ES2316118T3

ES2316118T3 - Aparato de purificacion de gas de escape para medir particulas.

Info

Publication number: ES2316118T3
Application number: ES07019179T
Authority: ES
Inventors: Athanasios Konstandopoulos
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: EP1921289A1; CN101225761B; CN101225761A; KR100899967B1; EP1921289B1; ATE417190T1; JP2008101604A; DE602007000350D1; PL1921289T3; KR20080034801A

Abstract

Un aparato de purificación de gas de escape (20), que comprende: un filtro de partículas diesel primario (22) provisto en una línea de escape primaria (21) de un motor diesel; una línea de escape secundaria (21A) ramificada de dicha línea de escape primaria desde un punto de ramificación situado en un lado de aguas arriba de dicho filtro de partículas diesel primario; un filtro de partículas diesel secundario (22A) provisto en dicha línea de escape secundaria, teniendo dicho filtro de partículas diesel secundario una capacidad de almacenamiento de hollín menor que la capacidad de almacenamiento de hollín de dicho filtro de partículas diesel primario; una parte de baja presión provista en dicha línea de escape secundaria en un lado de aguas abajo de dicho filtro de partículas diesel secundario, proveyendo dicha parte de baja presión una presión inferior a una presión de dicho punto de ramificación; y una parte de medición de presión diferencial (22B) que mide una presión diferencial entre una entrada y una salida de dicho filtro de partículas diesel secundario.

Description

Aparato de purificación de gas de escape para medir partículas.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere en general a aparatos de purificación de gas de escape de motores de combustión interna, y más particularmente a un aparato de purificación de gas de escapes que incluye un filtro de partículas diesel (DPF) y usado para eliminar materia particulada (PM) contenida en un gas de escape de un motor diesel.

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Técnica antecedente

Convencionalmente, se ha usado un filtro de partículas diesel de cerámica porosa para recoger materia particulada fundamentalmente de C (carbono) emitido desde un motor diesel. Con tal filtro de partículas diesel, se produce deposición gradual de materia particulada con el uso continuo del mismo, y así, se ha practicado en la técnica de aparatos de purificación de gas de escape que usan un filtro de partículas diesel eliminar la materia particulada depositada causando periódicamente un procedimiento de combustión dentro del filtro de partículas diesel y regenerar el filtro de partículas diesel. Cuando no se atiende tal deposición de materia particulada, se causa una presión excesiva en el filtro de partículas diesel por el gas de escape, mientras que esto puede conducir al deterioro de la eficiencia del combustible o daño al motor.

Es preferible que tal regeneración del filtro de partículas diesel se realice durante el funcionamiento del motor diesel, sin sustituir o desmontar el filtro, y así, se practica en la técnica llevar a cabo la inyección de combustible en el estado en que el pistón está bajando en el cilindro después de la combustión para formar un gas a alta temperatura (proceso de post-inyección). De ese modo, la materia particulada depositada se quema con el gas a alta temperatura así formado

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Descripción de la invención

La Figura 1 muestra la construcción general de un sistema de purificación de gas de escape de un motor diesel equipado con un filtro de partículas diesel según una técnica relacionada de la presente invención.

Haciendo referencia a la Figura 1, un motor diesel 11 tiene una línea de escape 12, en la que está provisto un filtro de partículas diesel 12B en la línea de escape 12 para recoger la materia particulada contenida en el gas de escape y emitida desde el motor diesel 11.

La Figura 2A muestra el esquema del filtro de partículas diesel 12B mientras que la Figura 2B muestra un elemento que constituye el filtro de partículas diesel.

El filtro de partículas diesel 12B está formado de una unidad de filtro 12A de una cerámica porosa, típicamente de SiC, en el que está formado un gran número de conductos de gas 12a en la unidad de filtro 12A para extenderse desde un extremo hasta el otro extremo de la misma con una sección transversal de 1 mm x 1 mm, por ejemplo.

De ese modo, el filtro de partículas diesel 12B se forma uniendo unidades de filtro plurales (elementos de filtro) 12A por un material de sellado (capa de adhesión) y mecanizando la parte periférica del mismo de manera que el filtro 12B en conjunto tiene una forma cilíndrica. Además, la superficie periférica del filtro 12B está cubierta por un material de sellado (capa de revestimiento). Puede haber un caso en el que sólo se usa una unidad 12A en el filtro de partículas diesel 12B.

La Figura 2C muestra el principio del filtro de partículas diesel 12B.

Como se muestra esquemáticamente en la Figura 2C, los conductos de gas plurales 12A tienen sus extremos de aguas arriba o sus extremos de aguas abajo cerrados alternativamente respecto a la dirección del flujo de gas de escape procedente del motor, y el gas de escape introducido en uno de tales conductos de gas 12a pasa a un conducto de gas adyacente por medio de penetración a través del miembro poroso 12b del filtro 12B. De ese modo, la materia particulada contenida en el gas de escape es recogida por el miembro poroso 12b a medida que el gas de escapes penetra a través del mismo, y se causa deposición de la materia particulada 12c sobre el miembro poroso 12b en forma de capa como se muestra en la Figura 2D.

Como el filtro de partículas diesel 12B causa así deposición en el mismo de la materia particulada contenida en el gas de escape, existe una necesidad de regenerar el filtro con temporización adecuada realizando un procedimiento de limpieza (combustión de la materia particulada depositada), como se describió previamente.

Con el sistema de purificación de gas de escape convencional explicado con referencia a la Figura 1, debe observarse que tal regeneración del filtro se realiza cada vez que el vehículo ha viajado una distancia predeterminada como 500 km, durante la duración de 10 minutos, por ejemplo.

En caso de que la regeneración del filtro por medio de post-inyección haya sido realizada imparcialmente, la regeneración se lleva a cabo independientemente de la cantidad real de recogida de la materia particulada en el filtro. Por lo tanto, para asegurar que no se produce excesiva deposición de la materia particulada en el filtro, existe una necesidad de establecer el intervalo de regeneración del filtro para que sea más corto que lo que realmente se necesita por seguridad. Sin embargo, tal regeneración excesiva del filtro realizada por post-inyección incrementa el consumo de combustible, y se deteriora la eficiencia del combustible del vehículo.

Por otra parte, existe una construcción conocida de llevar a cabo la regeneración del filtro de partículas diesel 12B por medio de post-inyección como se muestra en la Figura 3, en la que se mide una presión diferencial \DeltaP entre el lado de aguas arriba y el lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel 12B y la post-inyección se lleva a cabo cuando la presión diferencial precedente \DeltaP ha alcanzado un valor predeterminado. Debe hacerse referencia a la patente de Estados Unidos 6.952.920.

Según la construcción de la Figura 3, la regeneración del filtro de partículas diesel 12B se lleva a cabo sólo cuando la presión diferencial entre el lado de aguas arriba y el lado de aguas abajo ha alcanzado el valor predeterminado, y se suprime el procedimiento de post-inyección innecesario. De ese modo, se mejora la eficiencia del combustible del vehículo impulsado con el motor diesel.

Por desgracia, la recogida de la materia particulada en el filtro de partículas diesel 12B no es uniforme. Como se muestra en la Figura 4, existe una diferencia de densidad o grosor en la materia particulada recogida dependiendo de las ubicaciones (A, 1), (B, 1), (C, 1), (A, 2), (B, 2), (C, 2), (A, 3), (B, 3), (C, 3) en el filtro 12B. Además, puede verse que se hay formada una cavidad en la capa de la materia particulada depositada, en la que tal cavidad formada en la capa de materia particulada funciona como conducto local de gas de escape. La existencia de tal cavidad indica la aparición de combustión incontrolada en la materia particulada recogida e indica además que se ha causado combustión local en la materia particulada recogida.

Además, como se muestra en la Figura 5, la densidad de la materia particulada recogida puede adoptar diferentes valores aun cuando la cantidad de deposición de la materia particulada sea idéntica. La Figura 5 muestra que se causa una gran variación en la presión diferencial según el cambio de grosor, aun cuando la cantidad de deposición sea idéntica. En los ejemplos de la Figura 5, por ejemplo, debe observarse que la cantidad de deposición de la materia particulada es 8 g/l por toda ella. A pesar de esto, puede verse en la Figura 5 que la presión diferencial ha cambiado de 15,3 kPa a 8,8 kPa cuando el grosor de la materia particulada recogida ha cambiado de 109 \mum a 255 \mum. Por lo tanto, puede verse que se causa una diferencia de aproximadamente el doble en la presión diferencial.

Por lo tanto, cuando se causa tal deposición no uniforme o formación de cavidad local en la materia particulada 12c recogida en la construcción de la Figura 3, puede causarse un error de hasta \pm 50% respecto a la evaluación de la materia particulada depositada realmente y la presión diferencial \DeltaP, respecto a los valores del cálculo teórico. Como resultado de tal error, se causa una gran desviación en la relación entre la cantidad de las partículas depositadas realmente y la temporización de regeneración. Además, en vista del hecho de que la presión del gas de escape y el caudal del gas de escape cambian con la carga del motor o las revoluciones del motor, con la construcción de la Figura 3 ha sido sumamente difícil detectar con precisión la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel 12B.

Además, la patente de Estados Unidos 5.651.248 describe la construcción que usa, además del filtro de partículas diesel, un filtro detector y evalúa la cantidad de la materia particulada recogida en el filtro de detección midiendo la resistencia eléctrica. Según esta tecnología, la materia particulada recogida por el filtro de partículas diesel y la materia particulada recogida por el filtro de detección son sometidas a combustión usando un calentador cuando la resistencia detectada ha disminuido por debajo de un valor predeterminado. Con esto, se logra la regeneración del filtro.

Por otra parte, esta técnica anterior tiene un inconveniente en que, además del problema de que la construcción de la misma se vuelve complicada debido a la necesidad de proveer un calentador en el filtro de partículas diesel, se produce consumo de energía eléctrica en el momento de la regeneración del filtro de partículas diesel. Para ahorrar el consumo de energía eléctrica en el momento de la regeneración del filtro, la tecnología de la patente de Estados Unidos 5.651.248 selecciona la temporización de ejecución de la regeneración del filtro de manera que la operación de regeneración se realiza en el momento en que la temperatura del filtro de partículas diesel es más alta que una temperatura predeterminada, excepto para el caso en que el filtro de partículas diesel está en el estado crítico respecto a la deposición de la materia particulada y es inevitable llevar a cabo la regeneración inmediatamente. Como resultado, con esta tecnología se impone una restricción en la temporización de la operación de regeneración, y se restringe el grado de libertad de la operación de regeneración del filtro de detección de partículas.

Además, con la tecnología de la patente de Estados Unidos 5.651.248, no es posible usar el filtro de partículas diesel durante la operación de regeneración llevada a cabo por el calentador, y debido a esto, hay provisto un filtro de partículas diesel de reserva y se cambia a este filtro de partículas de reserva durante el procedimiento de regeneración. Sin embargo, tal construcción requiere dos filtros de partículas diesel equivalentes junto con una válvula de conmutación, y surge un problema porque la construcción del aparato de purificación de gas de escape se vuelve voluminosa. Es difícil montar tal aparato de purificación de gas de escape en vehículos compactos.

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Además, con la tecnología de la patente de Estados Unidos 5.651.248, la regeneración del filtro de detección se lleva a cabo simultáneamente con el filtro de partículas diesel o consecutivamente al filtro de partículas diesel, mientras que tal construcción no puede elegir arbitrariamente la temporización de regeneración del filtro de detección, y existe un problema de que tiende a causarse error en la temporización de regeneración del filtro de partículas diesel, dependiendo del estado del filtro de detección.

Cuando la regeneración del filtro de partículas diesel y la regeneración del filtro de detección se llevan a cabo independientemente, se causa una disminución de resistencia de ventilación en el filtro de detección tras la regeneración del mismo, y el gas de escape comienza a circular fundamentalmente a través del filtro de detección. De ese modo, se causa un error en la detección de temporización de regeneración del filtro de partículas diesel. Partiendo de estas razones, la tecnología de la patente de Estados Unidos 5.651.248 lleva a cabo la regeneración del filtro de detección y la regeneración del filtro de partículas diesel en sincronización como se explicó anteriormente.

Además, la tecnología de la patente de Estados Unidos 5.651.248 tiene un inconveniente en los puntos de: (a) deposición de ceniza; y (b) gran error de evaluación causado por deterioro.

Además, con la tecnología de la patente de Estados Unidos 5.651.248, surge otro problema del mero principio de la misma de medir la resistencia eléctrica del electrodo para evaluar la cantidad de deposición de la materia particulada recogida.

Como se muestra en la Figura 5, puede existir una situación en la que el grosor de la materia particulada recogida cambia a pesar del hecho de que la cantidad de deposición de la misma es el mismo. Ahora, cuando el grosor de la materia particulada recogida es diferente, se vuelve difícil medir con precisión la resistencia eléctrica, y tiende a causarse error en la evaluación de la cantidad de deposición.

Además, en el caso de que se cause una deposición de ceniza en el filtro de partículas diesel o el filtro de detección después de la combustión de la materia particulada, ya no es posible la medición precisa de la resistencia eléctrica y se causaría un gran error en la evaluación de la cantidad de deposición.

Además, con el uso del filtro de detección, se causa degradación en el filtro o electrodo con el tiempo o con el uso en el ambiente del gas de escape. Particularmente, el electrodo (terminal formado de un metal conductor) se forma infiltrando un metal como Cu, Cr, Ni o similar, y así, existe una tendencia a causar problemas de degradación física, degradación de oxidación y degradación térmica, como oxidación, adhesión de impurezas, agrietamiento, corrosión y similares.

Cuando se causa degradación en el filtro o el electrodo, ya no es posible llevar a cabo medición precisa de la resistencia eléctrica y se causa error en la evaluación de la cantidad de deposición de la materia particulada.

La presente invención resuelve los problemas precedentes mediante un aparato de purificación de gas de escape, que comprende: un filtro de partículas diesel primario provisto en una línea de escape primaria de un motor diesel; una línea de escape secundaria ramificada de dicha línea de escape primaria desde un punto de ramificación situado en un lado de aguas arriba de dicho filtro de partículas diesel primario; un filtro de partículas diesel secundario provisto en dicha línea de escape secundaria, teniendo dicho filtro de partículas diesel secundario una capacidad de almacenamiento de hollín menor que la capacidad de almacenamiento de hollín de dicho filtro de partículas diesel primario; una parte de baja presión provista en dicha línea de escape secundaria en un lado de aguas abajo de dicho filtro de partículas diesel secundario, proveyendo dicha parte de baja presión una presión inferior a una presión de dicho punto de ramificación; y una parte de medición de presión diferencial que mide una presión diferencial entre una entrada y una salida de dicho filtro de partículas diesel secundario.

Según la presente invención, se hace posible medir simple y fácilmente la cantidad de deposición de materia particulada en el filtro de partículas diesel primario, usando el filtro de partículas diesel secundario de pequeña capacidad y por consiguiente menos propenso a causar deposición no uniforme de la materia particulada y detectando la deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario midiendo la presión diferencial que se produce en tal filtro de partículas diesel secundario. De ese modo, se hace posible suprimir el deterioro de la eficiencia del combustible por post-inyección excesiva. Además, con la presente invención, se hace posible ejecutar la regeneración del filtro de partículas diesel secundario independientemente del filtro de partículas diesel primario, y se hace posible medir constantemente y con precisión la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario usando el filtro de partículas diesel secundario. Además, se hace posible realizar medición precisa mientras que se elimina el efecto de deposición de ceniza o degradación del filtro o el electrodo.

De ese modo, con la presente invención se hace posible asegurar el suministro del escape conectando el extremo de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario a una parte de baja presión del motor diesel. Debe observarse que tal parte de baja presión puede estar situada en cualquiera de la parte de baja presión en el sistema de admisión de aire o el sistema de escape del motor diesel.

Además, con la presente invención, se hace posible evitar la concentración del gas de escape de la línea de escape 21 a la línea de escape secundaria 21A con regeneración del filtro de partículas diesel secundario, lo que se causa como resultado de la disminución de la resistencia de ventilación de la segunda línea de escape 21A con la regeneración del filtro de partículas diesel secundario, proveyendo una válvula en la línea de escape secundaria y controlando que el caudal de la misma sea constante. Por lo tanto, la recogida de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario se causa igualmente al filtro de partículas diesel secundario, y se evita eficazmente la desviación causada entre la evaluación de la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario, llevada a cabo por la medición de presión diferencial en el filtro de partículas diesel secundario, y la cantidad de deposición real de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario.

El documento JP60242341A describe un instrumento de medición para medida de un gas de escape tal como se muestrea de un canal de dilución, el efecto de filtrado, en particular las cantidades de hollín seco y materia orgánica soluble.

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Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama que muestra un sistema de motor general que usa un aparato de purificación de gas de escape convencional;

La Figura 2A es un diagrama que muestra una construcción esquemática de un filtro de partículas diesel; construcción de un filtro de partículas diesel;

La Figura 2B es un diagrama que muestra un elemento constituyente del filtro de partículas diesel;

La Figura 2C es un diagrama que muestra el principio de funcionamiento del filtro de partículas diesel;

La Figura 2D es un diagrama que muestra el estado de la materia particulada recogida por el filtro de partículas diesel;

La Figura 3 es un diagrama que muestra la construcción general de un sistema de motor que usa un aparato de purificación de gas de escape según una técnica relacionada de la presente invención;

La Figura 4 es un diagrama que explica el problema con el aparato de purificación de gas de escape de la Figura 3;

La Figura 5 es otro diagrama que explica el problema del aparato de purificación de gas de escape de la Figura 3;

La Figura 6 es un diagrama que muestra la construcción de un aparato de purificación de gas de escape según una primera realización de la presente invención;

La Figura 7A es un diagrama que muestra la construcción de un filtro de partículas diesel secundario usado en la Figura 6;

La Figura 7B es un diagrama que explica el principio del filtro de partículas diesel secundario de la Figura 7A;

La Figura 8 es un diagrama que muestra la construcción de un sensor de materia particulada (PM) que usa el filtro de partículas diesel secundario de la Figura 6;

La Figura 9 es un diagrama que explica el efecto de la invención;

La Figura 10 es un organigrama que explica la operación de regeneración del filtro de partículas diesel en el aparato de purificación de gas de escape según una segunda realización de la presente invención; y

La Figura 11 es un organigrama que explica otra operación de regeneración del filtro de partículas diesel del aparato de purificación de gas de escape según la segunda realización de la presente invención;

La Figura 12 es un diagrama que muestra la construcción general del motor diesel que incluye el aparato de purificación de gas de escape de la Figura 6.

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Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Según una realización de la presente invención, se provee un aparato de purificación de gas de escape, que comprende: un filtro de partículas diesel primario provisto en una línea de escape primaria de un motor diesel; una línea de escape secundaria ramificada de la línea de escape primaria desde un punto de ramificación situado en un lado de aguas arriba del filtro de partículas diesel primario; un filtro de partículas diesel secundario provisto en la línea de escape secundaria, teniendo el filtro de partículas diesel secundario una capacidad de almacenamiento de hollín menor que la capacidad de almacenamiento de hollín del filtro de partículas diesel secundario; una parte de baja presión provista en la línea de escape secundaria en un lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario, proveyendo la parte de baja presión una presión inferior a una presión del punto de ramificación; y una parte de medición de presión diferencial que mide una presión diferencial entre una entrada y una salida del filtro de partículas diesel secundario;

Preferentemente, la línea de escape secundaria tiene una parte del extremo de aguas abajo en el lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario de manera que la parte del extremo de aguas abajo está conectada a una parte de admisión de aire del motor diesel;

Preferentemente, la parte del extremo de aguas abajo está conectada a un lado de aguas arriba de un filtro de aire.

Preferentemente, la línea de escape secundaria tiene una parte del extremo de aguas abajo en el lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario de manera que la parte del extremo de aguas abajo está conectada a la línea de escape primaria en un lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel primario.

Preferentemente, la línea de escape secundaria tiene una parte del extremo de aguas abajo en el lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario de manera que la parte del extremo de aguas abajo está conectada a una línea de recirculación de gas de escape del motor diesel.

Preferentemente, la línea de escape secundaria además incluye un caudalímetro o medidor equivalente (por ejemplo, un medidor de velocidad de gas).

Preferentemente, la línea de escape secundaria además incluye una parte de medición de temperatura.

Preferentemente, el filtro de partículas diesel secundario incluye un calentador.

Preferentemente, la línea de escape secundaria incluye una válvula que mantiene un caudal del gas de escape que circula a través de la misma en un valor predeterminado.

Preferentemente, el aparato de purificación de gas de escape además incluye un soporte, y en el que al menos uno de la parte de medición de presión diferencial, la parte de medición de temperatura, el filtro de partículas diesel secundario y el caudalímetro o medidor equivalente (por ejemplo, un medidor de velocidad de gas) está alojado en el soporte.

En lo sucesivo, se describirán detalladamente realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a los dibujos.

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Primera realización

La Figura 6 muestra la construcción de un aparato de purificación de gas de escape 20 según una primera realización de la presente invención.

Haciendo referencia a la Figura 6, se hace que un gas de escape procedente de un motor diesel no ilustrado circule dentro de filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 similar al explicado previamente con referencia a la Figura 2A por una línea de escape 21, y el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 recoge la materia particulada del gas de escape como se explica con referencia a las Figuras 2C y 2D.

Además, con la construcción de la Figura 6, una línea de escape secundaria 21A se ramifica de la línea de escape 21 desde un lado de aguas arriba del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22, y está provisto un filtro de partículas diesel secundario 22A en la línea de escape secundaria 21A con un volumen menor que el volumen del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22. Además, hay provisto un indicador de presión diferencial 22B para medir una presión diferencial \DeltaP causada entre una entrada y una salida del filtro de partículas diesel secundario 22A. Además, con la construcción de la Figura 6, hay provistos un caudalímetro 24 y una válvula de control 23 en la línea de escape secundaria 21A en un lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario 22A, en el que la válvula de control 23 se usa para mantener constante el caudal del gas de escape en la línea de escape secundaria 21A basándose en la medición hecha por el caudalímetro 24. Debe observarse que la válvula de control 23 y el caudalímetro 24 pueden estar provistos en cualquier parte en la línea de escape secundaria 21A. Aquí, debe observarse que el filtro de partículas diesel secundario 22A, el indicador de presión diferencial 22B y el caudalímetro 24 juntos constituyen un sensor de materia particulada (PM) que mide la cantidad de partículas contenidas en el gas de escape. El sensor de materia particulada (PM) puede estar definido para incluir una parte de medición de temperatura (T1). Además, es posible proveer una parte de medición de temperatura T2 en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22.

Debe observarse que la parte de medición de temperatura en la línea de escape puede estar provista en cualquiera de: (1) el interior del filtro de partículas diesel primario, (2) el interior del filtro de partículas diesel secundario, (3) en una tubería conectada a la misma, (4) el exterior del filtro de partículas diesel primario, o (5) el exterior del filtro de partículas diesel secundario. Desde el punto de vista de la medición precisa de la temperatura del gas de escape, es preferible la disposición de (1) o (2), en donde la disposición de (2) se considera más preferible.

En el ejemplo de la Figura 6, el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 está formado de una cerámica porosa de SiC o similar que tiene una porosidad del 35-65% en forma de una estructura alveolar, en la que puede verse que hay formados conductos de gas de una sección transversal rectangular que tiene una longitud de 1,1 mm, por ejemplo, para cada borde de la sección transversal tomada perpendicular a la dirección de flujo de gas, en correspondencia con los conductos de gas 12a de la Figura 2B, en la que los conductos de gas están dispuestos con una separación mutua de aproximadamente 0,3 mm y juntos forman un diseño reticulado.

La Figura 7A muestra la construcción general que incluye el filtro de partículas diesel secundario 22A, mientras que la Figura 7B muestra el principio del filtro de partículas diesel secundario 22A.

Debe observarse que el filtro de partículas diesel secundario 22A puede estar formado de una cerámica porosa similar al filtro de partículas diesel primario (DPF) 22. En caso de que el filtro de partículas diesel secundario esté formado de una cerámica porosa, es preferible que el filtro de partículas diesel secundario incluya una celda 22b de una forma rectangular. En ella, hay formado un solo conducto de gas 22a que tiene un volumen de 65 ml o menos, como 0,05-65 ml, o el 5% o menos, como 0,05-5%, del volumen total de los conductos de gas de escape (que corresponde al conducto 12a de la Figura 3) en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22. Alternativamente, el conducto de gas 22a puede tener un área de filtración de 0,1-1000 cm^{2} (preferentemente 1-10 cm^{2}). El conducto de gas 22a puede tener una forma de sección transversal rectangular, por ejemplo, y está formado en el estado en que un extremo del mismo está cerrado (el extremo posterior está cerrado en el caso de una celda). Aquí, debe observarse que la forma exterior del conducto de gas 22a o la forma exterior del filtro de partículas diesel secundario 22A (celda 22b) no ha de ser necesariamente idéntica a la forma de la sección transversal de los conductos de gas del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22, y por lo tanto, pueden ser conformados con cualquier forma arbitraria, ya sea circular, cuadrada, octaédrica, elíptica, o similares. Además, debe observarse que la cerámica porosa que constituye el filtro de partículas diesel secundario 22A (celda 22b) no ha de ser necesariamente idéntica a la cerámica porosa que forma el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22. Además, debe observarse que el filtro de partículas diesel secundario 22A (celda 22b) puede estar formado de un material distinto de cerámicas.

Formando el conducto de gas 22a con el volumen del 5% o menos del conducto de gas de escape (corresponde al conducto 12a de la Figura 3) en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22, o con el volumen de 65 ml o menos, o con el área de filtración de 0,1-1000 cm^{2} (preferentemente 1-10 cm^{2}), se hace posible medir la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 con un procedimiento sencillo.

La celda 22b está provista de una parte de medición de temperatura para medir la temperatura del gas de escape T, y está provisto un termopar 22d para la parte de medición de temperatura. Además, un calentador 22h está enrollado alrededor de la celda 22b para incinerar una capa de hollín 22c depositada sobra la superficie de la pared interior y regenerar el filtro de partículas diesel secundario 22A. Además, la celda 22b, el termopar 22d y el calentador 22h están alojados en un soporte cilíndrico 22e de SiO_{2}-Al_{2}O_{3} o similar, por medio de un aislante 22i de Al_{2}O_{3}, o similar, y hay provisto un indicador de presión de diafragma 22B en el soporte 22e para medir la presión diferencial \DeltaP, de tal manera que el gas de escape en la línea de escape secundaria 21A se suministra al indicador de presión 22B. El soporte 22e está alojado en una carcasa metálica y está provisto en la línea de escape secundaria como el sensor de materia particulada (PM). El soporte 22e también puede estar provisto dentro de la tubería de la línea de escape secundaria o puede estar provisto dentro de la línea de escape secundaria en el estado alojado en la carcasa metálica.

Por lo tanto, cuando el gas de escape de la línea de escape secundaria 21A se introduce en el conducto de escape 22a de la celda 22b, se hace que el escape circule fuera de la celda a través de la superficie de la pared de la celda 22b, y la materia particulada del gas de escape se recoge igualmente que el caso de la Figura 2C. De ese modo, la materia particulada se deposita sobre la superficie interior de la celda 22b para formar una capa 22c.

Con la presente realización, la cantidad de deposición de las partículas 22c así recogidas y depositadas sobre la superficie de la pared interior del filtro de partículas diesel 22 se calcula a partir de la diferencia de presión \DeltaP y la temperatura T y el caudal Q del gas de escape así obtenido usando la ecuación (1) de más adelante.

La Figura 8 muestra una construcción más detallada del filtro de partículas diesel secundario 22A de la Figura 6.

Haciendo referencia a la Figura 8, el gas de escape de la línea de escape secundaria 21A se suministra al conducto de gas 22a en la celda 22b según se representa por una flecha y se descarga, después de pasar a través de la celda, en la dirección lateral o la dirección posterior. De ese modo, el calentador 22h en la celda 22b es activado por la energía eléctrica suministrada por una línea de accionamiento 22bl y causa incineración en la materia particulada 22c recogida por la celda 22b. Además, la señal de salida del indicador de presión de diafragma 22B se suministra a un circuito de control por una línea de señal 22p.

Con el filtro de partículas diesel secundario 22A de las Figuras 7A y 7B, la cantidad de carga de hollín de la materia particulada recogida en el filtro de partículas diesel secundario se calcula según una ecuación de la forma

\DeltaP = función (Flujo, Temperatura, Carga de hollín, Geometría)

con un ejemplo preferido mostrado más adelante (aunque también pueden emplearse otras expresiones) según el cual el grosor W[m] de una capa de la materia particulada recogida en el filtro de partículas diesel secundario se calcula según

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en la que \DeltaP representa la presión diferencial [Pa], \mu representa un coeficiente de viscosidad cinética, Q representa el caudal del gas de escape representado en términos de [m^{3}/h], \alpha representa una longitud del borde de la celda, \rho representa un peso específico del gas de escape, V_{trap} representa un volumen del filtro, Ws representa un grosor de pared, Kw representa una permeabilidad al gas de la pared, K_{soot} representa una permeabilidad al gas de la capa de materia particulada recogida, W representa el grosor de la capa de materia particulada recogida, F es un coeficiente numérico (=28,454), L representa una longitud efectiva del filtro, \beta representa el coeficiente de Forchheimer de la pared porosa, \zeta representa el coeficiente de pérdida inercial del gas de escape que entra y sale del filtro.

A continuación, la masa m_{soot} de la materia particulada recogida por la celda 21b se obtiene según

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en la que m_{soot} representa la masa [g] de la materia particulada recogida, mientras que N_{cells} representa un número de abertura de la celda en el lado de entrada, y \rho_{soot} representa la densidad de la materia particulada recogida.

Por lo tanto, se obtiene una cantidad de recogida por unidad de tiempo, PM[g/h] dividiendo m_{soot} por el tiempo [h] medido desde la regeneración previa del filtro de partículas diesel secundario 22A.

Una vez que se obtiene la masa PM [g/h] de la materia particulada depositada en una unidad de tiempo, la concentración de la materia particulada en el gas de escape, PM_{conc} [g/m^{3}], se obtiene usando el caudal Q2 [m^{3}/h] del gas de escape que pasa a través del filtro de partículas diesel secundario 22A como

(3)PM [g/h] = PM_{conc} [g/m^{3}] x Q2 [m^{3}/h].

Como la concentración PM_{conc} de la materia particulada en el gas de escape toma el mismo valor en la línea de escape secundaria 21A y también en la línea de escape 21, la cantidad del filtro lleno de materia particulada PM_{enter} [g/h] que ha circulado por el interior del filtro de partículas diesel 22 se obtiene a partir de la masa PM [g/h] de la materia particulada depositada por unidad de tiempo, como

(4)PM_{enter \ full \ filter} [g/h] = PM_{conc} [g/m^{3}] x Q1 [m^{3}/h]

Además, a partir de esto, se obtiene la cantidad de materia particulada depositada en el filtro teniendo en consideración la eficiencia de recogida del filtro. En lo anterior, Q1 representa el caudal del gas de escape que pasa a través del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22. Q1 puede obtenerse por medición real o estimada del estado de funcionamiento del motor.

La Figura 9 muestra la relación entre la presión diferencial que se produce a través del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 del aparato de purificación de gas de escape de la Figura 6 y la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22; en la que debe observarse que la línea continua muestra el caso en el que la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel principal 22 se obtiene usando el filtro de partículas diesel secundario 22A y las ecuaciones (1)-(4). Por otra parte, la línea de puntos representa el caso en el que la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 se obtiene directamente de la presión diferencial a través del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22.

Haciendo referencia a la Figura 9, puede verse que puede producirse una variación, y por consiguiente error, de hasta el \pm50% en la presión diferencial a través del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 cuando se compara con la misma cantidad de deposición de la materia particulada.

Contrariamente a esto, es posible obtener la cantidad de deposición de la materia particulada recogida por el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 dentro de un error de \pm10% obteniendo la presión diferencial \DeltaP a través de la materia particulada diesel secundaria y usando las ecuaciones (1)-(4).

Por lo tanto, según la presente invención, se hace posible evaluar con precisión la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 en el aparato de purificación de gas de escape de la Figura 6 midiendo la presión diferencial \DeltaP formada en el filtro de partículas diesel secundario 22A de pequeño volumen, y se hace posible ejecutar la regeneración del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 con temporización óptima llevando a cabo la post-inyección basada en el resultado precedente. Con esto, se evita la post-inyección innecesaria y se mejora la eficiencia del combustible del vehículo.

En la construcción de la Figura 6, es posible usar un caudalímetro Vencheri conocido o caudalímetro de hilo caliente, en la que el caudalímetro 24 puede controla el caudal del gas de escape en la línea de escape secundaria 21A generalmente constante dentro del intervalo de 50-6000 ml/min, por ejemplo. Con esto, se evita el flujo por un lado del gas de escape a través de la línea de escape secundaria 21A, y se hace posible obtener la cantidad de deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 a partir de la cantidad de deposición obtenida usando el filtro de partículas diesel secundario 22A, con precisión mejorada aún más.

Aquí, debe observarse que la "parte de medición de presión diferencial que mide una presión diferencial entre una entrada y una salida de dicho filtro de partículas diesel secundario" incluye no sólo el indicador de presión diferencial que mide la presión diferencial entre el lado de entrada y el lado de salida del filtro de partículas diesel secundario 22A sino también la construcción que usa un indicador de presión sólo en el lado de salida del filtro de partículas diesel 22A. Con tal construcción, se memoriza el valor de presión del estado inicial (el estado inmediatamente posterior a la regeneración) y se calcula la presión diferencial midiendo la presión para el estado en el que se produjo deposición del material particulado en el filtro de partículas diesel secundario 22A y restando el valor de presión así obtenido del valor de presión inicial memorizado.

Además, también es posible proveer un caudalímetro de un medidor de velocidad de flujo en el lado de entrada y el lado de salida o sólo en el lado de salida del filtro de partículas diesel secundario para medir la presión diferencial. Con tal construcción, se obtiene la presión diferencial a partir del valor de lectura del caudalímetro, el medidor de velocidad de flujo, o similar, provista en el lado de entrada y el lado de salida del filtro de partículas diesel secundario. Alternativamente, la presión diferencial puede obtenerse a partir del valor de lectura del caudalímetro o el medidor de velocidad de flujo en el lado de salida del filtro de partículas diesel secundario, comparando el valor de lectura para el estado inicial (el estado inmediatamente posterior a la regeneración) y el valor de lectura para el estado donde se causa deposición de la materia particulada en el filtro de partículas diesel secundario.

La presente invención tiene la característica de obtener la cantidad de la materia particulada depositada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 a partir de la presión diferencial obtenida para el filtro de partículas diesel secundario 22A usando la ecuación (1), y por lo tanto, puede usarse cualquier instrumento, incluyendo los que se usan convencionalmente para medir una presión diferencial, para medir la presión diferencial del filtro de partículas diesel secundario.

Segunda realización

La Figura 10 es un organigrama que muestra el procedimiento de purificación de gas de escape según una segunda realización de la presente invención que usa el aparato de purificación de gas de escape de la Figura 6.

Haciendo referencia a la Figura 10, el caudal en la línea de escape secundaria 21A se fija a un valor predeterminado en el intervalo de 50-6000 ml/min en la etapa 1 usando el caudalímetro 24, o en algunos casos usando la válvula 23, y la presión diferencial \DeltaP a través del filtro de partículas diesel secundario 22A es detectada por el indicador de presión diferencial 22B. Además, la temperatura del gas de escape es detectada usando la parte de medición de temperatura T1.

A continuación, en la etapa 2, el grosor de la capa W de la materia particulada recogida por el filtro de partículas diesel secundario 22A se obtiene a partir de la presión diferencial \DeltaP detectada en la etapa 1 según la ecuación (1). Aquí, debe observarse que la temperatura T del gas de escape puede obtenerse usando la parte de medición de temperatura T2 del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 en lugar de usar la parte de medición de temperatura T1 del filtro de partículas diesel secundario 22A. Además, la temperatura T puede calcularse a partir de las temperaturas de las partes de medición de temperatura T1 y T2 (en forma de valor medio, valor máximo, valor mínimo, por ejemplo). Desde el punto de vista de calcular con más precisión la cantidad de materia particulada, es preferible usar la parte de medición de temperatura T1 del filtro de partículas diesel secundario 22A. Para la parte de medición de temperatura, puede usarse un termopar, aunque también es posible usar cualquier cosa siempre que pueda medir la temperatura. Aunque es preferible medir la temperatura del gas de escape dentro de la tubería de escape, también es posible medir la temperatura del filtro o la celda.

Además, en la etapa 2, la masa m_{soot} de la materia particulada recogida por la celda 21b se obtiene a partir del grosor de la capa W detectado en la etapa 1 usando la ecuación (2) mencionada previamente.

Además, en la etapa 3, se evalúa si la masa m_{soot} de la materia particulada estratificada depositada en la celda 22b del filtro de partículas diesel secundario 22A ha excedido o no un umbral predeterminado Th0, y si el resultado es NO, el procedimiento vuelve a la etapa 1.

Cuando la masa m_{soot} de la materia particulada estratificada depositada en la celda 22b del filtro de partículas diesel secundario 22A ha excedido el umbral predeterminado Th0 en la etapa 3, en la etapa 4 se activa el calentador 22h y la materia particulada 22c se elimina por combustión.

Mientras tanto, en el procedimiento de la Figura 10, en la etapa 11 se obtiene la concentración PM de la materia particulada en el gas de escape a partir de la ecuación (3) usando la masa m_{soot} de la materia particulada recogida en la celda 22b obtenida en la etapa 2, y el filtro lleno de cantidad depositada PM_{enter} de las partículas depositadas en el filtro de partículas diesel principal 22 se obtiene a partir de la ecuación (4) y a partir de la eficiencia de recogida del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22.

De ese modo, en la etapa 12, se evalúa si el filtro lleno de cantidad depositada PM_{enter} de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 excede o no un valor umbral predeterminado Th1, y si el resultado de la evaluación es NO, la operación vuelve a la etapa S11.

En caso de que se evalúe en la etapa 12 que el filtro lleno de cantidad depositada PM_{enter} de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 excede el valor umbral predeterminado Th1, se ejecuta post-inyección en la etapa 13 controlando una unidad de control del motor (ECU), y la materia particulada depositada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 se elimina por combustión. De ese modo, se logra la regeneración del filtro.

Con el procedimiento de la Figura 10, es posible llevar a cabo independientemente la regeneración del filtro de partículas diesel secundario 22A y el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22, y por lo tanto, es posible mantener siempre la cantidad depositada de la materia particulada 22c, o la cantidad de la capa de hollín, en la celda 22b, que constituye el filtro de partículas diesel secundario 22A, para que sea un valor pequeño de 0,5 g/l o menos. Con tal construcción, se hace posible mejorar la sensibilidad del sensor de materia particulada que usa el filtro de partículas diesel secundario 22A.

Con la construcción de la Figura 6, en la que la válvula 23 está insertada dentro de la línea de escape secundaria 21A, no se causa una situación tal que el gas de escape circula predominantemente a través del filtro de partículas diesel secundario donde se ha realizado regeneración aun cuando la regeneración del filtro de partículas diesel secundario 22A se realice independientemente del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22, y no se causa error en la evaluación de la cantidad depositada de la materia particulada en el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22.

De ese modo, debe observarse que no hay necesidad de que la válvula 23 mantenga el caudal del gas de escape en la línea de escape secundaria 21A exactamente a un nivel constate sino que simplemente es suficiente evitar la desviación extrema del flujo de gas de escape a la línea de escape secundaria 21A.

Por lo tanto, en la segunda realización indicada anteriormente, se mide la presión diferencial \DeltaP, la temperatura del gas de escape T y el caudal del gas de escape Q (etapa 1), la masa de la materia particulada recogida por el filtro de partículas diesel secundario se obtiene usando las ecuaciones (1) y (2) a partir del resultado de medición precedente (etapa 2), y la cantidad de la materia particulada recogida por el filtro de partículas diesel primario se obtiene a partir de la cantidad de la materia particulada recogida en el filtro de partículas diesel secundario usando las ecuaciones (3) y (4) y además usando la eficiencia de recogida del filtro de partículas diesel primario (etapa 11).

En la Figura 10, y también en la Figura 11 que ha de explicarse más adelante, el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 se designa como DPF mientras que el filtro de partículas diesel secundario 22A se designa como sub-DPF. Además, la deposición de materia particulada diesel se designa como DPM depo.

Por otra parte, el procedimiento de obtener la cantidad de la materia particulada recogida en el filtro de partículas diesel primario puede modificarse como se muestra en la Figura 11.

Por lo tanto, en la Figura 11, el procedimiento para obtener la cantidad de la materia particulada recogida por el filtro de partículas diesel primario (etapa 11) se lleva a cabo en paralelo con el procedimiento de obtener la cantidad de la materia particulada recogida por el filtro de partículas diesel secundario (etapa 2), usando el resultado de la medición obtenido en la etapa 1.

La Figura 12 muestra la construcción general del sistema de motor diesel que incorpora en el mismo el aparato de purificación de gas de escape de la Figura 6. En la Figura 12, aquellas partes que corresponden a las partes descritas previamente se designan por los mismos números de referencia y se omitirá la descripción de las mismas.

Según una realización de la presente invención de la Figura 12, hay provisto un aparato de purificación de gas de escape, que comprende: un filtro de partículas diesel primario 22 provisto en una línea de escape primaria 21 de un motor diesel; una línea de escape secundaria 21A ramificada de la línea de escape primaria 21 desde un punto de ramificación situado en un lado de aguas arriba del filtro de partículas diesel primario 22, un filtro de partículas diesel secundario 22A provisto en línea de escape secundaria 21A, teniendo el filtro de partículas diesel secundario 22A una capacidad de almacenamiento de hollín menor que la capacidad de almacenamiento de hollín del filtro de partículas diesel primario 21; una parte de baja presión (1), (2), (3) provista en la línea de escape secundaria 21A en un lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario 22A, proveyendo la parte de baja presión una presión inferior a una presión del punto de ramificación; y una parte de medición de presión diferencial 22B (véase la Figura 6) que mide una presión diferencial entre una entrada y una salida del filtro de partículas diesel secundario 22A.

Preferentemente, la línea de escape secundaria 21A tiene una parte del extremo de aguas abajo en el lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario 22A de manera que la parte del extremo de aguas abajo está conectada a una parte de admisión de aire (2) del motor diesel.

Preferentemente, la parte del extremo de aguas abajo está conectada a un lado de aguas arriba (2) de un filtro de aire 11AF.

Preferentemente, la línea de escape secundaria 21A tiene una parte del extremo de aguas abajo en el lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario 22A de manera que la parte del extremo de aguas abajo está conectada a la línea de escape primaria 21 en un lado de aguas abajo (1) del filtro de partículas diesel primario 22.

Preferentemente, la línea de escape secundaria 21A tiene una parte del extremo de aguas abajo en el lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario 22A de manera que la parte del extremo de aguas abajo está conectada a una línea de recirculación de gas de escape (3) del motor diesel 11.

Haciendo referencia a la Figura 12, el motor diesel 11 incluye un sistema de admisión de aire que incluye una línea de admisión de aire 11in y un sistema de escape que incluye una línea de escape primaria 21, en el que un filtro de aire 11AF está provisto en la línea de admisión de aire 11in. Además, hay provisto un impulsor C de un turbocompresor 11T en una parte de la línea de admisión de aire 11in en el lado de aguas abajo del filtro de aire 11AF, en el que el turbocompresor 11T es impulsado por el gas de escape y comprime el aire de admisión aspirado. El aire comprimido por el turbocompresor 11T es introducido, después de ser enfriado por un enfriador de aire 11AC, dentro del motor diesel 11 con un caudal controlado por una válvula 11AV.

El gas de escape del motor diesel 11 es emitido a la línea de escape primaria 21 y es emitido, después de impulsar una turbina T del turbocompresor 11T, por un catalizador de óxido (DOC) 220x y el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 de la Figura 6. De ese modo, una parte del gas de escape del motor es devuelta a la línea de admisión de aire en el lado de aguas arriba del motor desde la línea de escape primaria 21 por un sistema EGR que incluye una válvula 21V, para el propósito de reducción de NOx.

El filtro de aire 11AF está provisto de un sensor S1 para medir la temperatura del aire y el caudal en la línea de admisión de aire 11in y hay provistos sensores S2 y S3 para medir la temperatura del aire aspirado y la presión entre la válvula 11AV y el motor 11. Además, está proviso un sensor S4 en la línea de escape primaria 21 para medir la temperatura del gas de escape emitido desde el catalizador de oxígeno 220x y además hay provisto un sensor de presión diferencial (no mostrado) en correspondencia con la construcción de la Figura 6 para medir la presión diferencial a través del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22.

Con la construcción de la Figura 12, la línea de escape secundaria 21A explicada con referencia a la Figura 6 se ramifica desde la línea de escape primaria 21 y el filtro de partículas secundario 22A está provisto en la línea de escape secundaria 21A. De ese modo, la salida de escape del filtro de partículas diesel secundario 22A está conectada a cualquiera de: (1) el extremo de aguas abajo del filtro de partículas diesel primario (DPF) 22; (2) la línea de admisión de aire 11in en el lado de aguas arriba del filtro de aire; (3) la parte donde la presión es inferior a la entrada del filtro de partículas diesel secundario 21A como una parte del sistema EGR, particularmente la parte entre el escape del motor y la válvula 21, y el gas de escape de la línea de escape primaria 21 es aspirado dentro del filtro de partículas diesel secundario 22A. Esto equivale a la conexión de una bomba de aspiración al lado de aguas abajo del filtro de partículas diesel secundario 22A en la construcción de la Figura 6, y se hace posible suministrar el gas de escape positivamente al filtro de partículas diesel secundario 22A.

Además, aunque la explicación hasta este momento se ha realizado para el caso de usar un componente alveolar de SiC para el filtro de partículas diesel primario (DPF) 22 y el filtro de partículas diesel secundario 22A, la presente invención no está limitada de ningún modo a tales componentes de filtro particulares, y también es posible usar Si-SiC, un nitruro como nitruro de aluminio, nitruro de silicio, nitruro de boro, nitruro de tungsteno, o similares, un carburo como carburo de circonio, carburo de titanio, carburo de tantalio, carburo de tungsteno, o similares, un óxido como alúmina, óxido de circonio, cordierita, mullita, sílice, titanato de aluminio, o un cuerpo poroso de metal como acero inoxidable. Además, es posible usar un cuerpo estructural como placa ondulada o de soporte además de la estructura alveolar.

El aparato de purificación de gas de escape de la presente invención tiene un tamaño compacto y es aplicable no sólo a vehículos grandes como camiones o máquinas industriales, sino también a automóviles de turismo.

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Antecedentes citados en la descripción

Esta lista de antecedentes citados por el solicitante es sólo por conveniencia del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aun cuando se ha tenido mucho cuidado al compilar los antecedentes, no pueden excluirse errores u omisiones y la Oficina Europea de Patentes declina toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

\bullet US 6952920 B [0014]

\bullet US 5651248 A [0019] [0020] [0021] [0022] [0024] [0025]

\bullet JP 60242341 A [0034]

Claims

1. Un aparato de purificación de gas de escape (20), que comprende:

: un filtro de partículas diesel primario (22) provisto en una línea de escape primaria (21) de un motor diesel;

: una línea de escape secundaria (21A) ramificada de dicha línea de escape primaria desde un punto de ramificación situado en un lado de aguas arriba de dicho filtro de partículas diesel primario;

: un filtro de partículas diesel secundario (22A) provisto en dicha línea de escape secundaria, teniendo dicho filtro de partículas diesel secundario una capacidad de almacenamiento de hollín menor que la capacidad de almacenamiento de hollín de dicho filtro de partículas diesel primario;

: una parte de baja presión provista en dicha línea de escape secundaria en un lado de aguas abajo de dicho filtro de partículas diesel secundario, proveyendo dicha parte de baja presión una presión inferior a una presión de dicho punto de ramificación; y una parte de medición de presión diferencial (22B) que mide una presión diferencial entre una entrada y una salida de dicho filtro de partículas diesel secundario.

2. El aparato de purificación de gas de escape según la reivindicación 1, en el que dicha línea de escape secundaria tiene una parte del extremo de aguas abajo en el lado de aguas abajo de dicho filtro de partículas diesel secundario de manera que dicha parte del extremo de aguas abajo está conectada a una parte de admisión de aire (11AF) de dicho motor diesel.

3. El aparato de purificación de gas de escape según la reivindicación 2, en el que dicha parte del extremo de aguas abajo está conectada a un lado de aguas arriba de un filtro de aire (11AF).

4. El aparato de purificación de gas de escape según la reivindicación 1, en el que dicha línea de escape secundaria tiene una parte del extremo de aguas abajo en dicho lado de aguas abajo de dicho filtro de partículas diesel secundario de manera que dicha parte del extremo de aguas abajo está conectada a dicha línea de escape primaria en un lado de aguas abajo de dicho filtro de partículas diesel primario.

5. El aparato de purificación de gas de escape según la reivindicación 1, en el que dicha línea de escape secundaria tiene una parte del extremo de aguas abajo en dicho lado de aguas abajo de dicho filtro de partículas diesel secundario de manera que dicha parte del extremo de aguas abajo está conectada a una línea de recirculación de gas de escape de dicho motor diesel.

6. El aparato de purificación de gas de escape según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que dicha línea de escape secundaria además incluye un caudalímetro o medidor equivalente (24).

7. El aparato de purificación de gas de escape según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que dicha línea de escape secundaria además incluye una parte de medición de temperatura (T1).

8. El aparato de purificación de gas de escape según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que dicho filtro de partículas diesel secundario incluye un calentador (22h).

9. El aparato de purificación de gas de escape según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que dicha línea de escape secundaria incluye una válvula (23) que mantiene un caudal de dicho gas de escape que circula a través de la misma en un valor predeterminado.

10. El aparato de purificación de gas de escape según las reivindicaciones 1-9 que además incluye un soporte (22e), y en el que al menos uno de dicha parte de medición de presión diferencial, dicha parte de medición de temperatura, dicho filtro de partículas diesel secundario y dicho caudalímetro o medidor equivalente está alojado en dicho soporte.