[發(fā)明專利]使用碳?xì)浠衔镂絼┑碾娂訜犷w粒過濾器再生

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810149771.1
• 申請(qǐng)日: 2008-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN101418712A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·V·岡策;M·J·小帕拉托爾;F·阿門特
• 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): F01N3/027
• 分類號(hào): F01N3/027;F01N3/025;F01N9/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 薛 峰;劉華聯(lián)

政府權(quán)利的聲明

[0001]本發(fā)明是依據(jù)美國(guó)政府與能源部(DoE)的合約No.DE-FC-04-03AL67635提出的。美國(guó)政府對(duì)本發(fā)明具有一定權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

[0002]本發(fā)明涉及用于加熱顆粒過濾器(或稱微粒捕集器)的方法和裝置。

背景技術(shù)

[0003]本節(jié)的描述只是為了提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

[0004]柴油機(jī)通常具有比汽油機(jī)更高的效率，因?yàn)椴裼腿剂系膲嚎s比增大并且能量密度更高。柴油機(jī)的燃燒循環(huán)產(chǎn)生顆粒，通常是通過布置在排氣流中的顆粒過濾器(PF)將這些顆粒從柴油機(jī)排氣中過濾出。隨著時(shí)間的過去，該P(yáng)F會(huì)變滿并且必須清除所捕集的柴油顆粒。再生過程中，柴油顆粒在PF內(nèi)燃燒。

[0005]一些再生方法通過前表面加熱器點(diǎn)燃PF前部的顆粒物質(zhì)。然后，利用PF被加熱表面附近的顆粒物質(zhì)的燃燒所產(chǎn)生的熱量或由流過PF的被加熱排氣所產(chǎn)生的熱量，實(shí)現(xiàn)PF內(nèi)顆粒物質(zhì)的再生。在一些情況下，流過PF的高流速排氣壓制了顆粒物質(zhì)的燃燒，從而阻止沿著PF向下傳播。為了防止這種壓制，這種再生方法的運(yùn)行被限制到排氣流速低的行駛狀況，如怠速狀況或市內(nèi)交通行駛狀況。

發(fā)明內(nèi)容

[0006]因此，本發(fā)明提供了一種排氣系統(tǒng)，用于處理發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣。該系統(tǒng)一般包括顆粒過濾器(PF)，其從排氣中過濾出顆粒，其中，PF的上游端接收發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣。電阻材料的格柵選擇性地加熱流經(jīng)該上游端的排氣從而引起PF內(nèi)顆粒的燃燒。涂在PF上的碳?xì)浠衔镂絼┩繉訉⑻細(xì)浠衔镝尫诺脚艢庵袕亩岣逷F內(nèi)的顆粒燃燒溫度。

[0007]另一方面，本發(fā)明提供了一種用于對(duì)排氣系統(tǒng)的顆粒過濾器(PF)進(jìn)行再生的方法。該方法一般包括：在PF的前端設(shè)置電阻材料的格柵；向電阻材料通電以加熱該格柵；通過被加熱格柵引起存在PF前表面上的顆粒燃燒；將顆粒燃燒產(chǎn)生的熱量導(dǎo)入PF內(nèi)從而引起PF內(nèi)顆粒的燃燒；以及通過將碳?xì)浠衔飶奶細(xì)浠衔镂絼┲嗅尫诺脚艢庵衼硖岣哳w粒燃燒溫度。

[0008]從本文的描述將明顯看出本發(fā)明的更多適用領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)理解，詳細(xì)描述和特定例子只是起到舉例的作用，而不意圖限制本發(fā)明的范圍。

附圖說明

[0009]本文所述附圖只是起到舉例的作用，而決不意圖限制本發(fā)明的范圍。

[0010]圖1是示例性汽車的原理框圖，該汽車具有根據(jù)本發(fā)明各方面的顆粒過濾器和顆粒過濾器再生系統(tǒng)。

[0011]圖2是示例性壁流整體式顆粒過濾器的截面圖。

[0012]圖3包括顆粒過濾器的示例性前表面的透視圖，其示出了電阻路徑的各種模式。

[0013]圖4是示例性顆粒過濾器和加熱器墊片的前表面透視圖。

[0014]圖5是圖2所示顆粒過濾器的截面圖，其具有碳?xì)浠衔镂絼?/p>

[0015]圖6是圖釋了根據(jù)本發(fā)明各方面的示例性顆粒過濾器再生系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。

[0016]圖7是圖釋了根據(jù)本發(fā)明各方面的示例性顆粒過濾器再生系統(tǒng)的流程圖。而圖8是圖釋了顆粒過濾器再生方法中示例性溫度控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

[0017]下列描述實(shí)際上只是示例性的并且不意圖限制本發(fā)明、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解，在所有附圖中，用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的零件和特征。本文所用的術(shù)語“模塊”是指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一種或多種軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或群組的)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路、和/或其它的提供所述功能的適當(dāng)部件。

[0018]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了包括根據(jù)本發(fā)明各方面的柴油機(jī)系統(tǒng)11的示例性汽車10。應(yīng)當(dāng)理解，柴油機(jī)系統(tǒng)11實(shí)際上只是示例性的，并且本文所述顆粒過濾器再生系統(tǒng)可以在采用了顆粒過濾器的各種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用。這些發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以是但不限于直噴式汽油機(jī)系統(tǒng)和均質(zhì)充氣壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。為了便于論述，將就柴油機(jī)系統(tǒng)論述本發(fā)明。

[0019]渦輪增壓柴油機(jī)系統(tǒng)11包括燃燒空氣和燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的發(fā)動(dòng)機(jī)12。空氣經(jīng)由空氣濾清器14進(jìn)入該系統(tǒng)。空氣流經(jīng)空氣濾清器14并且被吸入渦輪增壓器18中。渦輪增壓器18對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)11的新鮮空氣進(jìn)行壓縮。通常，空氣壓縮得越大，發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出就越大。然后，壓縮空氣在進(jìn)入進(jìn)氣歧管22之前流經(jīng)空氣冷卻器20。