。代わりに、電極２５は電極ホルダー２１に対して隔離されてもよく、高電圧が電極２５に直接印加されてもよい。この例示的な実施形態において、陽極５は分離器１７の形態である。電極２５は、分離器１７の入口表面から一定の距離６離れており、したがって陽極５から離れている。電極ホルダー２１は排気ライン１６に対して電気的に絶縁されている。
【００３９】
電極ホルダー２１は、流れが通過できる複数のダクトを有して形成され、排気ガスがそのダクトを通過できるので均質化される。陰極４と陽極５との間の間隔において、排気ガス中のすす粒子はイオン化され、分離器１７に堆積される前記すす粒子の可能性は増加する。陰極４と陽極５との間の電流が決定され、臨界電流の強さを超える場合、印加される電圧は変化することが本発明に従って提供される。この方法は図４に関する記載により、より詳細に説明される。
【００４０】
図３は、すす粒子を含有する排気ガス流が、制限された電力の電源により予め規定された定電圧の場合の陰極４および陽極５を有するイオン化装置１を通過する場合の時間２４に対する電流２３のプロファイルを示す。排気ガスのパラメータが変化しない限り、実質的に一定の電流が流れる。粒子濃度、排気ガスの温度および／または排気ガスの湿度が増加する事象において、しかしながら、電流は電流の増加率１１で増加する。このことは、分子および／またはすす粒子のイオン化の可能性が高くなるので、排気ガス中の分子および／またはすす粒子が電流の影響により増加するという事実に起因し得る。分子および／または粒子のカスケードされたイオン化の場合、アークが形成されるので、電流２３は急速に上昇する。しかしながら、電流が上昇すると電圧が減少する制限された電力の電源の場合、アークはなくなり、陽極５と陰極４との間に流れる電流２３は再び降下する。本発明は、アークの形成を防ぐことおよび／または初期段階におけるアークを排除することを目的とする。
【００４１】
これに関して、図４は調節ストラテジーを概略的に示す。上側の図は陰極４と陽極５との間の予め規定された電圧２２の時間２４に対するプロファイルを示す。下側の図は、電圧２２から生じる電流２３の時間２４に対するプロファイルを示す。第１の値７を有する電圧２２が最初に印加され、電圧２２は高電圧の増加率１０で増加する。少なくとも一定の排気ガス状態の場合、生じる電流２３はアークを形成せずに電圧範囲において直線的に上昇する。第１の予め規定され得る電流の強さ９に到達すると、電圧２２は第２の値８まで下がり、この場合、電圧２２の第１の値７より実質的に下がる。第２の値８を有する高電圧が印加される場合、電流２３はまた、減少する。
【００４２】
図４に示したように、上記の調節ストラテジーに続く、代替またはさらなる調節ストラテジーにおいて、高電圧は第２の値８から開始して再び最初に増加する。排気ガスパラメータの変化のために、電流の強さの増加がここで、予め規定され得る電流の増加値を超える電流の増加率１１で起こり、高電圧が減少する。
【００４３】
電流の増加率１１は、例えば、時間的に間隔を空けられている２つの電流の強さの相違を算出することにより生成され得る。この場合、高電圧は、対応する電流の強さが電流の増加率１１を決定するために利用される大きさまで減少する。前記電圧の値は、この場合、臨界高電圧１２に設計される。高電圧は好ましくは臨界高電圧１２より低い値まで減少する。
【００４４】
先行する調節ストラテジーに続いて、図４に示すようなアークを防ぐためのさらなる調節ストラテジーは、電流２３がおおよそ第２の予め規定され得る電流の強さ１３を維持することを提供する。このように印加される高電圧が調節されるので、電流２３は第２の予め規定され得る電流の強さ１３で流れる。したがって、電圧は電流の上昇と共に減少し、電流の減少と共に増加する。第２の予め規定され得る電流の強さ１３は排気ガスパラメータの関数であることが好ましく、排気ガスパラメータの各セットは第２の予め規定され得る電流の強さ１３に割り当てられ、陰極４と陽極５の間に電圧２２が印加され、可能な最大数のすす粒子がイオン化されるが、アークの形成は起こらない。
【００４５】
アークが形成される高電圧は排気ガス流のパラメータに特に依存する。したがって、予め規定され得る電流の増加率１１の予め規定され得る第１の電流の強さ９における動作の間に決定される高電圧もまた、排気ガスパラメータの関数として登録され、自己適応システムが公知の方法で作製され得、特定の状況において、すす粒子の最適イオン化もまた、行われ得るが、アークが効果的に防止されるように高電圧が選択される。
【００４６】
図５は本発明に係る方法を実施するために使用され得る電源１９を概略的に示す。電源１９は、発振器２７、変圧器２８および高電圧カスケード２９を有する。電源１９は制御装置１５および電圧源２６に入力側において接続される。出力側において、電源１９はイオン化装置１に接続される。
【００４７】
出力側に広がる高電圧を調節するための２つの可能性が存在する。最初に、高電圧は入力側に印加される低電圧（０−１０Ｖ）に比例し得る。あるいは、出力電圧は制御信号の、制御装置１５により予め規定される周波数に依存し得る。
【００４８】
本発明は、排気ガス中の粒子のイオン化を用いる排気ガス浄化装置の安定かつ効果的な動作に特に適している。
【符号の説明】
【００４９】
１  イオン化装置
２  排気ガス後処理装置
３  内燃エンジン
４  陰極
５  陽極
６  距離
７  第１の値
８  第２の値
９  第１の予め規定され得る電流の強さ
１０  高電圧の増加率
１１  電流の増加率
１２  臨界高電圧
１３  第２の予め規定され得る高電圧
１４  自動車
１５  制御装置
１６  排気ライン
１７  分離器
１８  データライン
１９  電源
２０  電流測定装置
２１  電気ホルダー
２２  電圧
２３  電流
２４  時間
２５  電極
２６  電圧源
２７  発振器
２８  変圧器
２９  高電圧カスケード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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