[发明专利]设置为与微粒过滤器成间隔关系的分区电加热器

说明书

[0001]本公开根据与能源部(DoE)的美国政府合同No.DE-FC-04-03 AL67635提出。美国政府在本公开中具有一定的权益。 

[0002]本申请为于2007年12月14日提交的美国专利申请No.11/956,722的部分继续申请。本申请要求于2007年8月31日提交的美国临时专利申请No.60/969,332的优先权。 

[0003]本申请涉及于2006年11月17日提交的美国申请No.11/561,100、2006年11月17日提交的美国申请No.11/561,108和2006年11月8日提交的美国申请No.11/557,715。上述申请的内容通过参考并入本文。 

技术领域

[0004]本公开涉及微粒(PM)过滤器，尤其涉及电加热PM过滤器。 

背景技术

[0005]这一部分的内容仅仅是提供与本公开相关的背景技术，并且可以不构成现有技术。 

[0006]发动机(例如柴油机)产生微粒物质(PM)，其通过PM过滤器从废气中过滤掉。PM过滤器布置在发动机的排气系统中。PM过滤器减少燃烧期间产生的PM的排放。 

[0007]随着时间的过去，PM过滤器逐渐充满。再生期间，PM在PM过滤器内被燃烧。再生可包括将PM过滤器加热至PM的燃烧温度。有几种方式执行再生，包括修改发动机控制、使用燃料燃烧器、使用催化氧化器以在燃料喷射后提高其排气温度、使用耐热线圈、和/或使用微波能量。耐热线圈通常布置成与PM过滤器相接触，以允许通过传导和对流一起来加热。 

[0008]当达到超过燃烧温度(例如，600℃)的温度时，柴油PM燃烧。燃烧的开始引起温度的进一步升高。虽然火花点燃式发动机在废气流中通常具有低的氧含量，但柴油机具有显著更高的氧含量。虽然增 大的氧含量使得PM过滤器能够更快的再生，但是它还会带来一些问题。 

[0009]使用燃料的PM减少系统往往会降低燃料经济性。例如，许多基于燃料的PM减少系统降低燃料经济性5％。电加热PM减少系统降低燃料经济性的程度可忽略。但是，电加热PM减少系统的耐用性难以获得。 

发明内容

[0010]一种系统，包括微粒物质(PM)过滤器，该过滤器包括接收废气的上游端和下游端。分区加热器布置成与所述上游端间隔开，其包括N个区域，其中N为大于一的整数，所述N个区域中的每个区域都包括M个子区域，其中M为大于一的整数。控制模块有选择地至少起用所述N个区域中所选择的一个区域，以起动从所述N个区域中的所述一个下游的所述PM过滤器下游部分内的再生，并且停用所述N个区域中的非选择区域。 

[0011]一种方法，包括：提供包括接收废气的上游端和下游端的微粒物质(PM)过滤器；布置与所述上游端间隔开并包括N个区域的分区加热器，其中N为大于一的整数，所述N个区域中的每个区域都包括M个子区域，其中M为大于一的整数；有选择地至少起用所述N个区域中所选择的一个区域，以起动从所述N个区域中的所述一个下游的所述PM过滤器下游部分内的再生，并且停用所述N个区域中的非选择区域。 

[0012]从下文所提供的描述可清楚其适用性的其它方面。应当理解，其详细描述和具体实例仅仅是示意性目的，而不是限制本公开的范围。 

附图说明

[0013]本文所示的附图仅仅是示意性目的，而不是以任何方式限制本公开的范围。 

[0014]图1为包括微粒物质(PM)过滤器的典型发动机的功能框图，其中PM过滤器具有与其间隔开的分区入口加热器； 

[0015]图2更详细地示出了图1中电加热微粒物质(PM)过滤器的分区入口加热器的典型区域；

[0016]图3更详细地示出了图1中电加热PM过滤器的分区入口加热器的典型区域； 

[0017]图4示出了图3中分区入口加热器的区域之一内的典型电阻加热器； 

[0018]图5示出了具有与PM过滤器间隔开的分区电加热器的电加热PM过滤器； 

[0019]图6示出了在分区电加热器内加热；以及 

[0020]图7为示出由控制模块执行的再生PM过滤器的步骤的流程图。 

具体实施方式

[0021]实质上，下列优选实施例的描述仅仅是示意性的，而不是限制本发明及其应用或使用。应当理解，所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部分和特征。