[發明專利]用于顆粒物過濾器再生的系統和方法

有效

• 申請號: 201210432209.6
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN103089374A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: T.小拉羅斯;D.M.范布倫;J.A.卡塔羅納;C.懷特;R.J.達爾
• 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: F01N3/025
• 分類號: F01N3/025;F01N3/029;F01N11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜云霞;傅永霄

技術領域

本主題發明涉及內燃機，并且更具體地涉及用于內燃機的廢氣后處理系統。

背景技術

內燃機的發動機控制模塊控制提供給發動機燃燒室的燃料和空氣的混合物。在點燃空氣/燃料混合物后，燃燒得以發生并且燃燒氣體通過排氣門離開燃燒室。燃燒氣體由排氣歧管引導至催化劑(或“催化轉化器”)和/或其他的廢氣后處理部件。

在發動機運行期間，某些廢氣后處理部件被設置用于從廢氣中去除設定的調節成分。一種示范性部件是顆粒物過濾器，被設置用于去除由烴類燃料不完全燃燒產生的碳顆粒或顆粒物，也稱作來自廢氣的顆粒物。一種示范性顆粒物過濾器被設置用于去除設定量的顆粒物并且通過再生過程周期性地燒掉累積的顆粒物。再生和去除過多的顆粒物避免了能夠造成維修和保養問題的內燃機背壓過高。在某些情況下，發動機可能會為了允許執行再生而并未在最優的發動機工況下運行。這會導致顆粒物累積到不能在隨后的再生嘗試期間燒盡的含量。

發明內容

在本發明的一個示范性實施例中，一種再生顆粒物過濾器的方法包括使廢氣從內燃機流入顆粒物過濾器內并確定顆粒物過濾器內的顆粒物含量。所述方法還包括在顆粒物含量低于第一值時執行一次再生，一次再生包括使廢氣和設定量的烴類一起流入顆粒物過濾器內，并且在顆粒物含量高于第一值時執行二次再生，二次再生包括使廢氣和加量的氮氧化物一起流入顆粒物過濾器內。

在本發明的另一個示范性實施例中，一種內燃機系統包括內燃機，與內燃機流體連通并且被設置用于從內燃機接收廢氣的排氣管，以及用于從排氣管接收廢氣流的顆粒物過濾器。所述系統還包括控制器，被設置用于確定顆粒物過濾器內的顆粒物含量，并且生成指令以在顆粒物含量高于第一值時執行被動再生，被動再生包括使廢氣和加量的氮氧化物一起流入顆粒物過濾器內。

方案1、一種再生顆粒物過濾器的方法，包括：

使廢氣從內燃機流入顆粒物過濾器內；

確定顆粒物過濾器內的顆粒物含量；以及

在顆粒物含量低于第一值時執行一次再生，一次再生包括使廢氣和廢氣中設定量的烴類一起流入顆粒物過濾器內，并且在顆粒物含量高于第一值時執行二次再生，二次再生包括使廢氣和加量的氮氧化物一起流入顆粒物過濾器內。

方案2、如方案1所述的方法，其中第一值大于由顆粒物含量構成的第二值，在構成第二值的顆粒物含量下或低于構成第二值的顆粒物含量時，一次再生將顆粒物過濾器內的顆粒物含量降至正常的顆粒物含量。

方案3、如方案2所述的方法，其中從第一值到第三值的范圍包括二次再生將顆粒物過濾器內的顆粒物含量降至第一值或第一值以下的顆粒物含量，其中第一值小于第三值。

方案4、如方案3所述的方法，包括在顆粒物含量大于第三值時指示操作人員需要進行維修。

方案5、如方案3所述的方法，包括在二次再生超過時間限制時指示操作人員需要進行維修。

方案6、如方案1所述的方法，其中使廢氣和加量的氮氧化物一起流入顆粒物過濾器內促使顆粒物含量降至正常含量。

方案7、如方案1所述的方法，其中使廢氣和加量的氮氧化物一起流入顆粒物過濾器內促使在低于一次再生溫度的溫度下燃燒顆粒物過濾器中的顆粒物。

方案8、如方案1所述的方法，其中確定顆粒物過濾器內的顆粒物含量包括確定跨越顆粒物過濾器的壓差。

方案9、一種內燃機系統，包括：

內燃機；

與內燃機流體連通并且被設置用于從內燃機接收廢氣的排氣管；

被設置用于從排氣管接收廢氣流的顆粒物過濾器；以及

控制器，被設置用于確定顆粒物過濾器內的顆粒物含量，并且生成指令以在顆粒物含量高于第一值時執行被動再生，被動再生包括使廢氣和加量的氮氧化物一起流入顆粒物過濾器內。

方案10、如方案9所述的系統，其中控制器被設置用于生成指令以在顆粒物含量低于第一值時執行烴類再生，烴類再生包括使廢氣和廢氣中設定量的烴類一起流入顆粒物過濾器內。

方案11、如方案10所述的系統，其中第一值大于由顆粒物含量構成的第二值，在構成第二值的顆粒物含量下或低于構成第二值的顆粒物含量時，烴類再生將顆粒物過濾器內的顆粒物含量降至正常含量。

方案12、如方案11所述的系統，其中從第一值到第三值的范圍包括被動再生將顆粒物過濾器內的顆粒物含量降至第一值或第一值以下的顆粒物含量，其中第一值小于第三值。