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DE19711491C2 - Particle accumulation state sensor and internal combustion engine with such a sensor - Google Patents

Particle accumulation state sensor and internal combustion engine with such a sensor

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Publication number
DE19711491C2
DE19711491C2 DE19711491A DE19711491A DE19711491C2 DE 19711491 C2 DE19711491 C2 DE 19711491C2 DE 19711491 A DE19711491 A DE 19711491A DE 19711491 A DE19711491 A DE 19711491A DE 19711491 C2 DE19711491 C2 DE 19711491C2
Authority
DE
Germany
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pressure
sensor
filter
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE19711491A
Other languages
German (de)
Other versions
DE19711491A1 (en
DE19711491C5 (en
Inventor
Tateki Mitani
Hirotaka Kanazawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13223244&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE19711491(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE19711491A1 publication Critical patent/DE19711491A1/en
Publication of DE19711491C2 publication Critical patent/DE19711491C2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19711491C5 publication Critical patent/DE19711491C5/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention

Die Erfindung betrifft einen Teilchenansammlungszustands­ sensor und eine Brennkraftmaschine, die ein Filter und einen derartigen Teilansammlungszustandsensor umfaßt.The invention relates to a particle accumulation state sensor and an internal combustion engine that have a filter and a includes such partial accumulation state sensor.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the prior art

JP 56-72 213 A-In: patent abstract of Japan Sect. M vol. 5 (1981 Nr 139 (M-86) beschreibt einen Teilchenansammlungs­ zustandssensor für einen Filter eines Verbrennungsmotors, wobei der Sensor zwischen einem Verbrennungsmotorblock und dem Filter angeschlossen ist. Der Sensor umfaßt ein Gehäuse mit einer Kammer darin und einen Drucksensorabschnitt, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um die Kammer von einem Durchgangsabschnitt zu trennen, der mit dem Verbrennungs­ motorblock kommuniziert, und um die Druckdifferenz zwischen dem Druck innerhalb der Kammer und dem Druck innerhalb des Durchgangsabschnitts abzuführen. Hier wird mit zwei Leitungen eine Druckdifferenzmessung ausgeführt, wobei eine Verschiebung einer Art von Membran eine Widerstandsänderung an einem Widerstand bewirkt, und zwar mechanisch, wobei die Verschiebung von der Druckdifferenz auf der stromaufwärts­ liegenden Seite und der stromabwärtsliegenden Seite bestimmt wird. Es sind hier immer zwei Leitungen vorhanden, um die Druckdifferenzmessung bezüglich der beiden Leitungen auszuführen. Eine Absolutdruckmessung findet hier nicht statt.JP 56-72 213 A-In: patent abstract of Japan Sect. M vol. 5 (1981 No. 139 (M-86) describes particle accumulation condition sensor for a filter of an internal combustion engine, the sensor between an internal combustion engine block and the filter is connected. The sensor comprises a housing with a chamber therein and a pressure sensor section which in the housing is arranged to separate the chamber from one Separate passage section with the combustion engine block communicates, and the pressure difference between the pressure inside the chamber and the pressure inside the Pass through section. Here is two lines a pressure difference measurement, wherein a Shifting a type of membrane changes resistance on a resistor, mechanically, the Shift from the pressure difference on the upstream lying side and the downstream side determined becomes. There are always two lines to the Pressure difference measurement with respect to the two lines to execute. An absolute pressure measurement does not take place here instead of.

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer verwandten Dieselbrennkraftmaschine. Wie gezeigt, ist die Brennkraftmaschine mit einem Lufteinlaßsystemfilter 3 über ein Lufteinlaßrohr 2 verbunden. Die Brennkraftmaschine 1 ist mit einem an ihrem Bodenabschnitt befestigten Abgaskrümmer 5 ausgestattet, um ein von der Brennkraftmaschine 1 abgegebenes Abgas anzusammeln. Der Abgaskrümmer 5 ist über ein Abgasrohr 6 mit einem Abgassystemfilter 7 verbunden, der einen Katalysator darin aufweist. Der Abgassystemfilter 7 ist mit einem Temperatursensor 8 versehen, um die Temperatur des Katalysators innerhalb des Abgassystemfilters 7 abzufühlen. Fig. 5 is a schematic view showing a related diesel engine. As shown, the internal combustion engine is connected to an air intake system filter 3 via an air intake pipe 2 . The internal combustion engine 1 is equipped with an exhaust manifold 5 attached to its bottom portion in order to collect an exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 . The exhaust manifold 5 is connected via an exhaust pipe 6 to an exhaust system filter 7 which has a catalyst therein. The exhaust system filter 7 is provided with a temperature sensor 8 to sense the temperature of the catalyst within the exhaust system filter 7 .

Der Abgassystemfilter 7, der ein Filterelement 7a aufweist, ist mit einem Teilchenansammlungssensor 9 ausgestattet, um einen Teilchenansammlungszustand des Abgassystemfilters 7 abzufühlen. Der Teilchenansammlungssensor 9 umfaßt ein Gehäuse 10, eine Halbleiterdrucksensorvorrichtung 11 nachstehend auch als Drucksensor bezeichnet, die das Innere des Gehäuses 10 in eine Flußaufwärts-Kammer 10a und eine Flußabwärts-Kammer 10b unterteilt, um die innere Druckdifferenz zwischen der Flußaufwärts-Kammer 10a und der Flußabwärts-Kammer 10b abzufühlen, eine Flußaufwärts-Leitung 12, die erlaubt, daß die Flußaufwärts-Kammer 10a mit der Flußaufwärtsseite des Filterelementes 7a kommuniziert (in Verbindung steht) und eine Flußabwärts-Leitung 13, die erlaubt, daß die Flußabwärts-Kammer 10b mit der Flußabwärtsseite des Filterelementes 7a kommuniziert.The exhaust system filter 7 , which has a filter element 7 a, is equipped with a particle accumulation sensor 9 in order to sense a particle accumulation state of the exhaust system filter 7 . The particulate accumulation sensor 9 comprises a housing 10, a semiconductor pressure sensor device 11 hereinafter also referred to as a pressure sensor, the interior of the housing 10 into a Upstream chamber 10 a and a Downstream chamber 10 b is divided, around the inner pressure difference between the Upstream chamber 10 a and the downstream chamber 10 b to sense, an upstream line 12 that allows the upstream chamber 10 a to communicate (communicates) with the upstream side of the filter element 7 a and a downstream line 13 that allows that Downstream chamber 10 b communicates with the downstream side of the filter element 7 a.

Fig. 6(a) zeigt eine Aufsicht des Halbleiterdrucksensors 11, Fig. 6(b) zeigt eine Seitenquerschnittsansicht des Halbleiterdrucksensors 11 aus Fig. 6(a), und Fig. 6(c) zeigt ein schematisches Diagramm von Meßwiderständen. Fig. 6 (a) shows a plan view of the semiconductor pressure sensor 11, Fig. 6 (b) shows a side cross-sectional view of the semiconductor pressure sensor 11 of FIG. 6 (a), and Fig. 6 (c) shows a schematic diagram of sense resistors.

Der Halbleiterdrucksensor 11 hat einen dünnen Membranabschnitt 17, der durch ein Ätzen einer Seite eines Siliziumchips gebildet ist. Die andere Seite des Halbleiterdrucksensors 11 ist ionenimplantiert, um vier Meßwiderstände 18a bis 18d zu bilden. Diese Meßwiderstände 18a bis 18d weisen denselben Widerstand R auf, wenn der Halbleiterdrucksensor 11 keiner Belastung ausgesetzt ist. The semiconductor pressure sensor 11 has a thin membrane section 17 , which is formed by etching one side of a silicon chip. The other side of the semiconductor pressure sensor 11 is ion-implanted to form four measuring resistors 18 a to 18 d. These measuring resistors 18 a to 18 d have the same resistance R when the semiconductor pressure sensor 11 is not exposed to any load.

Wenn der Halbleiterdrucksensor 11 in der Richtung von Pfeil A verformt ist, erhöhen sich die Widerstände der Meßwiderstände 18a und 18c und die Widerstände der Meßwiderstände 18b und 18d verringern sich. Die absoluten Werte ΔR von Widerstandsänderungen aufgrund von Druck sind gleich. Die Meßwiderstände 18a bis 18d sind in einer Brückenverbindung angeordnet, mit einer angelegten konstanten Spannung E. Die Widerstandsänderung kann in eine Signalspannung V0 (V0 = (ΔR/R) × E), umgewandelt werden und ein Druck kann durch Messen der Spannung V0 festgestellt werden.If the semiconductor pressure sensor 11 is deformed in the direction of arrow A, the resistances of the measuring resistors 18 a and 18 c increase and the resistances of the measuring resistors 18 b and 18 d decrease. The absolute values ΔR of changes in resistance due to pressure are the same. The measuring resistors 18 a to 18 d are arranged in a bridge connection, with an applied constant voltage E. The change in resistance can be converted into a signal voltage V 0 (V 0 = (ΔR / R) × E), and a pressure can be measured by measuring the Voltage V 0 can be determined.

Nun wird der Betrieb der Brennkraftmaschine beschrieben. Luft vom Einlaßsystem/Filter 3 und durch einen Einspritzer 16 in Antwort auf Anweisungen von einer Steuereinheit 14 eingespritzter Kraftstoff werden in eine Verbrennungskammer eingeführt. In einer Verbrennungskammer werden Luft und Kraftstoff vermischt, komprimiert und gezündet, was die Brennkraftmaschine mit Leistung versorgt. Die erzeugten Abgase passieren den Abgaskrümmer 5, ein Abgasrohr 6 und einen Abgassystemfilter 7. Das Filterelement 7a des Abgassystemfilters 7 sammelt im Abgas enthaltene Teilchen.The operation of the internal combustion engine will now be described. Air from the intake system / filter 3 and fuel injected through an injector 16 in response to instructions from a control unit 14 are introduced into a combustion chamber. Air and fuel are mixed, compressed and ignited in a combustion chamber, which supplies the internal combustion engine with power. The generated exhaust gases pass through the exhaust manifold 5 , an exhaust pipe 6 and an exhaust system filter 7 . The filter element 7 a of the exhaust system filter 7 accumulated in the exhaust gas particles contained.

Wenn der Abgassystemfilter 7 kleine Teilchen ansammelt wird der Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements 7a größer als der Druck auf der Flußabwärtsseite, was eine Druckdifferenz zwischen der Flußaufwärts-Kammer 10a und der Flußabwärts-Kammer 10b zur Folge hat. Die Druckdifferenz verformt den Halbleiterdrucksensor 11, wodurch der Widerstand von jedem der Meßwiderstände 18a bis 18d verändert wird. Die Widerstandsänderung ΔR wird in einer Steuerschaltung (nicht gezeigt) im Teilchenansammlungssensor 9 in die Signalspannung V0 umgewandelt und die Signalspannung V0 wird zu der Steuereinheit 14 übertragen. Die Steuereinheit 14 wandelt die Signalspannung V0 in einen Druckwert um, der die Teilchenansammlung im Abgassystemfilter 7 bestimmt, nämlich den Verstopfungsgrad des Filterelementes 7a. Das festgestellte Ergebnis wird auf einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) angezeigt.When the exhaust system filter 7 small particles accumulates the pressure on the Flußaufwärtsseite of the filter element 7 a is greater than the pressure on the downstream side, resulting in a pressure difference between the Upstream chamber 10 a and the Downstream chamber 10 b result has. The pressure difference deforms the semiconductor pressure sensor 11 , whereby the resistance of each of the measuring resistors 18 a to 18 d is changed. The change in resistance .DELTA.R (not shown) in a control circuit in the particulate accumulation sensor 9 is converted into the signal voltage V 0 and the signal voltage V 0 is transmitted to the control unit fourteenth The control unit 14 converts the signal voltage V 0 to a pressure value, which determines the particle collection filter in the exhaust system 7, namely the degree of clogging of the filter element 7 a. The determined result is displayed on a display unit (not shown).

Auf diese Weise verwendet der bekannte Teilchenansammlungssensor für den Filter in der Brennkraftmaschine einen Halbleiterdrucksensor 11, um den Verstopfungsgrad im Filterelement 7a im Abgassystemfilter 7 abzufühlen. Kleine Teilchen, die das Filterelement 7a im Abgassystemfilter 7 nicht sammelt, können durch die Flußabwärts-Leitung 13 passieren und können die Meßwiderstände 18a bis 18d, die im Halbleiterdrucksensor 11 angeordnet sind, erreichen. Diese kleinen Teilchen beeinflussen den Wert der Meßwiderstände 18a bis 18d und verschlechtern die Zuverlässigkeit des Halbleiterdrucksensor 11 beim Betrieb.In this way the known particulate accumulation on the filter using a semiconductor pressure sensor 11 to sense for the degree of clogging in the filter element 7 a filter 7 in the exhaust system in the internal combustion engine. Small particles which the filter element 7 a does not accumulate in the exhaust system filter 7 can pass 13 through the line and can Downstream the measuring resistors 18 a to 18 d, which are disposed in semiconductor pressure sensor 11 reach. These small particles influence the value of the measuring resistors 18 a to 18 d and deteriorate the reliability of the semiconductor pressure sensor 11 during operation.

Es wird von der Flußaufwärts-Leitung 12 und der Flußabwärts- Leitung 13 gefordert, die Druckdifferenz zwischen der Flußaufwärtsseite und der Flußabwärtsseite des Abgassystemfilters 7 abzufühlen, wodurch die Bauteilanzahl des Sensors erhöht wird und mehr Befestigungsraum belegt wird.The upstream line 12 and the downstream line 13 are required to sense the pressure difference between the upstream and downstream sides of the exhaust system filter 7 , thereby increasing the number of components of the sensor and occupying more mounting space.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Teilchenansammlungszustandssensor für einen Filter einer Brennkraftmaschine und eine mit einem Filter und einem Teilchenansammlungszustandssensor ausgestattete Brennkraftmaschine bereitzustellen, mit denen der Teilchenansammlungszustand des Filters mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann, ohne durch Teilchen beeinflußt zu werden.Accordingly, it is an object of the present invention a particle accumulation state sensor for a filter an internal combustion engine and one with one  Internal combustion engine equipped with a filter and a particle accumulation state sensor provide with which the particle accumulation state of the Filters can be measured with high accuracy without being affected by particles become.

Diese Aufgabe wird durch einen Teilchenansammlungssensor gemäß Anspruch 1 und eine Brennkraftmaschine nach Anspruch gelöst.This task is accomplished by a particle accumulation sensor Claim 1 and an internal combustion engine according to claim solved.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Teilchenansammlungszustandssensors besteht darin, daß er kompakt ist und somit weniger Befestigungsraum benötigt. Another advantage of Particle accumulation state sensor according to the invention is that it is compact and therefore less Attachment space needed.  

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.Further advantageous embodiments and improvements of Invention are specified in the subclaims. Below the invention is based on its embodiments Reference to the drawings explained in more detail. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm der Brennkraftmaschine einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 shows a block diagram of the internal combustion engine of a first embodiment of the invention;

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Drucksensors des in Fig. 1 gezeigten Teilchenansammlungszustandssensors; FIG. 2 shows a cross-sectional view of a pressure sensor of the particle accumulation state sensor shown in FIG. 1;

Fig. 3(a) zeigt Messungen in Verbindung mit der Änderung von einer Signalspannung V0 des Drucksensors mit der Zeit, wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird und Fig. 3(b) zeigt Messungen in Verbindung mit der Änderung der Signalspannung V0 des Drucksensors mit der Zeit, wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird; Fig. 3 (a) shows measurements related to the change in signal voltage V 0 of the pressure sensor with time when the engine is started, and Fig. 3 (b) shows measurements related to the change in signal voltage V 0 of the pressure sensor the time when the engine is turned off;

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der Brennkraftmaschine der zweiten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 4 shows a block diagram of the internal combustion engine of the second embodiment of the invention; and

Fig. 5 ist das Blockdiagramm einer bekannten Dieselbrennkraftmaschine; und Fig. 5 is the block diagram of a known diesel engine; and

Fig. 6(a) ist die Aufsicht, die einen herkömmlichen Halbleiterdrucksensor zeigt, Fig. 6(b) ist die Seitenquerschnittsansicht, die den Halbleiterdrucksensor aus Fig. 6(a) zeigt und Fig. 6(c) ist das Schaltdiagramm, das die Anordnung der Meßwiderstände zeigt. Fig. 6 (a) 6 is a plan view showing a conventional semiconductor pressure sensor, Fig. (B) is a side cross-sectional view showing the semiconductor pressure sensor of FIG. 6 (a) and Fig. 6 (c) is a circuit diagram showing the Arrangement of the measuring resistors shows.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Erste AusführungsformFirst embodiment

Die Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt das Blockdiagramm der Diesel-Brennkraftmaschine der ersten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 ist die Querschnittsansicht des Drucksensors, der einen Teil des Teilchenansammlungszustandssensors (hiernach Teilchenansammlungssensor) aus Fig. 1 darstellt. In den Fig. 1 und 2 werden Bauteile, die ähnlich oder gleich denen sind, die mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 beschrieben werden, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.The embodiments of the invention will now be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a block diagram of the diesel internal combustion engine according to the first embodiment of the invention. FIG. 2 is the cross-sectional view of the pressure sensor that is part of the particle accumulation state sensor (hereinafter, particle accumulation sensor) of FIG. 1. In Figs. 1 and 2, components which are similar or identical to those described with reference to FIGS. 5 and 6 are designated by the same reference numerals and their description is not repeated.

Der Teilchenansammlungssensor 21 ist mit der Flußaufwärtsseite des Filterelementes 37a eines Abgassystemfilters 37 über eine Leitung 32 verbunden. Der Teilchenansammlungssensor 21 umfaßt einen Drucksensor 33 und eine Steuerschaltung 40, um eine Widerstandsänderung ΔR im Drucksensor 33 in eine Signalspannung V0 umzuwandeln.The particle collection sensor 21 is connected to the upstream side of the filter element 37 a of an exhaust system filter 37 via a line 32 . The particle accumulation sensor 21 comprises a pressure sensor 33 and a control circuit 40 for converting a change in resistance ΔR in the pressure sensor 33 into a signal voltage V 0 .

Der Drucksensor 33 umfaßt ein Gehäuse 24, das aus einer Basis 22 und einem Deckel 23 besteht, die beide eine Vakuumbezugsdruckkammer 25 innerhalb des Gehäuses bilden, einen Halbleiterdrucksensor 11, der einen Membranabschnitt 17 aufweist, der durch ein Ätzen einer Seite eines Siliziumchips gebildet ist, wobei die andere Seite des Siliziumchips ionenimplantiert ist, um Meßwiderstände 18a bis 18d zu bilden, eine Befestigung 27, die einen Durchgangsabschnitt 26 aufweist, Leitungsstifte 28, die durch die Basis 22 verlaufen und Drähte 29, um die Meßwiderstände 18a bis 18d elektrisch mit den Leitungsstiften 28 zu verbinden. Dichtungen 30 sind zwischen der Basis 22 und den Leitungsstiften 28 vorgesehen. Eine Röhre 31 ist fest mit der Basis 22 verbunden. Die Röhre 31 ist mit dem Durchgangsabschnitt 26 an einem Ende und mit der Leitung 32 am anderen Ende verbunden.Pressure sensor 33 includes a housing 24 , which consists of a base 22 and a cover 23 , both of which form a vacuum reference pressure chamber 25 within the housing, a semiconductor pressure sensor 11 , which has a membrane section 17 , which is formed by etching one side of a silicon chip, the other side of the silicon chip is ion-implanted to form measuring resistors 18 a to 18 d, a fastening 27 , which has a passage section 26 , lead pins 28 , which extend through the base 22 and wires 29 to the measuring resistors 18 a to 18 d to be electrically connected to the line pins 28 . Seals 30 are provided between the base 22 and the line pins 28 . A tube 31 is fixedly connected to the base 22 . The tube 31 is connected to the passage section 26 at one end and to the line 32 at the other end.

Da der absolute Druck in der Bezugsdruckkammer 25 so niedrig wie 10-6 mmHg ist, einem Druck von annähernd Null, ist die durch den Teilchenansammlungssensor 21 festgestellte Druckdifferenz praktisch der absolute Druck im Flußaufwärts des Filterelements 37a. Die Antwortzeit zum Fühlen von Druck ist so kurz wie 1 ms und die zum Messen von Druck erforderliche Zeit ist extrem kurz.Since the absolute pressure in the reference pressure chamber 25 is as low as 10 -6 mmHg, a pressure of approximately zero, the pressure difference detected by the particle accumulation sensor 21 is practically the absolute pressure upstream of the filter element 37 a. The response time to sense pressure is as short as 1 ms and the time to measure pressure is extremely short.

Der Betrieb der obigen Brennkraftmaschine wird nun beschrieben. Luft vom Einlaßsystemfilter 3 und durch einen Einspritzer 16 in Antwort auf Anweisungen von einer Steuereinheit 14 eingespritzter Kraftstoff werden in eine Verbrennungskammer eingeführt. In der Verbrennungskammer werden Luft und Kraftstoff vermischt, komprimiert und verbrannt, was die Brennkraftmaschine mit Leistung versorgt. Die erzeugten Abgase passieren durch einen Auspuffkrümmer 5, ein Abgasrohr 6 und einen Abgassystemfilter 37. Das Filterelement 37a des Abgassystemfilters 37 sammelt im Abgas enthaltenen Teilchen.The operation of the above internal combustion engine will now be described. Air from the intake system filter 3 and fuel injected through an injector 16 in response to instructions from a control unit 14 are introduced into a combustion chamber. Air and fuel are mixed, compressed and burned in the combustion chamber, which supplies the internal combustion engine with power. The exhaust gases generated pass through an exhaust manifold 5 , an exhaust pipe 6, and an exhaust system filter 37 . The filter element 37 a of the exhaust system filter 37 collects in the exhaust gas particles contained.

Wenn das Filterelement 37a mehr und mehr verstopft wird, tritt demgemäß eine Druckdifferenz zwischen der Flußaufwärtsseite und der Flußabwärtsseite des Filterelements 37 auf. Der Druck in der Flußaufwärtsseite wird größer als der Druck in der Flußabwärtsseite. Da die Flußabwärtsseite des Filterelements 37a mit der Atmosphäre kommuniziert, zeigt der Druck in der Flußabwärtsseite des Filterelements 37a atmosphärischen Druck, wenn kein Fluß von Abgas vorhanden ist. Daher kann das Ansammeln von Teilchen im Filterelement 37a im Abgassystemfilter 37 durch ein Überwachen der Differenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements 37a festgestellt werden.If the filter element 37 a becomes more and more clogged, a pressure difference accordingly occurs between the upstream side and the downstream side of the filter element 37 . The pressure in the upstream side becomes greater than the pressure in the downstream side. Since the downstream side of the filter element 37 a communicates with the atmosphere, the pressure in the downstream side of the filter element 37 a shows atmospheric pressure when there is no flow of exhaust gas. Therefore, the accumulation of particles in the filter element 37 may be a filter in the exhaust system 37 by monitoring the difference between the atmospheric pressure and the pressure on the Flußaufwärtsseite of the filter element 37 a will be detected.

Der Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements 37a wird durch den Teilchenansammlungssensor 21 festgestellt. Da die Flußaufwärtsseite des Filterelements 37a mit dem Durchgangsabschnitt 26 des Drucksensors 33 durch die Leitung 32 und die Röhre 31 kommuniziert, wird der Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements 37a zum Durchgangsabschnitt 26 übertragen. Als eine Folge wird der Halbleiterdrucksensor 11 des Drucksensors 33 durch die Druckdifferenz zwischen dem Durchgangsabschnitt 26 und der Bezugsdruckkammer 25 verformt. Die Widerstände der Meßwiderstände 18a bis 18d ändern sich und die daraus folgende Widerstandsänderung ΔR wird durch die Steuerschaltung 40 in die Signalspannung V0 umgewandelt und die Signalspannung V0 wird zur Steuereinheit 14 übertragen. Die Steuereinheit 14 wandelt die Signalspannung V0 in einen Druckwert um, und so wird der Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements bestimmt.The pressure on the upstream side of the filter element 37 a is determined by the particle collection sensor 21 . Since the upstream side of the filter element 37 a communicates with the passage section 26 of the pressure sensor 33 through the line 32 and the tube 31 , the pressure on the upstream side of the filter element 37 a is transmitted to the passage section 26 . As a result, the semiconductor pressure sensor 11 of the pressure sensor 33 is deformed by the pressure difference between the passage portion 26 and the reference pressure chamber 25 . The resistances of the measuring resistors 18 a to 18 d change and the resulting change in resistance ΔR is converted by the control circuit 40 into the signal voltage V 0 and the signal voltage V 0 is transmitted to the control unit 14 . The control unit 14 converts the signal voltage V 0 into a pressure value, and thus the pressure on the upstream side of the filter element is determined.

Obwohl der Druckwert entsprechend der Signalspannung V0 die Druckdifferenz zwischen dem Durchgangsabschnitt 26 und der Bezugsdruckkammer 25 ist, bezeichnet der der Signalspannung V0 entsprechende Druckwert den Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelementes 37a, da die Bezugsdruckkammer 25 praktisch null ist, nämlich im absoluten Vakuum.Although the pressure value corresponding to the signal voltage V 0 is the pressure difference between the passage section 26 and the reference pressure chamber 25 of the signal voltage V 0 corresponding pressure value is the pressure on the Flußaufwärtsseite of the filter element 37 a, since the reference pressure chamber 25 is virtually zero, namely in absolute vacuum .

Der atmosphärische Druck kann durch den Teilchenansammlungssensor 21 bestimmt werden, auf die gleiche Weise wie der Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements bestimmt wird. Der Durchgangsabschnitt 26 des Teilchenansammlungssensors 21 kommuniziert auch mit der Flußabwärtsseite des Abgassystemfilters 37 über die Röhre 31, die Leitung 32 und das Filterelement 37a. Die Flußabwärtsseite des Abgassystemfilters 37 kommuniziert mit der Atmosphäre. Somit kann, wenn kein Fluß von Abgas durch den Abgassystemfilter 37 vorhanden ist, der Teilchenansammlungssensor 21 den atmosphärischen Druck feststellen. Das heißt, wenn kein Fluß von Abgas im Abgassystemfilter 37 vorhanden ist, ist der Durchgangsabschnitt 26 flußaufwärts vom Filterelement 37a unter atmosphärischem Druck und der atmosphärische Druck wird durch den Teilchenansammlungssensor 21 festgestellt.The atmospheric pressure can be determined by the particle accumulation sensor 21 in the same manner as the pressure on the upstream side of the filter element is determined. The passage portion 26 of the Teilchenansammlungssensors 21 also communicates with the downstream side of the exhaust system filter 37 via the tube 31, the conduit 32 and the filter element 37 a. The downstream side of the exhaust system filter 37 communicates with the atmosphere. Thus, when there is no flow of exhaust gas through the exhaust system filter 37 , the particle accumulation sensor 21 can detect the atmospheric pressure. That is, when no flow is present in the exhaust system of the exhaust gas filter 37, the passage portion 26 upstream under atmospheric pressure and the atmospheric pressure is determined by the particulate accumulation sensor 21 detected by the filter element 37 a.

Der Teilchenansammlungssensor 21 fühlt den atmosphärischen Druck und den Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements 37a ab. Das Verhältnis des Teilchenansammlungszustands im Abgassystemfilter 37 mit der Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischem Druck und dem Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements 37a ist vorher erhalten worden und in der Steuereinheit 14 gesetzt. Die Steuereinheit 14 bestimmt somit den Teilchenansammlungszustand im Abgassystemfilter 37, nämlich den Verstopfungsgrad im Filterelement 37a, basierend auf dem Druckdifferenzwert zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements 37a, durch den Teilchenansammlungssensor 21 geliefert. Das Bestimmungsergebnis wird auf einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) angezeigt.The particulate accumulation sensor 21 senses the atmospheric pressure and the pressure on the Flußaufwärtsseite of the filter element 37 from a. The ratio of the particle accumulation state in the exhaust system filter 37 with the pressure difference between the atmospheric pressure and the pressure on the upstream side of the filter element 37 a has previously been obtained and set in the control unit 14 . The control unit 14 thus determines the particle accumulation state in the exhaust system filter 37 , namely the degree of clogging in the filter element 37 a, based on the pressure difference value between the atmospheric pressure and the pressure on the upstream side of the filter element 37 a, supplied by the particle accumulation sensor 21 . The determination result is displayed on a display unit (not shown).

Fig. 3(a) zeigt Messungen in Verbindung mit der Änderung der Signalspannung V0 des Teilchenansammlungssensors 21 mit der Zeit während der Anlaßphase der Brennkraftmaschine. Während der Anlaßphase dauert es zumindest 0,1 Sekunden von dem Zeitpunkt an, an dem ein Schlüsselschalter gedreht wird, bis eine Zündung in der Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine stattfindet. Da die zum Messen von Druck notwendige Zeit ungefähr 1 ms ist, fühlt der Teilchenansammlungssensor 21 den atmosphärischen Druck ab, bevor eine Zündung in der Verbrennungskammer stattfindet, während immer noch ein Auspuffgasfluß vorhanden ist. In den gemessenen Daten in Fig. 3(a) ist der atmosphärische Druck 745 mmHg. Fig. 3 (a) shows measurements related to the change in the signal voltage V 0 of the particle accumulation sensor 21 with time during the starting phase of the internal combustion engine. During the starting phase, it takes at least 0.1 seconds from the point in time at which a key switch is turned until ignition takes place in the combustion chamber of the internal combustion engine. Since the time required to measure pressure is approximately 1 msec, the particle accumulation sensor 21 senses the atmospheric pressure before ignition occurs in the combustion chamber while still having an exhaust gas flow. In the measured data in Fig. 3 (a), the atmospheric pressure is 745 mmHg.

Fig. 3(b) zeigt Messungen in Verbindung mit der Änderung der Signalspannung V0 des Teilchenansammlungssensors 21 mit der Zeit, wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird. Der Teilchenansammlungssensor 21 kann auch den atmosphärischen Druck nach der Zündung in der Verbrennungskammer abfühlen. Fig. 3 (b) shows measurements in connection with the change of the signal voltage V 0 of the Teilchenansammlungssensors 21 to the time when the internal combustion engine is switched off. The particle accumulation sensor 21 can also sense the atmospheric pressure after ignition in the combustion chamber.

Mit der Brennkraftmaschine unter konstanten Laufbedingungen, nämlich, mit einem konstanten Fluß von Auspuffgas, kann die Teilchenansammlung im Filterelement 37a, basierend auf der Differenz zwischen dem Ausgabewert des Teilchenansammlungssensors 21 und dem Ausgabewert (atmosphärischer Druck) des Teilchenansammlungssensors 21, der bereits beim Start der Brennkraftmaschine gelesen wurde, bestimmt werden.With the internal combustion engine under constant running conditions, namely, with a constant flow of exhaust gas, the particle accumulation in the filter element 37 a, based on the difference between the output value of the particle collection sensor 21 and the output value (atmospheric pressure) of the particle collection sensor 21 , which is already at the start of Internal combustion engine was read, determined.

Fahrzeuge, die sich in einem begrenzten Bereich bewegen, wie zum Beispiel Gabelstapler oder schwere Maschinen, erleiden kleine Veränderungen des atmosphärischen Drucks während der Benutzung und somit ist, sobald einmal der atmosphärische Druck unter Verwendung des Teilchenansammlungssensors 21 gemessen ist, keine weitere Messung erforderlich. Unter Verwendung des Drucksensors 33, um den Druck auf der Flußaufwärtsseite des Filterelements 37a zu überwachen, kann die Teilchenansammlung im Auspuffsystemfilter 37 fortlaufend überwacht werden.Vehicles that move within a limited range, such as forklifts or heavy machinery, undergo small changes in atmospheric pressure during use, and thus once the atmospheric pressure is measured using the particle collection sensor 21 , no further measurement is required. Using the pressure sensor 33 to the pressure on the Flußaufwärtsseite of the filter element 37 to monitor a, the aggregate of particles can be continuously monitored in the exhaust system filter 37th

Die atmosphärischen Druck entsprechende Signalspannung V0, die durch den Teilchenansammlungssensor 21 geliefert wird, kann als ein atmosphärischer Druckkorrekturfaktor verwendet werden, durch den die Steuereinheit 14 die Menge von in die Verbrennungskammer durch den Einspritzer 16 eingespritzte Menge von Kraftstoff bestimmt. Der Teilchenansammlungssensor 21 kann auch am Auspuffrohr befestigt sein.The signal voltage V 0 corresponding to atmospheric pressure, which is supplied by the particle accumulation sensor 21 , can be used as an atmospheric pressure correction factor by which the control unit 14 determines the amount of fuel injected into the combustion chamber by the injector 16 . The particle collection sensor 21 can also be attached to the exhaust pipe.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

Fig. 4 zeigt das Blockdiagramm der Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und 2 und der ersten Ausführungsform ist, daß der Teilchenansammlungssensor 21 über die Leitung 32 mit dem Lufteinlaßrohr 2 flußabwärts des Einlaßsystemfilters 3 verbunden ist. Fig. 4 is a block diagram of the internal combustion engine according to a second embodiment of the invention. The difference between the second embodiment and FIG. 2 and the first embodiment is that the particle collection sensor 21 is connected via line 32 to the air intake pipe 2 downstream of the intake system filter 3 .

In dieser Ausführungsform kann der Teilchenansammlungssensor 21 die Teilchenansammlung im Einlaßsystemfilter 3 bestimmen.In this embodiment, the particle accumulation sensor 21 can determine the particle accumulation in the intake system filter 3 .

Der in den obigen Ausführungsformen verwendete Drucksensor umfasst einen piezoelektrischen Halbleiterdrucksensor, der aus einem Membranabschnitt und Meßwiderständen besteht, die auf einer auf die Bezugsdruckkammer ausgerichteten Seite des Membranabschnitts gebildet sind. Alternativ kann der Drucksensor einen Drucksensor eines elektrostatischen Kapazitätstyps von gegenüberliegenden Platten umfassen bei denen der Abstand zwischen den Platten sich in Antwort auf angelegten Druck ändert, wodurch eine Veränderung der elektrostatischen Kapazitanz bewirkt wird. Die Bezugsdruckkammer kann mit einem inerten Gas, wie zum Beispiel Argon, mit einem bestimmten Druck gefüllt werden. In den obigen Ausführungsformen ist der Teilchenansammlungssensor in die Diesel-Brennkraftmaschine eingebaut. Alternativ kann der Teilchenansammlungssensor in Benzin-Brennkraftmaschinen eingebaut werden.The one used in the above embodiments Pressure sensor includes a piezoelectric Semiconductor pressure sensor made up of one Membrane section and measuring resistances exist on a side of the Membrane section are formed. Alternatively, the Pressure sensor a pressure sensor of an electrostatic Capacity type of opposing plates include where the distance between the plates is in response  changes to applied pressure, causing a change in the electrostatic capacitance is effected. The Reference pressure chamber can with an inert gas such as Example argon, to be filled with a certain pressure. In the above embodiments is the Particle accumulation sensor in the diesel engine built-in. Alternatively, the particle accumulation sensor in FIG Gasoline internal combustion engines are installed.

Wie oben beschrieben, umfaßt der Teilchenansammlungszustandssensor für die Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung ein Gehäuse mit einer Bezugsdruckkammer darin und einem Drucksensorabschnitt, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um die Bezugsdruckkammer von einem Durchgangsabschnitt zu trennen, der mit dem Verbrennungsmotorblock kommuniziert, und um die Druckdifferenz zwischen dem Druck innerhalb der Bezugsdruckkammer und dem Druck innerhalb des Durchgangsabschnitts abzufühlen. Somit ist der Teilchenansammlungssensor von einfachem und kompaktem Aufbau und mißt einfach die Teilchenansammlung im Filter.As described above, the Particle accumulation state sensor for the internal combustion engine according to the invention a housing with a Reference pressure chamber therein and a pressure sensor section which is arranged in the housing to the reference pressure chamber of to separate a passage section, which with the Engine block communicates, and around that Pressure difference between the pressure within the Reference pressure chamber and the pressure within the Passage section to sense. Thus the Particle collection sensor of simple and compact construction and just measure the particle accumulation in the filter.

Der mit einem Teilchenansammlungszustandssensor ausgestattete Filter gemäß der Erfindung umfaßt einen Filter und einen Teilchenansammlungszustandssensor, der ein mit dem Filter verbundenes Gehäuse umfaßt und darin eine Bezugsdruckkammer aufweist, und einen Drucksensorabschnitt, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um die Bezugsdruckkammer von einem Durchgangsabschnitt zu trennen, der mit dem Verbrennungsmotorblock kommuniziert, und um die Druckdifferenz zwischen dem Druck innerhalb der Bezugsdruckkammer und dem Druck innerhalb des Durchgangsabschnitts abzufühlen. Somit ist der mit dem Teilchenansammlungssensor ausgestattete Filter von einfachem und kompaktem Aufbau und mißt einfach die Teilchenansammlung im Filter.The one equipped with a particle accumulation state sensor Filter according to the invention comprises a filter and a particle accumulation state sensor, which one with the Includes filter connected housing and therein a Has reference pressure chamber, and a pressure sensor section, which is arranged in the housing around the reference pressure chamber to separate from a passage section, which with the Engine block communicates, and around that Pressure difference between the pressure within the Reference pressure chamber and the pressure within the Passage section to sense. So the one with the  Particle collection sensor equipped filter of simple and compact construction and simply measures the particle accumulation in the filter.

Falls die Bezugsdruckkammer evakuiert wird, so daß der Druck praktisch Null ist, tritt keine Druckänderung in der Bezugsdruckkammer bei Temperaturänderungen auf. Somit kann die Teilchenansammlung im Filter genauer überwacht werden.If the reference pressure chamber is evacuated so that the pressure is practically zero, no pressure change occurs in the Reference pressure chamber for temperature changes. Thus, the Particle accumulation in the filter can be monitored more closely.

Wenn der Durchgangsabschnitt mit der Atmosphäre kommuniziert, kann der atmosphärischer Druck einfach beim Anlassen und Abschalten des Verbrennungsmotors abgefühlt werden.When the passage section communicates with the atmosphere, the atmospheric pressure can easily start and Switching off the internal combustion engine can be sensed.

Da das Halbleiterdrucksensorelement, das einen Membranabschnitt und die Meßwiderstände auf einer Seite des Membranabschnitts aufweist, die zur Bezugsdruckkammer gerichtet ist, als Drucksensorabschnitt verwendet wird, werden die Meßwiderstände dem Auspuffgas nicht ausgesetzt und der Sensor erhält seine Betriebszuverlässigkeit über lange Zeit.Because the semiconductor pressure sensor element, the one Membrane section and the measuring resistors on one side of the Has membrane section leading to the reference pressure chamber is used as the pressure sensor section, the measuring resistors are not exposed to the exhaust gas and the sensor maintains its operational reliability long time.

Claims (12)

1. Teilchenansammlungszustands-Sensor (21, 33, 40) zur Bestimmung des Teilchenansammlungszustands eines Filter (3, 37, 37a) einer Brennkraftmaschine, wobei der Filter mit dem Sensor über eine Leitung (31, 32) verbunden ist, umfassend:
  • a) ein Gehäuse (22-24) mit einer Einlaßöffnung;
  • b) eine innerhalb des Gehäuses (22-24) um die Einlaßöffnung herum angeordnete röhrenförmige Halterung (27) mit einem Druckdurchgangsabschnitt (26);
  • c) einen Drucksensor (11), der an dem der Einlaßöffnung gegenüberliegenden Ende der röhrenförmigen Halterung (27) vorgesehen ist; wobei
  • d) die Einlaßöffnung mit der Leitung (31, 32) verbunden ist und so einen Druck durch den Druckdurchgangsabschnitt (26) der röhrenförmigen Halterung (27) an den Drucksensor (11) leitet; und wobei
  • e) eine durch die Innenwand des Gehäuses (22-24), die Halterung (26) und den Drucksensor (11) gebildete Bezugsdruckkammer (25) von der Umgebung vakuumdicht abgeschlossen ist.
1. Particle accumulation state sensor ( 21 , 33 , 40 ) for determining the particle accumulation state of a filter ( 3 , 37 , 37 a) of an internal combustion engine, the filter being connected to the sensor via a line ( 31 , 32 ), comprising:
  • a) a housing ( 22-24 ) with an inlet opening;
  • b) a tubular support ( 27 ) within the housing ( 22-24 ) around the inlet opening and having a pressure passage portion ( 26 );
  • c) a pressure sensor ( 11 ) which is provided at the end of the tubular holder ( 27 ) opposite the inlet opening; in which
  • d) the inlet opening is connected to the line ( 31 , 32 ) and thus passes a pressure through the pressure passage section ( 26 ) of the tubular holder ( 27 ) to the pressure sensor ( 11 ); and where
  • e) a reference pressure chamber ( 25 ) formed by the inner wall of the housing ( 22-24 ), the holder ( 26 ) and the pressure sensor ( 11 ) is sealed from the environment in a vacuum-tight manner.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bezugsdruckkammer (25) ein Vakuum vorherscht.2. Sensor according to claim 1, characterized in that a vacuum prevails in the reference pressure chamber ( 25 ). 3. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (11) ein piezoelektrischer Halbleiter- Drucksensor (11) ist, der einen Membranabschnitt (17) und darauf gebildete Meßwiderstände (18a, 18b, 18c, 18d) aufweist, und der Halbleiter-Drucksensor (11) an der röhrenförmigen Halterung (27) so angebracht ist, daß die Meßwiderstände (18a, 18b, 18c, 18d) zur Bezugsdruckkammer (25) ausgerichtet sind.3. Sensor according to claim 1, characterized in that the pressure sensor ( 11 ) is a piezoelectric semiconductor pressure sensor ( 11 ) having a membrane section ( 17 ) and measuring resistors formed thereon ( 18 a, 18 b, 18 c, 18 d) , and the semiconductor pressure sensor ( 11 ) on the tubular holder ( 27 ) is mounted so that the measuring resistors ( 18 a, 18 b, 18 c, 18 d) are aligned with the reference pressure chamber ( 25 ). 4. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (11) ein Drucksensor (11) vom elektrostatischen Kapazitätstyp ist, der zwei sich gegenüberliegende Platten aufweist, deren Abstand sich im Ansprechen auf einen angelegten Druck ändert.4. Sensor according to claim 1, characterized in that the pressure sensor ( 11 ) is a pressure sensor ( 11 ) of the electrostatic capacitance type, which has two opposing plates, the spacing of which changes in response to an applied pressure. 5. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsdruckkammer (25) mit einem inerten Gas gefüllt ist.5. Sensor according to claim 1, characterized in that the reference pressure chamber ( 25 ) is filled with an inert gas. 6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas Argon ist.6. Sensor according to claim 5, characterized in that the inert gas is argon. 7. Brennkraftmaschine mit einem Filter (3, 37, 37a) und einem mit dem Filter (3, 37, 37a) über eine Leitung (31, 32) verbundenen Teilchenansammlungszustands-Sensor (21, 33, 40) nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Teilchenansammlungszustands des Filter (3, 37, 37a).7. Internal combustion engine with a filter ( 3 , 37 , 37 a) and with the filter ( 3 , 37 , 37 a) via a line ( 31 , 32 ) connected particle accumulation state sensor ( 21 , 33 , 40 ) according to claim 1 Determination of the particle accumulation state of the filter ( 3 , 37 , 37 a). 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (3, 37, 37a) ein Abgassystemfilter (37) ist, der flußabwärts von einem Verbrennungsmotorblock (1) der Brennkraftmaschine angeordnet ist, um Teilchen zu sammeln, die im Abgas enthalten sind, das vom Verbrennungsmotorblock (1) abgegeben wird.8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the filter ( 3 , 37 , 37 a) is an exhaust system filter ( 37 ) which is arranged downstream of an internal combustion engine block ( 1 ) of the internal combustion engine to collect particles which are contained in the exhaust gas are emitted by the engine block ( 1 ). 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (3, 37, 37a) ein Lufteinlaßsystemfilter (3) ist, der flußaufwärts von einem Verbrennungsmotorblock (1) der Brennkraftmaschine angeordnet ist, um Teilchen zu sammeln, die in der Luft enthalten sind, die in den Verbrennungsmotorblock (1) hinein von außen aufgenommen werden.9. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the filter (3, 37, 37 a) is an air induction system filter (3), of the internal combustion engine is disposed upstream from an engine block (1) to collect particles in the air are included, which are received in the internal combustion engine block ( 1 ) from the outside. 10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsabschnitt (26) mit der äußeren Atmosphäre durch den Filter (3, 37) kommuniziert.10. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the passage section ( 26 ) communicates with the external atmosphere through the filter ( 3 , 37 ). 11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine einen Diesel-Verbrennungsmotor oder einen Benzinmotor umfasst.11. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the internal combustion engine is a diesel internal combustion engine or includes a gasoline engine. 12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8 und 10, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (14), die ein Druckerfassungssignal des Drucksensors (11) empfängt, das die Druckdifferenz zwischen dem Druck innerhalb der Bezugsdruckkammer (25) und dem Druck innerhalb des Durchgangsabschnitts (26) repräsentiert, wobei die Steuerheit (14) auf Grundlage eines ersten Druckerfassungssignals bei stehendem Motor den atmosphärischen Druck und auf Grundlage eines zweiten Druckerfassungssignals bei laufendem Motor den Filterdruck auf der Flußaufwärtsseite oder der Flußabwärtsseite des Filters (3, 37, 37a) bestimmt und den Teilchenansammlungszustand des Filters (3, 37, 37a) auf Grundlage der Druckdifferenz zwischen atmosphärischem Druck und Filterdruck und auf Grundlage einer vorab bestimmten Druckdifferenz bestimmt.12. Internal combustion engine according to claim 7 or 8 and 10, characterized by a control unit ( 14 ) which receives a pressure detection signal of the pressure sensor ( 11 ), the pressure difference between the pressure within the reference pressure chamber ( 25 ) and the pressure within the passage section ( 26 ) The controller ( 14 ) determines the atmospheric pressure on the basis of a first pressure detection signal when the engine is stopped and the filter pressure on the upstream or downstream side of the filter ( 3 , 37 , 37 a) and the particle accumulation state on the basis of a second pressure detection signal when the engine is running of the filter ( 3 , 37 , 37 a) is determined on the basis of the pressure difference between atmospheric pressure and filter pressure and on the basis of a predetermined pressure difference.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2884862B1 (en) * 2005-04-22 2007-06-22 Renault Sas METHOD AND DEVICE DIAGNOSING THE OPERATING STATE OF AN EXHAUST LINE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP4232822B2 (en) 2006-12-12 2009-03-04 トヨタ自動車株式会社 Differential pressure calculation device upstream and downstream of filter and particulate matter accumulation amount estimation device in the filter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672213A (en) * 1979-11-19 1981-06-16 Toyota Motor Corp Exhaust gas filter for internal combustion engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59100917U (en) * 1982-12-24 1984-07-07 日産自動車株式会社 Internal combustion engine exhaust particulate treatment device
DE4008092A1 (en) * 1990-03-14 1991-09-19 Gillet Heinrich Gmbh Regeneration of carbon filters for Diesel IC engine - using reference airflow to monitor pressure build=up on filters to determine regeneration point
US5186055A (en) * 1991-06-03 1993-02-16 Eaton Corporation Hermetic mounting system for a pressure transducer
DE4303625B4 (en) * 1993-02-09 2005-02-10 Deutz Ag Process for the regeneration of particle filter systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672213A (en) * 1979-11-19 1981-06-16 Toyota Motor Corp Exhaust gas filter for internal combustion engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 56072213 A, in: Patents Abstracts of Japan, Sect. M, Vol. 5 (1981), Nr. 139 (M-86) *

Also Published As

Publication number Publication date
CH691829A5 (en) 2001-10-31
DE19711491A1 (en) 1997-11-06
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DE19711491C5 (en) 2008-11-13

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