[发明专利]交迭分区式电加热颗粒过滤器有效

专利信息
申请号: 200810165707.2 申请日: 2008-09-12
公开(公告)号: CN101385923A 公开(公告)日: 2009-03-18
发明(设计)人: E·V·冈策;M·R·查普曼 申请(专利权)人: 通用汽车环球科技运作公司
主分类号: B01D46/00 分类号: B01D46/00;B01D46/42;F01N3/022;F01N3/027
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 曾祥夌;曹 若
地址: 美国密*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 分区 加热 颗粒 过滤器
【说明书】:

政府权利声明

本公开依据与美国能源部(DoE)签订的美国政府合同No. DE-FC-04-03AL67635而提出。美国政府享有对本公开的某些权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年9月14日提交的美国临时申请No. 60/972,332的优先权。本申请与2006年11月8日提交的美国专利申 请No.11/557,715、2006年11月17日提交的美国专利申请No. 11/561,108、2006年11月17日提交的美国专利申请No.11/561,100 以及2007年12月14日提交的美国专利申请No.11/956,722有关。以 上申请的公开通过引用而整体地结合在本申请中。

技术领域

本公开涉及颗粒物质(PM)过滤器,更具体而言,涉及电加热PM 过滤器。

背景技术

本部分的陈述仅提供与本公开有关的背景信息,并且可不构成现 有技术。

发动机(例如柴油发动机)产生颗粒物质(PM),该颗粒物质(PM)通 过PM过滤器而从排气中过滤。PM过滤器布置在发动机的排气系统 中。PM过滤器减少了燃烧过程中所产生的PM的排放。

随着时间的推移,PM过滤器逐渐充满。在再生过程中,PM可以 在PM过滤器内燃烧。再生可包括将PM过滤器加热到PM的燃烧温 度。存在各种进行再生的方式,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注入燃料后提高排气温度、使用电阻加热线 圈和/或使用微波能。电阻加热线圈典型地设置成与PM过滤器相接 触,以允许通过传导和对流二者来进行加热。

当获得高于燃烧温度(例如600℃)的温度时,柴油机PM进行燃 烧。燃烧的开始导致温度的进一步升高。虽然火花点火发动机在排气 流中典型地具有低的氧含量,但柴油发动机具有明显更高的氧含量。 虽然高的氧含量使得PM过滤器可快速再生,但它也会引起一些问题。

使用燃料的降PM系统倾向于降低燃料经济性。例如,许多基于 燃料的降PM系统使燃料经济性降低了5%。电加热降PM系统对燃 料经济性的降低可以忽略。然而,电加热降PM系统难以获得耐用性。

发明内容

一种系统包括了颗粒物质(PM)过滤器,该颗粒物质(PM)过滤器包 括用于接收排气的上游端,以及下游端。分区加热器与上游端间隔设 置,并且包括N个分区(N是大于或等于1的整数),其中,N个分区 中的各个分区包括M个子分区(M是大于1的整数),且其中,该N个 分区和M个子分区设置在P个层中(P是大于1的整数)。控制模块选 择性地激活N个分区中的至少选定的一个分区,以从该N个分区中的 该选定分区启动PM过滤器的下游部分中的再生,并且不激活该N个 分区中的非选定分区。

一种方法包括:提供包括下游端和用于接收排气的上游端的颗粒 物质(PM)过滤器;设置与上游端相间隔的分区加热器,该分区加热器 包括N个分区(N是大于1的整数),其中,N个分区中的各个分区包 括M个子分区(M是大于或等于1的整数),其中,该N个分区和M 个子分区设置在P个层中(P是大于1的整数);选择性地激活N个分 区中的至少选定的一个分区,以从该N个分区中的该选定分区启动 PM过滤器的下游部分中的再生,并且不激活N个分区的非选定分区。

从本申请所提供的描述中,其它适用范围将变得显而易见。应该 理解的是,描述和特定示例仅意图用于示意的目的,而不意图限制本 公开的范围。

附图说明

本申请所述附图仅用于示意的目的,而不意图以任何方式限制本 公开的范围。

图1是包括带有分区入口加热器的颗粒物质(PM)过滤器的示范性 发动机的功能简图,该分区入口加热器与PM过滤器相间隔;

图2更详细地显示了图1的电加热颗粒物质(PM)过滤器的分区入 口加热器的示范性分区;

图3更详细地显示了图1的电加热PM过滤器的分区入口加热器 的示范性分区;

图4显示了图3的分区入口加热器其中的一个分区中的示范性电 阻加热器;

图5显示了具有与PM过滤器相间隔的分区电加热器的电加热 PM过滤器;

图6显示了分区电加热器内的加热;

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