[發(fā)明專利]具有減少的應(yīng)力的電加熱微粒過(guò)濾器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810145981.3
• 申請(qǐng)日: 2008-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN101367021A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·V·岡策
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司
• 主分類號(hào): B01D46/00
• 分類號(hào): B01D46/00;B01D46/44;F01N3/022;F01N3/023
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 彭武;楊松齡

政府權(quán)利聲明

本公開依照美國(guó)政府與能源部(DoE)的合同號(hào)DE-FC-04- 03AL67635產(chǎn)生。美國(guó)政府在該公開中具有一定的權(quán)利。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2007年8月14日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)? 60/955,743的優(yōu)先權(quán)。

本申請(qǐng)涉及于2006年11月17日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)? 11/561,100、2006年11月17日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/561,108和 2006年11月8日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/557,715。上述申請(qǐng)的內(nèi)容 通過(guò)參考全文并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及微粒(PM)過(guò)濾器，且更特定地涉及用于PM 過(guò)濾器的灰分減少系統(tǒng)。

背景技術(shù)

該部分的陳述僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，且可能不 構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

諸如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生微粒(PM)，微粒通過(guò)PM 過(guò)濾器從排氣過(guò)濾。PM過(guò)濾器布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中。PM過(guò)濾器 減少在燃燒期間產(chǎn)生的PM排放。

隨著時(shí)間的過(guò)去，PM過(guò)濾器裝滿。在再生期間，PM在 PM過(guò)濾器內(nèi)燃燒。再生包括將PM過(guò)濾器加熱至PM的燃燒溫度。有 多種途徑進(jìn)行再生，包括修正發(fā)動(dòng)機(jī)管理，使用燃料燃燒器，通過(guò)燃料 后噴射使用催化氧化劑以增加排氣溫度，使用電阻加熱線圈，和/或使用 微波能量。

柴油PM在獲得高于燃燒溫度如600℃的溫度時(shí)燃燒。燃 燒的啟動(dòng)使得溫度進(jìn)一步增加。雖然火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)典型地在排氣氣 流中具有低氧氣水平，但是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有顯著較高的氧氣水平。雖然 增加的氧氣水平使得PM過(guò)濾器的快速再生變成可能，它也可能引起一 些問(wèn)題。

使用燃料的PM減少系統(tǒng)趨于降低燃料經(jīng)濟(jì)性。例如，許 多基于燃料的PM減少系統(tǒng)降低燃料經(jīng)濟(jì)性5％。電加熱PM減少系統(tǒng) 以可忽略的量降低燃料經(jīng)濟(jì)性。然而，難以實(shí)現(xiàn)電加熱PM減少系統(tǒng)的 耐用性。

發(fā)明內(nèi)容

一種系統(tǒng)，其包括具有進(jìn)口以接收排氣的微粒(PM)過(guò) 濾器。分區(qū)加熱器布置在所述進(jìn)口中且包括電阻加熱器，所述電阻加熱 器包括N個(gè)區(qū)域，其中N是大于1的整數(shù)。所述N個(gè)區(qū)域中的每個(gè)包 括M個(gè)子區(qū)域，其中M是大于1的整數(shù)。控制模塊選擇性地起用所述 N個(gè)區(qū)域中的一個(gè)以在從所述N個(gè)區(qū)域中的所述一個(gè)的PM過(guò)濾器下游 部分中啟動(dòng)再生，且停用所述N個(gè)區(qū)域中的其它區(qū)域。

在其它特征中，所述N個(gè)區(qū)域中的所述其它區(qū)域提供應(yīng)力 減輕區(qū)域。所述N個(gè)區(qū)域布置在中心部分、在所述中心部分的徑向外部 的第一圓周部分和在所述第一圓周部分的徑向外部的第二圓周部分中。 所述中心部分包括第一區(qū)域。所述第二圓周部分包括所述第一區(qū)域、第 二區(qū)域和第三區(qū)域。所述第一、第二和第三區(qū)域圍繞所述第二圓周部分 交替。所述第一圓周部分包括交替的第四和第五區(qū)域。

進(jìn)一步的應(yīng)用范圍從在此提供的說(shuō)明顯而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理 解，說(shuō)明和具體示例僅為圖示說(shuō)明的目的，且不限定本公開的范圍。

附圖說(shuō)明

本文所示的附圖僅僅是示意性目的，而不是以任何方式限 制本公開的范圍。

圖1是示范性發(fā)動(dòng)機(jī)的功能方塊圖，包括帶有分區(qū)進(jìn)口加 熱器的電加熱微粒(PM)過(guò)濾器；

圖2更詳細(xì)地圖示了圖1的電加熱微粒(PM)過(guò)濾器的 分區(qū)進(jìn)口加熱器的示范性分區(qū)；

圖3更詳細(xì)地圖示了圖1的電加熱PM過(guò)濾器的分區(qū)進(jìn)口 加熱器的示范性分區(qū)；和

圖4圖示了圖3的分區(qū)進(jìn)口加熱器中的區(qū)域之一中的示范 性電阻加熱器。

具體實(shí)施方式

下面的描述實(shí)質(zhì)上僅僅是示意性的，而不是限制本公開、 應(yīng)用或使用。應(yīng)當(dāng)理解，在整個(gè)附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或相 應(yīng)的部件和特征。

如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“模塊”指的是特殊應(yīng)用集成電路 (ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或更多軟件或固件程序的處理器(共享、 專用、或群組)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路、和/或提供所述功能的其它適 當(dāng)部件。

本公開采用在整個(gè)電加熱PM過(guò)濾器的進(jìn)口上分布的加熱 器區(qū)域。加熱器區(qū)域以使得熱應(yīng)力在起用的加熱器之間減輕的方式隔 開。因此，由于加熱引起的總體應(yīng)力更小，且在整個(gè)電加熱PM過(guò)濾器 的容積上分布。該途徑允許在電加熱PM過(guò)濾器的較大的部分中再生， 而不產(chǎn)生損壞電加熱PM過(guò)濾器的熱應(yīng)力。