[发明专利]电加热颗粒物过滤器的加热器绝缘

说明书

政府权利声明

本发明依照美国政府与能源部(DoE)的合同 No.DE-FC-04-03AL67635产生。美国政府在该披露中具有一定的权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年9月17日提交的美国临时专利申请 No.60/972,946的权益。本申请涉及美国专利申请No.××/×××,×××(GM 参考号P002045-PTE-CD)、2006年11月17日提交的美国专利申请 No.11/561,100、2006年11月17日提交的美国专利申请No.11/561,108、 2006年11月8日提交的美国专利申请No.11/557,715。上述申请的内容 作为参考全文引入。

技术领域

本发明涉及颗粒物质(PM)过滤器，且更具体地涉及电加 热PM过滤器。

背景技术

该部分的内容仅提供与本披露有关的背景信息，且可能不 构成现有技术。

发动机(如柴油发动机)产生颗粒物质(PM)，所述颗粒 物质(PM)用PM过滤器从排气气体过滤。PM过滤器布置在发动机的 排气系统中。PM过滤器降低在燃烧期间产生的PM排放。

随着时间的过去，PM过滤器变满。在再生期间，PM可在 PM过滤器内燃烧。再生可包括将PM过滤器加热至PM的燃烧温度。 有许多方式进行再生，包括修改发动机管理、使用燃料燃烧器、使用催 化氧化剂以在燃料喷射后增加排气温度、使用电阻加热线圈、和/或使用 微波能量。电阻加热线圈通常与PM过滤器接触布置，以允许通过传导 和对流加热。

当获得高于燃烧温度(如600°C)的温度时，柴油机PM 燃烧。燃烧的启动使得温度进一步增加。虽然火花点火式发动机通常在 排气气流中具有低的氧气水平，但是柴油发动机具有显著更高的氧气水 平。虽然增加的氧气水平使得PM过滤器的快速再生可行，其也可能引 起一些问题。

使用燃料的PM降低系统往往降低燃料经济性。例如，许 多基于燃料的PM降低系统降低燃料经济性5％。电加热PM降低系统 以可忽略的量降低燃料经济性。然而，难以实现电加热PM降低系统的 耐用性。

发明内容

一种系统，其包括颗粒物质(PM)过滤器，所述PM过滤 器包括用于接收排气气体的上游端和下游端。分区电阻加热器从所述上 游端隔开布置且包括N个区域，其中N是大于1的整数，所述N个区域 中的每个包括M个子区域，其中M是大于或等于1的整数，且其中所述 加热器包括电绝缘材料。控制模块选择性地起用所述N个区域中的至少 一个选定区域以在从所述N个区域中所选定的所述一个区域的PM过滤 器下游部分中启动再生，且停用所述N个区域中的未选定区域。

一种方法，其包括：提供颗粒物质(PM)过滤器，所述 PM过滤器包括用于接收排气气体的上游端和下游端；将分区电阻加热 器从所述上游端隔开布置，所述分区电阻加热器包括N个区域，其中N 是大于1的整数，所述N个区域中的每个包括M个子区域，其中M是大 于或等于1的整数，且其中所述加热器包括电绝缘材料；和选择性地起 用所述N个区域中的至少一个选定区域以在从所述N个区域中所选定的 所述一个区域的PM过滤器下游部分中启动再生，且停用所述N个区域 中的未选定区域。

进一步的应用范围从在此提供的说明显而易见。应当理解， 说明和具体示例仅用于图示说明的目的，而不限定本披露的范围。

附图说明

在此所述的附图仅用于图示说明的目的，而决不限定本披 露的范围。

图1是包括颗粒物质(PM)过滤器的示范性发动机的功能 方块图，所述PM过滤器带有从所述PM过滤器隔开的分区进口加热器；

图2更详细地示出了图1的电加热颗粒物质(PM)过滤器 的分区进口加热器的示范性分区；

图3A更详细地示出了图1的电加热PM过滤器的分区进口 加热器的第二示范性分区；

图3B示出了图3A的分区进口加热器的一个区域中的示范 性电阻加热器；

图4A更详细地示出了图1的电加热PM过滤器的分区进口 加热器的第二示范性分区；

图4B示出了图4A的分区进口加热器的一个区域中的示范 性电阻加热器；

图5示出了具有从所述PM过滤器隔开的分区电加热器的 电加热PM过滤器；