專利名稱：可進(jìn)行余熱回收的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理控制操作的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)，具體涉及可進(jìn)行佘熱回收的柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 后處理控制搡作。
背景技術(shù)：
通過定期地再生微粒過濾器可以改進(jìn)稀燃內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)中的柴 油微粒過濾器(DPF)的效率。再生通常涉及提高微粒過濾器的溫度，從而燃燒吸附 的微粒。雖然再生是放熱的，并在開始之后可以產(chǎn)生自維持的充足能量，稀燃內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)的排氣溫度通常低于激活再生所需的溫度。因此，許多微粒過濾器結(jié)合如催化劑 或加熱器的熱源以啟動(dòng)再生過程。另一方面，在過高的溫度下微粒過濾器會(huì)損壞。例 如結(jié)合到微粒過濾器中的催化劑微?？梢詿Y(jié)(降低催化劑的活性)，過濾器元件的 結(jié)構(gòu)整體性會(huì)遭破壞等。
本發(fā)明的發(fā)明人在此認(rèn)識(shí)到由于這些熱極限，不得不在微粒過濾器的效率和可靠 性之間權(quán)衡。試圖重用再生反應(yīng)的余熱以直接加熱微粒過濾器從而保存能量的微粒過 濾器裝置潛在地使自維持反應(yīng)具有風(fēng)險(xiǎn)，特別是在沒有單獨(dú)的冷卻機(jī)構(gòu)控制過高的溫 度時(shí)?；蛘?，不循環(huán)利用再生反應(yīng)的余熱的微粒過濾器裝置會(huì)降低燃料經(jīng)濟(jì)性，導(dǎo)致 操作成本增加。此外，若微粒過濾器的排出物溫度過高不能安全地通過下游裝置時(shí)， 使用附加的隔熱和/或冷卻，增加了制造和/或維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)示例中，通過一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)可以至少部分地解決上述問 題。該系統(tǒng)可以包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的熱傳遞裝置、熱傳遞裝置的第一側(cè)下游的 加熱器、加熱器下游的過濾器，及過濾器下游通向熱傳遞裝置的第二側(cè)的排氣路徑， 其中排氣路徑與過濾器的外表面隔離以阻止熱量從離開過濾器的加熱的排氣傳遞到 過濾器的外表面。
以此方式，可以實(shí)現(xiàn)期望的加熱器操作效率同時(shí)解決熱劣化問題。例如，后處理 系統(tǒng)允許循環(huán)利用再生的余熱，而不會(huì)使微粒過濾器直接經(jīng)受離開微粒過濾器的加熱 的排氣的熱負(fù)載，從而減少了導(dǎo)致可以使微粒過濾器或其他構(gòu)件劣化的過熱工況的自 維持再生的可能。此外，當(dāng)熱量從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到進(jìn)入系統(tǒng)的排氣時(shí)，離開微粒過濾器 的氣體溫度可以降低到期望的尾管工況。此外，因?yàn)闊崃靠梢灾辽購募訜崞鞴?yīng)以激 活再生過程，可以在低溫燃燒(LTC)工況下操作發(fā)動(dòng)機(jī)。低溫燃燒過程可以產(chǎn)生較
4少的微粒物質(zhì)，允許使用較小的微粒過濾器裝置，其中較小的微粒過濾器可以減少過 熱的風(fēng)險(xiǎn)，在開始激活時(shí)要求較少的燃料用于加熱等。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供操作柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的方法。柴油發(fā)動(dòng) 機(jī)排氣后處理系統(tǒng)包括熱傳遞裝置、微粒過濾器，及加熱器。該方法包括，在第一排 氣工況下，輸送第一體積排氣通過熱傳遞裝置的第一通道，操作加熱器以提高離開熱 傳遞裝置的第一體積排氣的溫度，輸送離開加熱器的第一體積排氣通過微粒過濾器， 輸送離開微粒過濾器的第一排氣通過排氣通道到熱傳遞裝置的第二通道，其中排氣通 道與過濾器的外表面隔離以阻止熱量從離開過濾器的加熱的排氣傳遞到過濾器的外 表面，使用從在熱傳遞裝置的第二通道中的第一體積排氣傳遞的能量加熱從發(fā)動(dòng)機(jī)輸 送到熱傳遞裝置的第一通道的第二體積排氣；及在第二排氣工況下，輸送第三體積排 氣通過熱傳遞裝置的第一通道，輸送第三體積排氣通過加熱器而不操作加熱器，輸送 離開加熱器的第三體積排氣通過微粒過濾器，輸送離開微粒過濾器的第三體積排氣通 過排氣通道到熱傳遞裝置的第二通道，及通過傳遞到熱傳遞裝置的第二通道中的第三 體積排氣的能量，冷卻從發(fā)動(dòng)機(jī)輸送到熱傳遞裝置的第一通道的第四體積排氣。


圖1示出可進(jìn)行余熱回收的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)；
圖2A和圖2B示出操作可進(jìn)行余熱回收的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的高級(jí)流程圖； 圖3A和圖3B示出操作可進(jìn)行余熱回收的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)參考圖l,發(fā)動(dòng)機(jī)IO包括可以流體連通地連接到一組燃燒汽缸102的進(jìn)氣歧管 100。燃燒汽缸102可以與排氣歧管104連通。熱傳遞裝置106可以連接到排氣歧管 104。熱傳遞裝置106可以包括至少兩側(cè)106A和106B,允許在每側(cè)的氣體之間進(jìn)行 熱傳遞而不混合氣體。熱傳遞裝置106可以是各種類型。例如，熱傳遞裝置106可以 是管殼式熱交換器、板式熱交換器等，雖然未在圖l中示出，熱傳遞裝置106可以在 一側(cè)或多側(cè)結(jié)合導(dǎo)流板以促進(jìn)有效的熱傳遞。
熱傳遞裝置106的第一側(cè)106A可以連接到位于熱傳遞裝置106的第一側(cè)106A下 游的加熱器108。加熱器108可以通過外部的燃料點(diǎn)火產(chǎn)生的火焰，通過噴射到排氣 流中的燃料的燃燒，通過電加熱元件等提供熱量。加熱器108還可以連接到位于加熱 器108下游的微粒過濾器110。微粒過濾器IIO可以是各種類型(例如沸石)，可以 包括以整體式(monolith)或充填床式(packed-bed)或其組合的形式的過濾器元件 112。微粒過濾器110可以是惰性的或可以包括催化活性材料。微粒過濾器110可以 連接到位于微粒過濾器110下游的熱傳遞裝置106的第二側(cè)106B。排氣通道1"可 以連接微粒過濾器110到熱傳遞裝置106的第二側(cè)106B。排氣通道1"可以與微粒過濾器110的外表面隔離以阻止熱量從離開微粒過濾器110的加熱的排氣傳遞。
熱傳遞裝置106的第二側(cè)106B可以連接到熱傳遞裝置106的第二側(cè)106B下游的 附加的排放控制裝置116。例如，排放控制裝置116可以包括NOx捕集器、N0x催化 劑、尿素SCR催化劑、或各種其他的裝置或其組合。排放控制裝置116還可以連接到 排放控制裝置116下游的尾管118。另外，熱傳遞裝置106可包括另一側(cè)連接到下游 的排放控制裝置116或催化劑。進(jìn)一步，熱傳遞裝置106可包括位于微粒過濾器110 下游的又另一側(cè)。
雖然未在圖1中示出，系統(tǒng)可以包括流體連通地連接到排氣歧管104和進(jìn)氣歧管 IOO的排氣再循環(huán)(EGR)回路。EGR回路可以包括如EGR冷卻器的熱傳遞裝置。EGR 回路還可以包括如氧化催化劑、或各種其他的EGR催化劑類型或其組合的催化劑。該 系統(tǒng)還可以包括輸送噴射的燃料到燃燒汽缸102的高壓柴油燃料噴射系統(tǒng)。例如，柴 油燃料噴射系統(tǒng)可以是允許基于發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作調(diào)節(jié)噴射正時(shí)的共軌系統(tǒng)。
加熱器控制系統(tǒng)可以包括控制器12,如圖l所示為微計(jì)算機(jī)，包括微處理器單元、 輸入/輸出端口、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)媒體，如只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器、?；畲鎯?chǔ)器，及數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以從溫度和壓力傳感器160接收 各種信號(hào)，以及接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的信號(hào)，如空燃比、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角、 燃料噴射正時(shí)、氧濃度等?？刂破?2還可以包含存儲(chǔ)的控制算法，用于響應(yīng)于從各 種傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)接收的信號(hào)或信號(hào)的組合通過操作各種執(zhí)行器170搡作 加熱器108。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可以包括控制器14，如圖l所示為微計(jì)算機(jī),包括微處理器單元、 輸入/輸出端口、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)媒體，如只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器、?；畲鎯?chǔ)器，及數(shù)據(jù)總線。除了上述信號(hào)之外，控制14可以從連接到發(fā) 動(dòng)機(jī)10的傳感器140接收各種信號(hào)，包括來自質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器的吸入空 氣質(zhì)量流率的測(cè)量值；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT);發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；來自節(jié)氣門位置傳 感器的節(jié)氣門位置(TP);及來自歧管壓力傳感器的歧管絕對(duì)壓力(MAP)。控制器 14還可以包含存儲(chǔ)的控制算法，用于響應(yīng)于從連接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種傳感器接收的 信號(hào)或信號(hào)組合操作各種裝置。最后，控制器14可以發(fā)送各種信號(hào)到發(fā)動(dòng)機(jī)10中的 執(zhí)行器150。
如在本文描述，加熱器控制系統(tǒng)可以基于各種工況控制加熱器搡作。圖2A示出 響應(yīng)于系統(tǒng)參數(shù)搡作加熱器控制系統(tǒng)的一個(gè)方法的高級(jí)流程圖。首先，在202,加熱 器控制系統(tǒng)讀取如溫度和壓力等的排氣系統(tǒng)參數(shù)，以及如轉(zhuǎn)速、燃料噴射正時(shí)、空燃 比等的發(fā)動(dòng)機(jī)工況。然后，在204，加熱器控制系統(tǒng)確定工況是否適合于微粒過濾器 再生。例如，微粒過濾器的阻塞可以反映為微粒過濾器兩端的壓力降。因此，若壓力 降超過預(yù)定閾值，則再生是合適的。可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)歷的期望的背壓值、期望的過 濾器負(fù)載水平等選擇閾值壓力降。或者如下文所述，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可以響應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)工況設(shè)定忽略(overriding)或觸發(fā)微粒過濾器再生的標(biāo)志。若加熱器控制系
統(tǒng)確定不適合開始再生過程，例程跳轉(zhuǎn)至結(jié)東。若適合于開始再生過程，例程繼續(xù)到 206且進(jìn)入圖2B所述的加熱器控制例程。
現(xiàn)參考圖2B,在210,例程確定微粒過濾器兩端的壓力降。接下來，在212,例 程確定壓力降是否大于預(yù)定值。該值可以表示為可接受的過濾器結(jié)裙(filter fouling)水平的閾值，且可以包括考慮測(cè)量誤差等的因素。在212中的值可以不同 于圖2A的步驟204中的值；例如，可以觸發(fā)圖2A的步驟204中的再生循環(huán)的壓力降 可以超過在圖2B的步驟212選擇的值。在212選擇的值可以對(duì)應(yīng)于結(jié)垢程度不至于 觸發(fā)圖2A的步驟204中的再生的過濾器工況的范圍。
若在212壓力降超過閎值，例程繼續(xù)到214，例程測(cè)量加熱器下游和微粒過濾器 上游的排氣流的溫度。接下來，在216,例程確定該溫度是否超過閾值溫度。例如， 閾值溫度可以是再生反應(yīng)的點(diǎn)火溫度、維持具體再生反應(yīng)速率所需要的溫度等。若溫 度小于閾值溫度，例程繼續(xù)到218。例如，在再生循環(huán)開始時(shí)溫度可以小于閾值溫度， 其中排氣熱量不足以激活再生燃燒反應(yīng)。在218,例程根據(jù)加熱器操作算法操作加熱 器，該操作算法的示例如圖3A和圖3B描述。例程然后從218返回到210。
若溫度超過閩值溫度，例程繼續(xù)到220,在返回到步驟210之前關(guān)閉加熱器。例 如， 一旦再生過程點(diǎn)燃，且來自微粒過濾器的加熱的排氣開始從熱傳遞裝置106的第 二惻106B傳遞熱量到熱傳遞裝置106的第一側(cè)A時(shí)，溫度可以超過閾值溫度。
若在212壓力降不超過閾值，例程繼續(xù)到222。壓力降未超過閾值表示再生過程 已完成，盡管可以使用其他的方法確定再生過程的完成。例如過濾器兩端的溫度變化 降到小于溫度差閾值，表示反應(yīng)速率降到指示最小燃燒活動(dòng)的水平?；蛘?，可以使用 直接測(cè)量過濾器的溫度或其他特征，如導(dǎo)電性、重量等的其他方法。在222,例程停 用加熱器，并繼續(xù)到例程的結(jié)東。
圖3A示出包括加熱器308和過濾器310的后處理系統(tǒng)的視圖，并指示多個(gè)傳感 器的位置。傳感器可以包括在加熱器308下游但在過濾器310上游的溫度傳感器，如 Tl,位于過濾器310中的溫度傳感器，如T2,或位于過濾器310下游的傳感器，如 T3。還可以包括如位于過濾器310上游的壓力傳感器，如P1，位于過濾器310下游 的壓力傳感器，如P2。圖3B示出用于圖2B所述的加熱器控制例程的高級(jí)加熱器控 制算法。加熱器控制算法讀取發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)和排氣操作參數(shù)到再生過程模型320。 發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)的示例包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、空燃比、燃料噴射正時(shí)等。排氣參數(shù)的示例
包括氧濃度、后處理系統(tǒng)溫度，及壓力等。
再生過程模型320計(jì)算過濾器310上游和加熱器308下游的期望的溫度Tm并輸 入期望的T期g到比較器312。例如，再生過程模型320可以從加熱器控制單元l2或 從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元14讀取期望的再生反應(yīng)速率。此外，再生過程模型320可以讀取 后處理系統(tǒng)壓力Pl、排氣氧濃度，及存儲(chǔ)的反應(yīng)速率系數(shù)以計(jì)算T期望。可以在過濾器310的壽命中通過自適應(yīng)技術(shù)更新再生過程模型320以補(bǔ)償再生過程的活性的變 化。例如，若過濾器310包括催化劑，自適應(yīng)技術(shù)可以有助于補(bǔ)償催化劑活性的變化 以在過濾器310的整個(gè)壽命中提供更有效的再生條件。
在比較器312, T期s與測(cè)量的溫度，如T1、 T2、或T3比較。例如，在再生過程 開始的早期，如由過濾器310的熱質(zhì)量造成，在檢測(cè)過濾器310下游溫度變化時(shí)有一 些不期望的延遲。在時(shí)間延遲期間在過濾器310的前緣上產(chǎn)生不期望的熱點(diǎn)(hot spot),這在自維持反應(yīng)期間潛在地劣化過濾器或?qū)е逻^熱工況。因此，在比較器 312使用Tl可以提供有利的加熱器控制。然而，當(dāng)再生過程實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的操作時(shí)，期 望在比較器312參考T2或T3，可以提供整個(gè)系統(tǒng)的更佳的反饋控制。比較器312產(chǎn) 生讀取到加熱器控制器314的誤差信號(hào)T雙g。加熱器控制器314可以包括控制加熱器 308的參數(shù)。此外，加熱器控制器314可以配置用于比例-積分-微分(PID)控制， 其中參數(shù)可以在不同的溫度域上改變以在一些溫度域上提供穩(wěn)健控制(robust control),而在其他的溫度域提供精細(xì)控制。此外，參數(shù)可以事先配置或可以通過 加熱器控制裝置12自動(dòng)調(diào)節(jié)。在加熱器控制器314的可搡作性示例中，若T誤g指示 測(cè)量的溫度(如T1、 T2、或T3所示)小于T期g，加熱器控制器314可以操作加熱器 以使測(cè)量的溫度達(dá)到期望的TM的范圍?；蛘?，若T^指示測(cè)量的溫度(如T1、 T2、 或T3所示)大于T期望，則通過加熱器控制器314可以調(diào)低(ramped down)或關(guān)閉加 熱器。
圖3B中描述的加熱器控制算法和圖2A和圖2B中所述的加熱器控制系統(tǒng)還可以 響應(yīng)于如下文所述的那些其他的工況。駕駛員要求和/或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載可以影響過濾器 再生的頻率和發(fā)生。例如，期望微粒過濾器在自上次再生循環(huán)以來消逝的閩值時(shí)間間 隔之后再生，或期望發(fā)動(dòng)機(jī)在重負(fù)載時(shí)延遲再生。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元14可以設(shè) 定觸發(fā)或延遲再生過程的標(biāo)志。進(jìn)而，加熱器控制單元12可以響應(yīng)于從發(fā)動(dòng)機(jī)控制 單元14接收的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況。
燃燒汽缸102中的工況還可以影響加熱器控制系統(tǒng)的搡作。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單 元14確定的如發(fā)動(dòng)機(jī)在極稀空燃比工況下搡作可以產(chǎn)生較低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度的那些 低溫燃燒工況，相比較于供應(yīng)更多的燃料到燃燒汽缸102并產(chǎn)生較高發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度 的工況，要求更多的來自加熱器108的能量輸入。在另一個(gè)示例中，再生過程模型 320可以讀取來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元14的其他的發(fā)動(dòng)機(jī)工況，如轉(zhuǎn)速、燃料噴射、空 燃比等，這可以提供發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的氧濃度、未燃燒燃料的濃度、如N0x和C0x等各種 排氣的濃度的替代的估計(jì)，所有這些都可以影響再生反應(yīng)速率。
關(guān)于上述示圖可以使用和/或調(diào)節(jié)的工況包括例如空燃比、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、燃料噴 射量和/或正時(shí)、排氣氧濃度和/或入口氧濃度、排氣再循環(huán)量、駕駛員要求和/或其 他。
本文描述各種示例操作以示出系統(tǒng)協(xié)作。然而，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還可以產(chǎn)生各種替代的操作。例如，在一個(gè)附加的示例中，在第一排氣工況下，可以在排氣進(jìn)入過濾器 之前通過加熱器加熱進(jìn)入后處理系統(tǒng)的排氣。例如，響應(yīng)于指示過濾器兩端的壓力已 達(dá)到閾值的來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的信號(hào)，當(dāng)啟動(dòng)微粒過濾器再生過程時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種工 況。當(dāng)微粒過濾器的溫度上升時(shí)，放熱再生反應(yīng)速率會(huì)增加，增加離開過濾器的排氣 的溫度。來自排氣的熱量然后可以傳遞到在熱傳遞裝置中進(jìn)入后處理系統(tǒng)的排氣。當(dāng) 排氣溫度達(dá)到閩值時(shí)，加熱器控制單元可以關(guān)閉加熱器，保存燃料。此外， 一旦通過 壓力差測(cè)量值檢測(cè)到再生過程已完成，加熱器可以保持關(guān)閉。此外，響應(yīng)于變化的發(fā) 動(dòng)機(jī)負(fù)載、駕駛員要求等，加熱器控制單元可以與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相互作用以改變加 熱器操作，這可以改變排氣流中的氧濃度從而以從加熱器要求更多或更少的輸入的方 式影響再生過程或再生頻率。
流程圖和框圖所述的具體例程可以表示任何數(shù)量的處理策略中的一種或多種，如 事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。因此，所示的各種步驟或功能可以按所示 的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行，或在一些情況下略去。類似地，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)本文中 所述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需的，而是為便于演示和說明而提供。盡管未詳 細(xì)示出，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解取決于所使用的具體策略，可以重復(fù)執(zhí)行所示步驟 或功能中的一個(gè)或多個(gè)。此外，這些示圖可以在圖形上表示編程到控制器中的計(jì)算機(jī) 可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的代碼。
應(yīng)理解在本文中公開的配置和例程本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實(shí)施例不應(yīng)被 視為具有限制意義，因?yàn)榇罅康淖凅w是可能的。本公開的主題包括在本文中公開的各 種系統(tǒng)和配置，及其他特征、功能，和/或?qū)傩缘乃行路f和非顯而易見的組合及子 組合。本申請(qǐng)的權(quán)利要求特別指出視為新穎和非顯而易見的特定組合及子組合.這些 權(quán)利要求可能引用"一個(gè)"元素或"第一"元素或其等價(jià)。這樣的權(quán)利要求應(yīng)被理解 為包括對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上這樣的元素的結(jié)合，而不是要求或排除兩個(gè)或兩個(gè)以上這樣 的元素。所公開的特征、功能、元素和/或?qū)傩缘钠渌M合及子組合可以通過本申請(qǐng) 權(quán)利要求的修改或通過在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求來請(qǐng)求保護(hù)。這樣的 權(quán)利要求，無論是在范圍上比原始權(quán)利要求更寬、更窄、等價(jià)或不同，都應(yīng)被視為包 括在本申請(qǐng)的主題之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)，包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的熱傳遞裝置；熱傳遞裝置的第一側(cè)下游的加熱器；加熱器下游的過濾器；及過濾器下游通向熱傳遞裝置的第二側(cè)的排氣路徑，所述排氣路徑與過濾器的外表面隔離以阻止熱量從離開過濾器的加熱的排氣傳遞到過濾器的外表面。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括響應(yīng)于排氣的溫度和/或壓力 調(diào)節(jié)加熱器的操作的加熱器控制裝置，所述加熱器控制裝置還響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單 元。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器控制裝置還響應(yīng)于從發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元接收的發(fā)動(dòng)機(jī)工況，所述發(fā)動(dòng)機(jī)工況包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、空燃比、燃料噴 射正時(shí)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括在熱傳遞裝置的第三側(cè)下游 連接的催化劑。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱傳遞裝置包括管殼式熱交換器。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)入熱傳遞裝置的第一側(cè)的基本上 所有排氣在至少輸送通過加熱器、過濾器，及排氣路徑之后輸送到熱傳遞裝置的第二 側(cè)。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器為燃料點(diǎn)火的加熱器。
8. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器直接位于微粒過濾器上 游，所述熱傳遞裝置直接位于微粒過濾器下游。
9. 一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)，包括具有第一通道和第二通道的熱傳遞裝置，第一通道在所述裝置的第一側(cè)和第二側(cè) 之間，第二惻與第一側(cè)相對(duì)，第二通道在所述裝置的第三側(cè)和第四側(cè)之間，第四側(cè)與第三側(cè)相對(duì)；使排氣從發(fā)動(dòng)機(jī)通向第一側(cè)的第一排氣路徑；使排氣從第二側(cè)通向第三側(cè)的第二排氣路徑，所述第二路徑包括加熱器和在加熱器下游連接的微粒過濾器；從第四側(cè)引導(dǎo)排氣的第三排氣路徑，第三路徑包括催化排放控制裝置；及 控制器，所述控制器在熱量從第二通道中的排氣傳遞到第一通道中的排氣時(shí)的第一模式下搡作加熱器，在熱量從第一通道中的排氣傳遞到第二通道中的排氣時(shí)的第二模式下停用加熱器，所述控制器響應(yīng)于催化排放控制裝置的溫度在第一模式和第二模式之間切換系統(tǒng)。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還響應(yīng)于在微粒過濾器 的再生期間的溫度在第一模式和第二模式之間切換系統(tǒng)。
11. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工況調(diào)節(jié) 加熱器的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及可進(jìn)行余熱回收的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理控制操作。描述了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的熱傳遞裝置；在熱傳遞裝置的第一側(cè)下游的加熱器、加熱器下游的過濾器；及過濾器下游通向熱傳遞裝置的第二側(cè)的排氣路徑，其中排氣路徑與過濾器的外表面隔離以阻止熱量從離開過濾器的加熱的排氣傳遞到過濾器的外表面。本發(fā)明的系統(tǒng)可以循環(huán)利用再生反應(yīng)的余熱，實(shí)現(xiàn)期望的加熱器操作效率同時(shí)解決熱劣化問題。
文檔編號(hào)F01N3/023GK101424202SQ200810175929
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者保羅·約瑟夫·坦尼松, 孔 健, 蒂莫西·森·杰·希奧 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司