[发明专利]用于柴油颗粒过滤器再生的废气节流阀系统和方法

说明书

背景技术

本发明所披露的实施例涉及用于加热废气的系统和方法。更确切地说，本文所披露的实施例涉及用于加热废气以在柴油颗粒过滤器处产生再生作用的系统和方法。

柴油车辆中的废气后处理系统位于发动机下游，用以处理从发动机排出的废气。后处理系统其中通常具体包括柴油氧化催化器和柴油颗粒过滤器。来自废气的颗粒物质积聚在柴油颗粒过滤器上，并且如果留下不检查的话，会在后处理系统中产生背压。

再生作用是在常规柴油发动机操作过程中在后处理系统中所收集的颗粒物质发生周期性氧化。在废气系统的柴油颗粒过滤器聚集颗粒物质时，颗粒物理氧化以使过滤器“再生”。再生通常由于增大发动机负荷并且激励柴油后注射到废气系统中而启动。此种后注射提供充足的热量，以使柴油颗粒过滤器内捕获的颗粒物质氧化。

在空载或部分负荷的操作状况期间，注入燃烧循环中的燃料并不足以保持足以启动DPF再生循环的废气温度。于是，发动机的负荷应增大来提供经充分加热的废气，从而启动柴油颗粒过滤器下游的再生作用。然而，许多车辆在“停车和驱动”或者频繁空载情形下操作，且所产生的废气无法具有足够高的温度来启动再生。

发明内容

一种用于具有发动机的车辆的废气后处理系统包括流体通道，该流体通道从发动机延伸至环境，用以流体地传送废气。柴油颗粒过滤器在流体通道上设置在发动机下游。至少一个废气节流阀在流体通道上设置在发动机下游。在废气节流阀被致动时，废气节流阀阻碍废气的流动并且使废气的温度升高。经加热的废气致使柴油颗粒过滤器处再生。

一种使具有柴油颗粒过滤器的发动机的废气后处理系统再生的方法，该方法包括：提供从发动机至环境的流体通道。该方法还包括如下步骤：在流体通道上，在发动机的下游提供废气节流阀，以及致动废气节流阀，以至少部分地阻碍废气流过流体通道。此外，该方法包括如下步骤：对废气节流阀上游的废气进行压缩和加热，以及将经加热的废气输送至柴油颗粒过滤器来启动再生。

一种用于具有发动机的车辆的废气后处理系统包括发动机控制模块、流体通道以及柴油颗粒过滤器，该发动机控制模块与发动机相关联，该流体通道从发动机延伸至环境，用以流体地传送废气，而该柴油颗粒过滤器在流体通道上设置在发动机下游。该系统还包括至少一个废气节流阀以及致动器，该至少一个废气节流阀在流体通道上位于柴油颗粒过滤器下游，而该致动器用于至少该至少一个废气节流阀。至少用于感测后处理系统处的温度的温度传感器或用于感测后处理系统处的压力的背压传感器将温度或背压或两者传送至发动机上的发动机控制模块。

附图说明

图1是具有位于柴油颗粒过滤器上游的废气节流阀的废气后处理系统的示意图。

图2是具有位于柴油颗粒过滤器下游的废气节流阀的废气后处理系统的示意图。

图3是具有位于柴油颗粒过滤器上游和下游的废气节流阀的废气后处理系统的示意图。

具体实施方式

参见图1-3，用于车辆的废气后处理系统总地由附图标记10指代，并且具有废气管道组件12，该废气管道组件从发动机14延伸至出口16，例如排向环境18的出口。废气管道组件12形成流体通道20，该流体通道20用于使废气F从发动机14流至环境18。废气流F的下游方向是从发动机14向出口16。

废气管道组件12的第一部分22从发动机14延伸至柴油机颗粒过滤器（DPF）24。DPF24是由耐极端高温材料构成的过滤器。DPF24捕集并保持排放到废气后处理系统10中的废气内夹带的颗粒物质。DPF24周期性地再生，以限制废气后处理系统10的背压升高并且保持发动机14的效率。废气管道组件12的第二部分26从DPF24延伸至出口16。废气歧管28可位于废气管道组件12的第一部分22的上游。其它部件可设置在后处理系统10上，例如柴油氧化催化器（未示出）可位于DPF24上游。

现在参见图1，至少一个废气节流阀30A设置成与流体通道20上的发动机14流体连通并且设置在发动机14的下游。在废气节流阀30A被致动时，废气节流阀30A阻碍废气F流动通过流体通道20。