[发明专利]感应加热的颗粒物质过滤器再生控制系统

说明书

相关申请的交叉引用

【0001】本申请要求2007年9月18日提交的申请号为60/973280的美国临时申 请的权益。上述申请的公开内容通过引用的方式结合在本文中。

政府权利声明

【0001】本发明是根据与能源部(DoE)的美国政府条约DE-FC-04-03AL67635 提出的。美国政府对本发明具有特定权力。

技术领域

【0002】本发明涉及颗粒物质(PM)过滤器，且更具体地涉及电加热的PM 过滤器。

背景技术

【0003】本小节的陈述仅仅提供与本发明相关的背景技术，因此可能不够成 现有技术。

【0004】例如柴油机的发动机产生颗粒物质(PM)，颗粒物质通过PM过滤 器从排气中被过滤。PM过滤器布置在发动机的排气系统中。PM过滤器减少在燃 烧过程中产生的颗粒物质的排放。

【0005】随着时间的过去，PM过滤器逐渐变满。在再生期间，PM可在PM 过滤器中燃烧。再生过程可包括将PM过滤器加热至PM的燃烧温度。有许多实现 再生的方法，包括改装发动机管理系统，采用燃料燃烧器，采用催化氧化剂以在 燃料喷射之后增加排气温度，采用电阻加热线圈，和/或采用微波能量。电阻加热 线圈通常布置成与PM过滤器接触以允许通过传导和对流进行加热。

【0006】当到达超过燃烧温度(例如600℃)的温度时，柴油机PM燃烧。燃 烧的开始导致温度进一步升高。虽然火花点火式发动机通常在排气流中具有较低 的氧含量，但是柴油机具有高得多的氧含量。虽然增高的氧含量使得PM过滤器的 快速再生成为可能，但是也带来一些问题。

【0007】那些使用燃料的PM减少系统往往降低了燃料经济性。例如，许多 基于燃料的PM减少系统降低了5％的燃料经济性。电加热PM减少系统降低燃料经 济性的量可忽略不计。但是，电加热PM减少系统不耐用。

发明内容

【0008】提供了一种系统，其包括颗粒物质(PM)过滤器，该过滤器具有用 于接收排气的上游端、下游端和分区。所述系统还包括加热元件。控制模块选择 性地激活所述加热元件以感应地加热所述分区中的一个。

【0009】提供了一种方法，其包括通过颗粒物质(PM)过滤器接收排气，该 过滤器具有上游端、下游端和分区。选择性地激活加热元件以感应地加热所述分 区中的一个。

【0010】提供了一种系统，其包括与接收排气的颗粒物质过滤器连通的加热 元件。控制模块选择性地激活所述加热元件中的一个以感应地加热所述颗粒物质 过滤器的分区。

【0011】通过在此提供的说明能想到其他应用领域。应明白说明书和实施方 式仅仅是为了说明的目的，并不对本发明的范围构成限制。

附图说明

【0012】在此描述的附图仅用于说明目的，且不以任何方式限制本发明的范 围。

【0013】图1是根据本发明实施方式的示例性发动机系统的功能框图，该发 动机系统包括分区的颗粒物质(PM)过滤器组件，该组件具有相应的感应加热元 件；

【0014】图2是根据本发明实施方式的示例性分区的PM过滤器组件的透视 图，该过滤器具有相应的感应加热元件；

【0015】图3A是图2中的分区的PM过滤器组件的透视图，示出了根据本发 明实施方式的输出加热元件的激活；

【0016】图3B是图2中的分区的PM过滤器组件的透视图，示出了由于激活 输出加热元件而导致的放热传播；

【0017】图3C是图2中的分区的PM过滤器组件的透视图，示出了根据本发 明的实施方式的另一加热元件的激活；

【0018】图4是根据本发明实施方式的由控制模块执行的步骤的流程图，以 使具有感应加热元件的分区的PM过滤器再生。

具体实施方式

【0019】下面的说明在实质上仅仅是示例性的，并不是要限制本发明的范围、 应用和用途。应明白在附图中用相应的附图标记指代相同或相应的部件和特征。

【0020】这里使用的术语模块指的是，属于或者包括专用集成电路(ASIC)、 电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的，专用的或成组的) 和/或存储器(共享的，专用的或成组的)、组合逻辑电路、和/或其它能提供所 述功能的合适构件。