[发明专利]电加热微粒过滤器传播支持方法和系统

说明书

政府权利声明

本发明是根据美国政府能源部(DoE)合约No.DE-FC-04-03AL67635做出的。美国政府对本发明拥有一定的权利。

技术领域

本发明涉及用于加热微粒过滤器的方法和系统。

背景技术

这一部分的说明仅仅提供与本发明有关的背景技术而并不构成现有技术。

柴油发动机因压缩比更高以及柴油燃料的能量密度更高而通常比汽油发动机具有更高的效率。柴油燃烧循环产生微粒，这些微粒通常由布置在废气气流中的微粒过滤器(PF)从柴油废气中过滤得到。一段时间之后，PF变得充满并且必须清除收集的柴油微粒。在再生过程中，柴油微粒在PF内燃烧。

一些再生方法通过前表面加热器点燃在PF前面存在的微粒物质。随后利用由PF加热面附近存在的微粒物质的燃烧或由穿过PF的加热废气产生的热量实现对PF内存在的微粒物质的再生。在一些情况下，穿过PF的高流速废气熄灭微粒物质的燃烧，因而停止沿PF的传播。微粒限制这种熄灭，所述再生方法的操作局限于废气流动较慢的驱动状态，例如空闲状态或城市交通驱动状态。

发明内容

因而，提供一种控制微粒过滤器再生的控制系统。该系统大体上包括控制微粒过滤器的电流以引发微粒过滤器中微粒物质的燃烧的再生模块。传播模块根据燃烧温度估计微粒物质燃烧的传播状态。温度调节模块通过选择性提高穿过微粒过滤器的废气的温度而控制燃烧温度。

在其它特征中，提供一种控制微粒过滤器再生的控制方法。该方法大体上包括：通过控制微粒过滤器的电流引发微粒过滤器中微粒物质的燃烧；根据燃烧温度估计燃烧的传播状态；以及通过控制穿过微粒过滤器的废气的温度而选择性提高燃烧温度。

从在此提出的描述中将会清楚地了解到其它应用领域。应该认识到所述描述和具体实例仅仅是为了示例说明，而并不是要限制本发明的范围。

附图说明

在此描述的附图仅仅是示例性的，而绝不是要限制本发明的范围。

图1是根据本发明不同方面的示例性车辆的功能结构图，所述车辆包括微粒过滤器和微粒过滤器传播支持系统。

图2是示例性壁流整体式微粒过滤器的横截面图。

图3包括微粒过滤器的示例性前表面的透视图，其示出多种型式的电阻通路。

图4是示例性微粒过滤器的前表面和加热器插入件的透视图。

图5是图2所示的示例性微粒过滤器的一部分包括导电涂层的横截面图。

图6是表示根据本发明不同方面的示例性微粒过滤器传播支持系统的数据流程图。

图7是表示根据本发明不同方面的示例性微粒过滤器传播支持方法的流程图。

具体实施方式

以下描述实质上仅仅是示例性的，并不是要限制本发明公开的内容、应用或用途。应该认识到在所有附图中，相应附图标记表示相同或相应的部件和特征。在此采用的术语“模块”指的是专用集成电路(ASIC)、电路、执行一个或多个软件或硬件程序的处理器(共用、专用或组)和存储器、组合逻辑电路、和/或其它提供所需功能的适当部件。

现在参照图1，根据本发明的不同方面示出了包括柴油发动机系统11的示例性车辆10。认识到柴油发动机系统11实质上仅仅是示例性的并且可以在包含微粒过滤器的多种发动机系统中实施在此描述的微粒过滤器传播支持系统。这些发动机系统可以包括但不局限于汽油直喷发动机系统和均电荷压缩点燃发动机系统。为了便于论述，以柴油发动机系统为例论述本发明。

涡轮增压柴油发动机系统11包括燃烧空气和燃料混合物以产生驱动转矩的发动机12。空气通过穿过空气过滤器14进入系统。空气穿过空气过滤器14并被吸入涡轮增压器18。涡轮增压器18压缩进入系统11的新鲜空气。通常对空气的压缩越大，发动机12的输出越大。压缩空气随后在进入进气歧管22之前穿过空气冷却器20。

进气歧管22内的空气被分配到气缸26内。尽管示出了四个气缸26，但将会认识到本发明的系统和方法可以在具有多个气缸-包括但不局限于2、3、4、5、6、8、10和12个气缸的发动机中得到实施。还将会认识到本发明的系统和方法可以在V型气缸构造中得到实施。通过燃料喷射器28将燃料喷入气缸26内。来自压缩空气的热量点燃空气/燃料混合物。空气/燃料混合物的燃烧形成废气。废气从气缸26中排入废气系统内。