[發明專利]目標顆粒物過濾器再生和溫度控制系統

有效

• 申請號: 201110226918.4
• 申請日: 2011-08-09
• 公開（公告）號: CN102373989A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: E.V.岡策;H.G.桑托索;M.J.小帕拉托爾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N3/032
• 分類號: F01N3/032;F01N9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧

技術領域

本公開涉及排氣系統的顆粒物過濾器的再生。

背景技術

這里提供的背景描述是為了總體上介紹本公開的背景。當前署名發明人的一部分工作在該背景技術部分中被描述，這部分內容以及該描述在提交時不另作為現有技術的方面，既不明確也不暗示地被認為是破壞本公開的現有技術。

發動機產生顆粒物（PM），所述顆粒物通過PM過濾器從排氣中過濾掉。PM過濾器被置于發動機的排氣系統中。PM過濾器減少了在燃燒期間產生的PM的排放。隨著時間的過去，PM過濾器變滿。在再生期間，可以在PM過濾器內燃燒PM。再生可涉及將PM過濾器加熱到該PM的燃燒溫度。存在各種各樣的執行再生的方式，包括：修改發動機管理，使用燃料燃燒器，使用催化氧化器以便在燃料噴射之后增加排氣溫度，使用電阻加熱線圈，和/或使用微波能量。

作為一個示例，排氣系統可以包括三元催化劑轉換器（TWC），氧化催化劑（OC）和顆粒物（PM）過濾器，其定位在發動機下游。來自發動機的排氣經過TWC，繼之以OC，然后通過PM過濾器來過濾。TWC減少了氮氧化物NOx，氧化了一氧化碳（CO），以及氧化了未燃燒的碳氫化合物（HC）和揮發性有機化合物。OC對從TWC接收的排氣中剩余的CO進行氧化。

從上述示例繼續，發動機的火花可以被延遲以加熱發動機并因而加熱排氣系統，以引發PM過濾器的再生。PM過濾器可以被加熱到例如600-750℃的PM燃燒溫度。排氣系統部件的增加的溫度能夠減小TWC和/或OC的使用壽命。并且，提供該加熱需要增加的燃料量。

發明內容

提供了一種再生系統，其包括顆粒物（PM）過濾器負載模塊，所述顆粒物（PM）過濾器負載模塊確定PM過濾器的當前煙灰負載水平。PM過濾器溫度模塊確定該PM過濾器的溫度。排氣流率模塊確定PM過濾器的排氣流率。控制模塊基于當前煙灰負載、溫度和排氣流率來停用空氣泵回路的空氣泵并在化學計量值的預定范圍內操作發動機。

在其它特征中，一種再生方法包括經由發動機排氣系統的顆粒物（PM）過濾器的上游端接收排氣。環境空氣經由空氣泵引導到PM過濾器上游的第一排氣管道。確定PM過濾器的當前煙灰負載水平。確定PM過濾器的溫度。確定PM過濾器的排氣流率。停用空氣泵。基于當前煙灰負載、溫度和排氣流率，在化學計量值的預定范圍內操作發動機。

此外，本發明還涉及以下技術方案。

1.?一種再生系統，包括：

顆粒物PM過濾器負載模塊，所述顆粒物PM過濾器負載模塊確定PM過濾器的當前煙灰負載水平；

PM過濾器溫度模塊，所述PM過濾器溫度模塊確定所述PM過濾器的溫度；

排氣流率模塊，所述排氣流率模塊確定所述PM過濾器的排氣流率；以及

控制模塊，所述控制模塊基于所述當前煙灰負載、所述溫度和所述排氣流率來停用空氣泵回路的空氣泵并且在化學計量比的預定范圍內操作所述發動機。

2.?如技術方案1所述的再生系統，進一步包括：

PM過濾器，其中所述PM過濾器包括上游端，以接收來自所述發動機的排氣；以及

空氣泵回路，其中所述空氣泵回路將環境空氣引導到所述PM過濾器上游的第一排氣管道。

3.?如技術方案1所述的再生系統，其中，當所述當前煙灰負載水平大于預定煙灰負載水平時，所述控制模塊停用所述空氣泵并且以化學計量比來操作所述發動機。

4.?如技術方案1所述的再生系統，其中，當所述溫度大于預定溫度時，所述控制模塊停用所述空氣泵并且以化學計量比來操作所述發動機。

5.?如技術方案1所述的再生系統，其中，當所述排氣流率小于預定流率時，所述控制模塊停用所述空氣泵并且以化學計量比來操作所述發動機。

6.?如技術方案1所述的再生系統，其中，所述控制模塊在以下情況時停用所述空氣泵并且以化學計量比來操作所述發動機：

所述當前煙灰負載水平大于預定煙灰負載水平；

所述溫度大于預定溫度；以及

所述排氣流率小于預定流率。

7.?如技術方案1所述的再生系統，進一步包括失控防止模塊，所述失控防止模塊訪問存儲器以基于所述當前煙灰負載水平、所述溫度和所述排氣流率而接收防止值，

其中所述失控防止模塊基于所述防止值來生成再生暫停信號；以及

其中所述控制模塊基于所述暫停信號來停用所述空氣泵并且以化學計量比來操作所述發動機。

8.?如技術方案1所述的再生系統，其中，所述控制模塊：