PROCEDIMIENTO PARA REGULAR UNA INSTALACION DE CALEFACCION DE UN FILTRO DE PARTICULAS.

Procedimiento para regular el mando de una instalación de calefacción,

para la regeneración de un filtro de partículas insertado en la salida de los gases de escape de un motor de combustión interna, por ejemplo, de un motor diesel, en el que la contrapresión de los gases de escape, producida por el filtro de partículas, se registra como medida del estado de carga de hollín, del filtro de partículas, y se mide la contrapresión (SIST) de los gases de escape, cuando se cumplen las condiciones de,

- que el motor se encuentra en marcha en vacío,

- que está desconectada la realimentación (AGR) de los gases de escape y

- que se han ajustado en la parte de la salida de los gases de escape, delante del filtro de partículas, las condiciones correspondientes a este estado funcional del motor y

que a continuación, la señal (SIST) de la contrapresión de los gases de escape, se compara con un valor (SW) umbral que representa una carga suficiente de hollín para el disparo de una regeneración del filtro de partículas, y se libera para conexión la instalación de calefacción para disparar el proceso de regeneración, cuando la señal (SIST) registrada de la contrapresión de los gases de escape, sea mayor que el valor (SW) umbral

Procedimiento para regular una instalación de calefacción de un filtro de partículas.

La invención se refiere a un procedimiento para regular el mando de una instalación de calefacción, para la regeneración de un filtro de partículas insertado en la salida de los gases de escape de un motor de combustión interna, por ejemplo, de un motor diesel.

Para la reducción de la producción de partículas, en especial de una producción de hollín durante un funcionamiento de motores diesel, se insertan en la salida de los gases de escape del motor diesel, los llamados filtros diesel de partículas, de manera que la corriente de los gases de escape se conduzca a través del cuerpo de estos filtros de partículas. En este proceso, en la superficie del lado de afluencia, del cuerpo del filtro, se depositan las partículas contenidas en la corriente de los gases de escape, en especial partículas de hollín. Partiendo de un filtro de partículas en el que todavía no se ha depositado hollín ninguno, en el transcurso del funcionamiento del motor diesel, se deposita cada vez más hollín en la superficie del lado de afluencia, del cuerpo del filtro. Sin embargo, para garantizar una permeabilidad del filtro de partículas durante mayores espacios de tiempo, de cuando en cuando es necesario retirar del filtro de partículas, el hollín separado de la salida de los gases de escape. La retirada del hollín, del filtro de partículas, se designa también como regeneración.

Para la regeneración de un filtro semejante de partículas, se conoce eliminar el hollín mediante una combustión del hollín. Una eliminación del hollín depositado sobre la superficie del lado de afluencia del filtro de partículas, se presenta automáticamente, cuando la temperatura de los gases de escape que afluyen a los filtros de partículas, es mayor que la temperatura de ignición del hollín. Este es el caso en general en un motor diesel, cuando está durante un cierto tiempo bajo una carga determinada, por ejemplo, en el caso de un automóvil de turismo en un trayecto rápido en autopista. No obstante, para efectuar una regeneración y, por tanto, poder asegurar una capacidad de funcionamiento reglamentaria de un filtro de partículas, también en aquellos estados de carga del motor, en los que la temperatura de los gases de escape esté situada por debajo de la temperatura de ignición del hollín, se han dado a conocer procedimientos para en función del estado de carga del filtro de partículas con hollín, disparar una combustión del hollín. La combustión del hollín se dispara mediante la aportación de energía térmica adicional, por ejemplo, mediante elementos de calefacción termoeléctricos, o mediante quemadores o medidas internas en el motor, que conduzcan a una temperatura elevada de los gases de escape. Para que se pueda llevar a cabo una regeneración reglamentaria del filtro de partículas por combustión del hollín, es necesario que en la superficie del lado de afluencia del filtro de partículas, se haya acumulado una cierta cantidad de hollín. Si la cantidad de hollín acumulada en el filtro de partículas, es demasiado pequeña, esto puede conducir a una combustión incompleta del hollín. Por el contrario, si la cantidad de hollín acumulada es demasiado grande, esto puede conducir, en caso de una combustión de hollín, a un deterioro del filtro de partículas.

Con este fin, según el procedimiento descrito en el documento US 4,424,671 A, se registra la contrapresión de los gases de escape, que reina en la salida de los gases de escape, delante del filtro de partículas en la dirección de la corriente, puesto que la contrapresión de los gases de escape es una medida del estado de carga del filtro de partículas. Con la carga creciente de hollín del filtro de partículas, aumenta la contrapresión de los gases de escape. No obstante, la contrapresión reinante en esta zona de la salida de los gases de escape, no sólo es función del estado de carga del filtro de partículas, sino también en especial de otras magnitudes funcionales, por ejemplo, del estado de carga del motor, en el que se encuentra este en el momento del registro de la contrapresión de los gases de escape. En automóviles en los que este procedimiento encuentra aplicación, para la determinación del estado de carga del filtro de partículas, se miden pues, no sólo la señal de contrapresión de los gases de escape, sino otras magnitudes que registran el estado funcional del motor y, en especial, su estado de carga, como por ejemplo, el aire de combustión alimentado al motor, el número de revoluciones del motor y cosas semejantes. Con estas y otras magnitudes, para la determinación del estado de carga del filtro de partículas, se evalúa y valora la señal de la contrapresión de los gases de escape, para eliminar las magnitudes perturbadoras que no permiten ninguna conclusión sobre el estado de carga del filtro de partículas. Con este fin, para la realización de un procedimiento semejante, por ejemplo, en un automóvil o también en maquinaria de construcción accionada con motor diesel, tienen que estar previstas varias interfaces, para poder registrar y evaluar las magnitudes necesarias a medir. Incluso cuando la creación de interfaces en caso de una nueva concepción de un vehículo, pudiera ser menos problemática, esto representa, no obstante, en general un criterio de exclusión para reequipar un automóvil con un filtro diesel de partículas que se deba de regenerar en determinados intervalos de tiempo, en especial cuando esto se deba de efectuar con un gasto justificable. Lo correspondiente es válido para maquinaria de construcción.

El documento US 5,511,413 A describe que para la determinación del estado de carga de hollín de un filtro de partículas, junto a la presión, se registre adicionalmente la temperatura de los gases de escape que afluyen al filtro de partículas. Sin embargo, es necesario en el procedimiento descrito en este documento, tener que registrar al menos dos magnitudes a medir.

Partiendo de este discutido estado actual de la técnica, la misión de esta invención se basa pues en perfeccionar un procedimiento genérico citado al comienzo, de tal manera que con este se pueda determinar con exactitud suficiente, una determinación del estado de carga con hollín, de un filtro de partículas insertado en la salida de los gases de escape, sin ser necesaria forzosamente una interfaz para facilitar determinadas magnitudes del estado funcional del motor.

Esta misión se resuelve según la invención, por una parte haciendo que la contrapresión de los gases de escape, producida por el filtro de partículas, se registre como medida del estado de carga de hollín, del filtro de partículas, y se mida la contrapresión de los gases de escape, cuando se cumplan las condiciones de,

que a continuación la señal de la contrapresión de los gases de escape, se compare con un valor umbral que represente una carga suficiente de hollín para el disparo de una regeneración del filtro de partículas, y se conecte, o se pueda conectar, la instalación de calefacción para disparar el proceso de regeneración, cuando la señal registrada de la contrapresión de los gases de escape, sea mayor que el valor umbral. Esta solución se aplica de preferencia para aquellos motores de combustión interna, que están sometidos dinámicamente a un esfuerzo, y se vuelven a encontrar otra vez en marcha en vacío, como es regularmente el caso en automóviles.

La misión precitada se resuelve por otra parte, haciendo que dentro de un lapso operacional se registre repetidamente la temperatura de los gases de escape que afluyen al filtro de partículas, en función del número actual de revoluciones del motor de combustión interna se evalúe con respecto a una magnitud de carga del filtro de partículas, coordinada a este estado funcional, se totalicen los resultados de la evaluación, se compare la suma con un valor límite predeterminado que represente como apropiado el estado de carga del filtro de partículas, para una regeneración, y en caso de rebasar el valor límite, se libere la conexión de la instalación de calefacción para disparar el proceso de regeneración, y que después del proceso de regeneración comience un nuevo lapso operacional. Esta solución se ofrece para la...

1. Procedimiento para regular el mando de una instalación de calefacción, para la regeneración de un filtro de partículas insertado en la salida de los gases de escape de un motor de combustión interna, por ejemplo, de un motor diesel, en el que la contrapresión de los gases de escape, producida por el filtro de partículas, se registra como medida del estado de carga de hollín, del filtro de partículas, y se mide la contrapresión (S_IST) de los gases de escape, cuando se cumplen las condiciones de,

que a continuación, la señal (S_IST) de la contrapresión de los gases de escape, se compara con un valor (S_W) umbral que representa una carga suficiente de hollín para el disparo de una regeneración del filtro de partículas, y se libera para conexión la instalación de calefacción para disparar el proceso de regeneración, cuando la señal (S_IST) registrada de la contrapresión de los gases de escape, sea mayor que el valor (S_W) umbral.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque después de liberar para conexión la instalación de calefacción, para disparar el proceso de regeneración, este no se conecta hasta que la señal (S_IST) actual registrada de la contrapresión de los gases de escape, y al menos una o varias señales de la contrapresión de los gases de escape, registradas inmediatamente antes, sean mayores que el valor (S_W) umbral.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, ó 2, caracterizado porque se registra el estado de carga del motor, y porque al constatar un estado (t_LSR) de carga mantenido durante más de un periodo t_x de tiempo predeterminado en el que se lleva a cabo automáticamente una combustión del hollín y, por tanto, una regeneración del filtro de partículas, se repone a cero el contador para la generación de las señales de disparo.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el valor (S_W) umbral con el que se comparan las señales (S_IST) de la contrapresión de los gases de escape, se adapta a la señal de la contrapresión de los gases de escape, medida en la fase de marcha en vacío que sigue a una reposición del contador.

5. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, con independencia de una liberación previa para conexión para disparar el proceso de regeneración, la instalación de calefacción se conecta también cuando dentro de un determinado lapso operacional, no ha aparecido ninguna fase de marcha en vacío.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque como lapsos operacionales, se evalúan el tiempo de funcionamiento del motor y/o el camino recorrido.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque dentro de un lapso operacional se registra repetidamente la temperatura de los gases de escape que afluyen al filtro de partículas, en función del número actual de revoluciones del motor de combustión interna, se evalúa con respecto a una magnitud de carga del filtro de partículas, coordinada a este estado funcional, se totalizan los resultados de la evaluación, se compara la suma con un valor límite predeterminado que representa como apropiado el estado de carga del filtro de partículas, para una regeneración, y en caso de rebasar el valor límite, se libera la conexión de la instalación de calefacción para disparar el proceso de regeneración, y porque después del proceso de regeneración, comienza un nuevo lapso operacional.

8. Procedimiento para regular el mando de una instalación de calefacción, para la regeneración de un filtro de partículas insertado en la salida de los gases de escape de un motor de combustión interna, por ejemplo, de un motor diesel, caracterizado porque dentro de un lapso operacional se registra repetidamente la temperatura de los gases de escape que afluyen al filtro de partículas, en función del número actual de revoluciones del motor de combustión interna, se evalúa con respecto a una magnitud de carga del filtro de partículas, coordinada a este estado funcional, se totalizan los resultados de la evaluación, se compara la suma con un valor límite predeterminado que representa como apropiado el estado de carga del filtro de partículas, para una regeneración, y en caso de rebasar el valor límite, se libera la conexión de la instalación de calefacción para disparar el proceso de regeneración, y porque después del proceso de regeneración, comienza un nuevo lapso operacional.

9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque se lleva a cabo un registro de la temperatura y del número de revoluciones durante un periodo predefinido, se promedian los datos de temperatura y de número de revoluciones, registrados dentro de este periodo, y se utiliza este valor medio para la ulterior evaluación.

10. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque después de la liberación para conexión de las instalación de calefacción para disparar el proceso de regeneración, se conecta la instalación de calefacción, cuando el motor de combustión interna se encuentra en un estado funcional en el que se puede contar con una regeneración de una superficie filtrante lo mayor que sea posible, del filtro de partículas.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque para la determinación del estado funcional del motor de combustión interna, favorable para una regeneración, se registra la temperatura de los gases de escape que afluyen al filtro de partículas y, en función del número actual de revoluciones del motor de combustión interna, se evalúa respecto a la probabilidad del éxito de una regeneración, coordinado a este estado funcional.

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque está limitado el periodo de tiempo entre la liberación para conexión y la conexión de la instalación de calefacción, y porque después del transcurso del periodo de tiempo, se conecta la instalación de calefacción, con independencia del estado funcional del motor de combustión interna.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque la exigencias en la calidad previsible de una combustión del hollín, se reducen con el tiempo residual decreciente de funcionamiento, del periodo de tiempo.

14. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la instalación de calefacción es una instalación termoeléctrica de calefacción, en especial una calefacción por superficies radiantes.