專利名稱：一體式排氣和電加熱顆粒過濾器再生系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)，且更具體地涉及顆粒過濾器再生系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
該部分的內(nèi)容僅提供與本披露有關(guān)的背景信息，且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)動機(jī)(如柴油發(fā)動機(jī))產(chǎn)生顆粒物質(zhì)(PM)，所述顆粒物質(zhì)用PM過濾器從排氣過 濾。PM過濾器布置在發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)中。PM過濾器降低在燃燒期間產(chǎn)生的PM排放。
隨著時間的過去，PM過濾器變滿。在再生期間，PM可在PM過濾器內(nèi)燃燒。再生可 包括將PM過濾器加熱至PM的燃燒溫度。有許多方式進(jìn)行再生，包括修改發(fā)動機(jī)管理、使用 燃料燃燒器、使用催化氧化劑以在燃料噴射后增加排氣溫度、使用電阻加熱線圈、和/或使 用微波能量。電阻加熱線圈通常與PM過濾器接觸布置，以允許通過傳導(dǎo)和對流加熱。
再生可使用排氣加熱技術(shù)或使用電加熱技術(shù)進(jìn)行。排氣加熱技術(shù)指的是例如通過 燃料后噴射來加熱排氣。在發(fā)動機(jī)的燃燒循環(huán)期間，空氣/燃料混合物在發(fā)動機(jī)的氣缸內(nèi) 壓縮和點火。為了利于再生，燃料可以在燃燒循環(huán)期間和在空氣/燃料混合物點火之后噴 射到氣缸中或者排氣流中。當(dāng)在燃燒循環(huán)的點火和/或排氣沖程期間或之后引入時，所噴 射燃料(稱為后噴射(PI)燃料)與排氣混合且通過設(shè)置在排氣系統(tǒng)中的氧化催化劑氧化。 催化劑中的氧化反應(yīng)釋放的熱量增加排氣系統(tǒng)的溫度，從而利于PM過濾器中顆粒的點火。
電加熱技術(shù)指的是對進(jìn)入PM過濾器的排氣進(jìn)行電加熱。 一個或多個電線圈可設(shè) 置在PM過濾器上游且可被激活以加熱排氣。這提供PM的快速加熱和起燃。
使用燃料的PM降低系統(tǒng)往往降低燃料經(jīng)濟(jì)性。例如，許多基于燃料的PM降低系 統(tǒng)降低燃料經(jīng)濟(jì)性5%。電加熱PM降低系統(tǒng)以可忽略的量降低燃料經(jīng)濟(jì)性，但是取決于排 氣流量而操作受限制。當(dāng)排氣流量增加例如高于特定流率(kg/s)時，通過電加熱元件啟動 再生的便利性和能力降低。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，提供一種系統(tǒng)，包括具有多個區(qū)域的顆粒物質(zhì)(PM)過濾器。電 加熱器包括與所述區(qū)域中的相應(yīng)區(qū)域相關(guān)聯(lián)的加熱器區(qū)段。電加熱器設(shè)置在所述PM過濾 器上游且與所述PM過濾器鄰近。燃料后噴射系統(tǒng)將燃料噴射到發(fā)動機(jī)氣缸和排氣系統(tǒng)中 的至少一個內(nèi)?？刂颇K配置成以第一模式操作，所述第一模式包括激活電加熱器以加熱 發(fā)動機(jī)的排氣。所述控制模塊也配置成以第二模式操作，所述第二模式包括激活所述后噴 射系統(tǒng)以加熱排氣?？刂颇K選擇性地以所述第一模式和所述第二模式中的至少一種操 作。
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在其它特征中，提供一種方法，包括提供具有多個區(qū)域的顆粒物質(zhì)(PM)過濾器。 提供再生系統(tǒng)，所述再生系統(tǒng)配置成以第一模式操作，所述第一模式包括激活電加熱器以 加熱發(fā)動機(jī)的排氣。所述再生系統(tǒng)也配置成以第二模式操作，所述第二模式包括激活后噴 射系統(tǒng)以加熱排氣。電加熱器包括均與所述區(qū)域中的相應(yīng)區(qū)域相關(guān)聯(lián)的加熱器區(qū)段。電加 熱器設(shè)置在所述PM過濾器上游且與所述PM過濾器鄰近。發(fā)動機(jī)的排氣通過選擇性地以所 述第一模式和所述第二模式中的至少一種操作所述再生系統(tǒng)來加熱。 本發(fā)明的進(jìn)一步應(yīng)用領(lǐng)域從下文提供的詳細(xì)說明顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，詳細(xì) 說明和具體示例僅為說明的目的且并沒有意圖限制本發(fā)明的范圍。


從詳細(xì)說明和附圖將更充分地理解本發(fā)明，在附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的功能框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的再生系統(tǒng)的功能框圖； 圖3示出了分區(qū)進(jìn)口加熱器的示例性分區(qū)； 圖4示出了分區(qū)進(jìn)口加熱器的示例性分區(qū)； 圖5示出了圖4的分區(qū)進(jìn)口加熱器的一個區(qū)域中的示范性電阻加熱器； 圖6示出了電加熱PM過濾器； 圖7示出了顆粒過濾器的一部分內(nèi)的加熱；禾口 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的再生方法。
具體實施例方式
以下說明本質(zhì)上僅為示范性的且絕不意圖限制本發(fā)明及其應(yīng)用或使用。為了清楚 起見，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識類似的元件。如在此所使用的，短語A、B和C中的 至少一個應(yīng)當(dāng)理解為意味著使用非排他邏輯或的一種邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解的是，方 法內(nèi)的步驟可以以不同順序執(zhí)行而不改變本發(fā)明的原理。 如在此所使用的，術(shù)語模塊指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或更 多軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的、或組)和存儲器、組合邏輯電路、和/或提供 所述功能的其他合適的部件。 此外，雖然以下實施例主要參考示例性內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行描述，但是本發(fā)明的實施例可
應(yīng)用于其它發(fā)動機(jī)。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于壓縮點火、火花點火、火花點火直接噴射、均質(zhì)火
花點火、均質(zhì)充氣壓縮點火、分層火花點火、柴油、和火花輔助壓縮點火發(fā)動機(jī)。 此外，在下文使用說明短語，如"第一"、"第二"和"第三"。這些短語不針對任何一
個裝置或元件。取決于上下文，這些短語中的一個以上可用于指代相同的裝置。例如，短語
"第一"和"第二"可用于指代相同模塊。 另外，本文公開了各種傳感器和參數(shù)。所述參數(shù)可基于來自于對應(yīng)傳感器的信號 直接確定或者間接確定。當(dāng)間接確定時，所述參數(shù)可基于來自于非對應(yīng)傳感器的信號，基于 所確定的發(fā)動機(jī)和/或排氣系統(tǒng)操作狀況，和/或基于預(yù)定值。例如，經(jīng)過排氣系統(tǒng)的外 部區(qū)域的空氣流量可經(jīng)由空氣流量傳感器直接確定或者可基于來自于車輛速度傳感器和/ 或其它傳感器的信息來估計。
使用電加熱顆粒過濾器(PF)是用于再生PF的有效技術(shù)。電加熱PF可用于將PF 的再生分成區(qū)域，這允許使用碳煙作為燃料快速再生而不損壞PF。與排氣加熱再生技術(shù) (例如燃料后噴射技術(shù))的20-30分鐘相比，電加熱PF可在小于5分鐘內(nèi)再生。高排氣流 率限制了操作范圍，在該操作范圍內(nèi)電加熱PF對于再生是有效的。排氣加熱PF技術(shù)，例如 燃料后噴射，可用于在高排氣流率期間進(jìn)行再生。所述實施例提供在寬范圍的排氣流率內(nèi) 進(jìn)行再生的技術(shù)。 現(xiàn)在參考圖l，示出了包括再生系統(tǒng)101的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)IOO，再生系統(tǒng)101進(jìn)行燃 料后噴射和電加熱PF再生兩者。雖然以下實施例涉及混合動力車輛，但是本文所公開的實 施例可應(yīng)用于非混合動力車輛。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)包括排氣系統(tǒng)102，排氣系統(tǒng)102包括再生系統(tǒng) 101。再生系統(tǒng)101用于去除排氣系統(tǒng)102的PF 103中的顆粒。再生系統(tǒng)通過進(jìn)行燃料后 噴射和/或通過電加熱排氣和/或PF103的上游部分來再生PF103。加熱器組件104位于 PF 103的上游且可被激活以啟動再生。 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100包括發(fā)動機(jī)105，發(fā)動機(jī)105基于駕駛員輸入模塊104燃燒空氣/ 燃料混合物產(chǎn)生用于車輛的驅(qū)動扭矩?？諝馔ㄟ^節(jié)氣門閥112被引入進(jìn)氣歧管110?？刂?模塊114(可稱為發(fā)動機(jī)控制模塊)命令節(jié)氣門致動器模塊116調(diào)整節(jié)氣門閥112的開度 來控制引入進(jìn)氣歧管110中的空氣量。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)10和/或控制模塊114可包括圖2的 模塊中的一個或多個。 空氣從進(jìn)氣歧管110通過進(jìn)氣閥122引入氣缸118?？刂颇K114通過燃料噴射 系統(tǒng)124控制在燃燒循環(huán)期間進(jìn)入發(fā)動機(jī)105的每個氣缸的燃料噴射的量、定時和次數(shù)，燃 料噴射系統(tǒng)124包括一個或多個燃料噴射器125。燃燒循環(huán)可指代氣缸的進(jìn)氣沖程、壓縮沖 程、點火沖程和排氣沖程。燃料噴射系統(tǒng)124可以在中央位置噴射燃料進(jìn)入進(jìn)氣歧管110 或可在多個位置噴射燃料進(jìn)入進(jìn)氣歧管110，例如，靠近每個氣缸進(jìn)氣閥的位置?？商鎿Q地， 燃料噴射系統(tǒng)124也可以直接將燃料噴入氣缸，如圖所示。 在點火沖程之前噴射的燃料與空氣混合且在氣缸118中形成空氣/燃料混合物。 在氣缸118中的活塞(未顯示出)壓縮空氣/燃料混合物?；趤碜钥刂颇K114的信 號，火花致動器模塊126激勵氣缸118中的火花塞128，其點火空氣/燃料混合物。火花的 定時可相對于活塞處于其最上位置時的時間(稱為上止點(TDC)，空氣/燃料混合物被最大 地壓縮的點)來規(guī)定。在點火沖程期間或之后噴射的燃料(后噴射燃料)與例如各個氣缸 中的排氣混合且釋放到排氣系統(tǒng)134中。 空氣/燃料混合物的燃燒驅(qū)動活塞向下運(yùn)動，從而驅(qū)動旋轉(zhuǎn)曲軸(未示出)。然 后活塞開始再次向上移動并且通過排氣閥130排出燃燒副產(chǎn)物。燃燒副產(chǎn)物通過排氣系統(tǒng) 134從車輛中排出。排氣通過氧化催化劑135和PF 103。本文所公開的實施例可應(yīng)用于包 括氧化催化劑、顆粒過濾器和/或其它催化劑和后處理部件的后處理系統(tǒng)。
進(jìn)氣閥122可被進(jìn)氣凸輪軸140所控制，而排氣閥130可被排氣凸輪軸142所控 制。在各種實施方式中，多個進(jìn)氣凸輪軸可以控制每個氣缸的多個進(jìn)氣閥和/或可以控制 多組氣缸的進(jìn)氣閥。類似地，多個排氣凸輪軸可以控制每個氣缸的多個排氣閥和/或可以 控制多組氣缸的排氣閥。氣缸致動器模塊120可以通過停止燃料和火花的供應(yīng)和/或禁用 它們的排氣和/或進(jìn)氣閥來停用氣缸。 控制模塊114可調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥122和/或排氣閥130的位置，以增加注入氣缸118中的燃料量?？刂颇K114也可調(diào)節(jié)燃料噴射器125的操作，例如運(yùn)行時間或噴射器開口 的尺寸，以增加噴射到氣缸118中的燃料量?？刂颇K114也可調(diào)節(jié)與A/F混合物的變化 相對應(yīng)的排氣凸輪軸的定時。 進(jìn)氣閥122打開的時間可由進(jìn)氣凸輪移相器148相對于活塞TDC變化。排氣閥 130打開的時間可由排氣凸輪移相器150相對于活塞TDC變化。移相致動器模塊158根據(jù) 來自控制模塊114的信號控制進(jìn)氣凸輪移相器148和排氣凸輪移相器150。
發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可以包括為進(jìn)氣歧管110提供加壓空氣的增壓裝置。例如，圖1 示出了渦輪增壓器160。渦輪增壓器160由流經(jīng)排氣系統(tǒng)102的排氣提供動力，且提供壓縮 空氣進(jìn)料給進(jìn)氣歧管110。渦輪增壓器160可以在空氣到達(dá)進(jìn)氣歧管110之前壓縮空氣。
廢氣門164可以允許排氣旁通渦輪增壓器160，因此減少渦輪增壓器的輸出(或增 壓)?？刂颇K114通過增壓致動器模塊162控制渦輪增壓器160。增壓致動器模塊162 可以通過控制廢氣門164的位置來調(diào)整渦輪增壓器160的增壓。壓縮空氣充氣通過渦輪增 壓器160提供給進(jìn)氣歧管110。中間冷卻器(未示出)可以驅(qū)除一些壓縮空氣進(jìn)料的熱量， 這些熱量在空氣被壓縮時產(chǎn)生且也可由于鄰近于排氣系統(tǒng)134而增加?？商鎿Q的發(fā)動機(jī)系 統(tǒng)可以包括為進(jìn)氣歧管110提供壓縮空氣且由曲軸驅(qū)動的增壓器。 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可以包括排氣再循環(huán)(EGR)閥170， EGR閥170可以有選擇地將排 氣改向回到進(jìn)氣歧管110。在各種實施方式中，EGR閥170可以設(shè)置于渦輪增壓器160的后 面。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可以使用發(fā)動機(jī)速度傳感器180測量曲軸速度(每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)(RPM))。 發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度可以用發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度(ECT)傳感器182測量。ECT傳感器182可 以設(shè)置在發(fā)動機(jī)105中或在冷卻劑循環(huán)的其他位置，例如散熱器(未示出)。
進(jìn)氣歧管110中的壓力可以使用歧管絕對壓力(MAP)傳感器184測量。在各種實 施方式中，發(fā)動機(jī)真空度可以被測量，這里發(fā)動機(jī)真空度是指環(huán)境空氣壓力和進(jìn)氣歧管IIO 中壓力的差值。流入進(jìn)氣歧管110的空氣質(zhì)量可以使用空氣質(zhì)量流量(MAF)傳感器186測 量。MAF傳感器186可以設(shè)置在包括節(jié)氣門閥112的殼體內(nèi)。 節(jié)氣門致動器模塊116可以通過使用一個或多個節(jié)氣門位置傳感器(TPS) 190監(jiān) 測節(jié)氣門閥112的位置。被引入發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的空氣的環(huán)境溫度可以使用進(jìn)氣空氣溫度 (IAT)傳感器192測量。控制模塊114可以利用來自傳感器的信號對發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100作出 控制決定。 控制模塊114可以與變速器控制模塊194通信以協(xié)調(diào)變速器(未示出)中的換 檔。例如，控制模塊114可以在換檔期間減小扭矩?？刂颇K114可以與混合動力控制模 塊196通信以協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)105和電動馬達(dá)198的操作。電動馬達(dá)198也可以起到發(fā)電機(jī)的 作用，可以用于產(chǎn)生電能以由車輛電氣系統(tǒng)所使用和/或存儲于蓄電池中。在各種實施方 式中，控制模塊114、變速器控制模塊194和混合動力控制模塊196可以一體形成為一個或 多個模塊。 發(fā)動機(jī)105和電動馬達(dá)198的組合扭矩應(yīng)用于變速器202的輸入。變速器202可 為自動變速器，其根據(jù)來自于控制模塊114的換檔指令換檔。變速器202的輸出軸聯(lián)接到 差速齒輪204的輸入。差速齒輪204驅(qū)動車軸和車輪200。車輪速度傳感器206產(chǎn)生表示 相應(yīng)車輪200的旋轉(zhuǎn)速度的信號。 控制模塊114基于所接收的傳感器信號和本文所述的其它參數(shù)來估計待提供的發(fā)動機(jī)輸出扭矩?？刂颇K114可調(diào)節(jié)節(jié)氣門的位置、空氣-燃料比、閥定時、燃料噴射等， 以提供所估計發(fā)動機(jī)輸出扭矩?；谄谕l(fā)動機(jī)輸出扭矩來實現(xiàn)期望空氣流量、期望燃料 噴射和/或期望火花定時。期望發(fā)動機(jī)輸出扭矩可基于車輛操作者(駕駛員)請求且/或 可以是基于控制器的，例如來自于巡航控制系統(tǒng)的扭矩輸出請求。具體地，控制模塊114基 于本發(fā)明的協(xié)調(diào)扭矩控制方法和系統(tǒng)來控制發(fā)動機(jī)的扭矩輸出。 由控制模塊114接收的傳感器信號可包括來自于以下傳感器的傳感器信號MAP 傳感器184、MAF傳感器186、節(jié)氣門位置傳感器190、 IAT傳感器192、加速踏板位置傳感器 195或其它傳感器，例如發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度傳感器182、發(fā)動機(jī)速度傳感器180、環(huán)境溫度傳 感器197、油溫度傳感器199和車輛速度傳感器201。 控制模塊114與節(jié)氣門致動器模塊116通信?？刂颇K114從節(jié)氣門位置傳感器 190接收節(jié)氣門位置信號并基于節(jié)氣門位置信號調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置?？刂颇K114可使用節(jié) 氣門致動器基于加速踏板193的位置來控制節(jié)氣門112。 每缸空氣質(zhì)量、體積和壓力可基于來自于傳感器184、 186的信號確定和/或估計。 控制模塊114可基于期望MAP和期望MAF來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)和排氣系統(tǒng)裝置。期望MAP和MAF 可基于發(fā)動機(jī)速度和扭矩請求信號來確定。 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100還可包括上文未提到的其它傳感器218，例如排氣流量傳感器 220、 EGR傳感器222、環(huán)境傳感器224、氧氣傳感器226和發(fā)動機(jī)傳感器230。環(huán)境傳感器 224可包括海拔傳感器、環(huán)境溫度傳感器197、大氣壓力傳感器和空氣流量傳感器，如圖2所 示。環(huán)境傳感器224可用于確定環(huán)境狀況，所述環(huán)境狀況可進(jìn)一步用于調(diào)節(jié)燃料的后噴射， 和/或確定期望節(jié)氣門面積。期望節(jié)氣門面積可對應(yīng)于特定節(jié)氣門位置。
發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100也可包括存儲器240，存儲器240可在執(zhí)行燃料后噴射時和/或在 執(zhí)行與控制模塊114的模塊有關(guān)的各種功能時使用。關(guān)于圖2的實施例示出并描述了控制 模塊114的示例性模塊。存儲器240可包括用于燃料后噴射控制的各個表242，所述表242 可包括預(yù)定排氣溫度值、預(yù)定環(huán)境狀況值、校正因子、系數(shù)值等。存儲器240的內(nèi)容可與關(guān) 于圖3的實施例所述的一個或多個步驟相關(guān)聯(lián)。 排氣系統(tǒng)134包括排氣歧管250、氧化催化劑135、和PF103?？蛇x地，EGR閥(未示 出)將一部分排氣再循環(huán)回到進(jìn)氣歧管110中。排氣的其余部分被引導(dǎo)到渦輪增壓器160 中以驅(qū)動渦輪。渦輪利于壓縮新鮮進(jìn)氣空氣。排氣從渦輪增壓器160通過氧化催化劑135 流入PF103。氧化催化劑135基于燃燒后的空氣/燃料比氧化排氣。氧化量增加排氣的溫 度。PF103從氧化催化劑135接收排氣且過濾在排氣中存在的任何碳煙顆粒。燃料后噴射 用于將碳煙加熱至再生溫度。 控制模塊114基于各種感測的信號和碳煙負(fù)載來控制發(fā)動機(jī)和PF103的再生。更 具體地，控制模塊114估計PF103的負(fù)載。當(dāng)估計負(fù)載處于預(yù)定水平和/或排氣流率在期 望范圍內(nèi)時，可啟動再生。再生過程的持續(xù)時間可基于PF103內(nèi)的顆粒物質(zhì)估計量而變化。 在整個再生過程中可調(diào)節(jié)燃料后噴射。 后噴射(PI)燃料和/或燃燒后的空氣/燃料混合物傳送給氧化催化劑135并可 由氧化催化劑135氧化，從而加熱PF103。氧化催化劑135促進(jìn)未燃燒燃料的氧化并使用氧 化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量來升高排氣的溫度。所述熱量使得PF103中的碳煙達(dá)到點火(起燃)點 且從而啟動再生。碳煙的點火產(chǎn)生放熱量，所述放熱量沿PF103傳播且加熱下游的碳煙，從而使得再生過程繼續(xù)。在再生期間，碳煙可使用后噴射和/或加熱器組件104的電加熱元 件來點火。 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可包括排氣系統(tǒng)傳感器，例如排氣流量傳感器220、排氣壓力傳感
器252、254、排氣溫度傳感器256等，用于確定排氣流量水平、排氣溫度水平、排氣壓力水平等。 PF103可具有相關(guān)預(yù)定再生溫度操作范圍、預(yù)定再生操作溫度和/或預(yù)定峰值操 作溫度。峰值操作溫度可與潛在降級點相關(guān)聯(lián)。例如，PF可能在大于80(TC的操作溫度時 開始損壞。峰值操作溫度可針對不同PF而變化。峰值操作溫度可與PF的一部分的平均溫 度或PF作為總體的平均溫度相關(guān)聯(lián)。 為了防止對PM過濾器的損壞并增加PM過濾器的操作壽命，本發(fā)明的實施例可基 于碳煙負(fù)載調(diào)節(jié)PM過濾器再生。對PM過濾器設(shè)定目標(biāo)最大操作溫度。當(dāng)碳煙負(fù)載小于或 等于與最大操作溫度相關(guān)聯(lián)的碳煙負(fù)載水平時，進(jìn)行再生。當(dāng)碳煙負(fù)載水平低于或在預(yù)定 范圍內(nèi)時，可進(jìn)行再生。預(yù)定范圍具有與最大操作溫度相關(guān)聯(lián)的碳煙負(fù)載上限Sut。限制PM 過濾器的峰值操作溫度使得PM過濾器中的壓力和膨脹最小。在一個實施例中，碳煙負(fù)載被 估計并且基于所述估計進(jìn)行再生。在另一個實施例中，當(dāng)碳煙負(fù)載大于針對再生的期望值， 進(jìn)行減輕方案以降低再生期間的PM過濾器峰值溫度。 碳煙負(fù)載可根據(jù)參數(shù)(例如，里程、排氣壓力、沿PM過濾器的排氣壓降等)估計和 /或預(yù)測。里程指的是車輛里程，可用于估計車輛發(fā)動機(jī)操作時間和/或所產(chǎn)生的排氣量。 僅作為示例，當(dāng)車輛行駛約200-300英里時可進(jìn)行再生。所產(chǎn)生的碳煙量通常取決于在一 定時間內(nèi)的車輛負(fù)載量和使用。與以較高速度操作時相比，在怠速速度時，產(chǎn)生較少的碳 煙。所產(chǎn)生的排氣量與PM過濾器中的碳煙負(fù)載狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。 排氣壓力可用于估計在一定時間段內(nèi)產(chǎn)生的排氣量。當(dāng)排氣壓力超過預(yù)定水平 時，可進(jìn)行再生。例如，當(dāng)進(jìn)入PM過濾器的排氣壓力超過預(yù)定水平時，可進(jìn)行再生。作為另 一個示例，當(dāng)離開PM過濾器的排氣壓力低于預(yù)定水平時，可進(jìn)行再生。
排氣壓降可用于估計PM過濾器的碳煙量。例如，當(dāng)排氣壓降增加時，碳煙負(fù)載量 增加。排氣壓降可通過確定進(jìn)入PM過濾器的排氣壓力減去離開PM過濾器的排氣壓力來確 定。排氣系統(tǒng)壓力傳感器可用于提供這些壓力。 預(yù)測方法可包括確定一個或多個發(fā)動機(jī)操作狀況，例如，發(fā)動機(jī)負(fù)載、燃料供應(yīng)方 案、燃料噴射定時和排氣再循環(huán)(EGR)。累積加權(quán)因子可基于發(fā)動機(jī)狀況使用。累積加權(quán)因 子與碳煙負(fù)載相關(guān)聯(lián)。當(dāng)累積加權(quán)因子超過閾值時，可進(jìn)行再生。 基于PM過濾器的估計碳煙負(fù)載和預(yù)定峰值操作溫度來進(jìn)行再生，以防止PM過濾 器在高于峰值操作溫度的溫度下操作。 針對選定碳煙負(fù)載設(shè)計控制系統(tǒng)允許在沒有侵入控制的情況下進(jìn)行PM過濾器再 生。本文提供的穩(wěn)定再生方案從PM過濾器去除碳煙，同時限制峰值操作溫度。限制峰值操 作溫度降低PM過濾器基底上的熱應(yīng)力，從而防止對PM過濾器的損壞，所述損壞可能由高碳 煙放熱引起。因而，增加了PM過濾器的耐用性。 當(dāng)碳煙負(fù)載大于與設(shè)定峰值再生溫度相關(guān)聯(lián)的閾值水平時，可進(jìn)行減輕方案以降 低再生期間的PM過濾器峰值溫度。例如，當(dāng)最大碳煙負(fù)載閾值設(shè)定為約2g/1且當(dāng)前碳煙 負(fù)載是4g/1時，為了使得再生期間PM過濾器內(nèi)的溫度最小，可調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)操作。所述調(diào)節(jié)可包括氧氣控制和排氣流量控制。 例如，當(dāng)在延長時間段內(nèi)發(fā)動機(jī)操作接收高進(jìn)氣空氣流率時，碳煙負(fù)載可大于上限閾值水平。這種操作可在長的高速公路入口斜坡上或者在高速公路上加速期間發(fā)生。作為另一示例，當(dāng)在延長時間段內(nèi)發(fā)動機(jī)的節(jié)氣門閥在全開和全閉之間連續(xù)致動時，可超過碳煙負(fù)載上限閾值。高的空氣流率可阻止或限制PM過濾器的再生。 在氧氣控制期間，進(jìn)入PM過濾器的氧氣量減少以降低再生期間PM過濾器的放熱溫度。為了減少氧氣水平，空氣流量可減少，EGR可增加，且/或燃料噴射可增加。燃料噴射可在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)和/或相關(guān)排氣系統(tǒng)內(nèi)增力B。更多燃料的燃燒減少了排氣系統(tǒng)中存在的氧氣量。 排氣流量的大的增加可有助于區(qū)分或最小化PM過濾器中的放熱反應(yīng)。排氣流量控制可包括通過變速器減檔或者通過增加怠速速度而增加排氣流量。發(fā)動機(jī)速度增加會增加排氣流量。 現(xiàn)在參考圖2，示出了發(fā)動機(jī)5的再生系統(tǒng)101'和相應(yīng)排氣系統(tǒng)102'。再生系統(tǒng)101'包括再生控制模塊300，再生控制模塊300可為圖1的控制模塊114的一部分。再生控制模塊300包括加熱器控制模塊302和后噴射控制模塊304。加熱器控制模塊302控制加熱器組件104的操作。后噴射控制模塊304可控制燃料泵306和/或燃料噴射器308的操作，以引導(dǎo)進(jìn)入排氣系統(tǒng)102'的燃料噴射。后噴射控制模塊304也可以或者替代地控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)105的氣缸的燃料后噴射。 排氣系統(tǒng)102'包括第一 DOC320、選擇性催化還原(SCR)裝置322和PF組件324。SCR裝置322位于第一 D0C320的下游。PF組件324位于SCR裝置322的下游。第一組混合器326可位于第一 D0C320和SCR裝置322之間。第二組混合器328可位于SCR裝置322和PF組件324之間。 排氣系統(tǒng)102'可包括尿素系統(tǒng)，尿素系統(tǒng)包括尿素噴射器330。尿素噴射器330可將尿素直接噴射到排氣系統(tǒng)102，例如在第一 D0C320和第一組混合器326之間，如圖所示。排氣系統(tǒng)102'也可包括用于燃料后噴射的燃料噴射器308。燃料噴射器308可將燃料直接噴射到排氣系統(tǒng)102'，例如在SCR裝置322和第二組混合器328之間，如圖所示。
PF組件324可包括第二 D0C332、加熱器組件104和PF 103。加熱器組件104位于第二 DOC332的下游。PF103位于加熱器組件104的下游。 現(xiàn)在參考圖3，示出了 PF組件324的示例性分區(qū)進(jìn)口加熱器350。電加熱PF組件324設(shè)置成與PF組件324隔開或者接觸。PF組件324包括多個隔開的加熱器區(qū)域，包括區(qū)域1 (帶有子區(qū)域1A、 1B和1C)、區(qū)域2 (帶有子區(qū)域2A、2B和2C)和區(qū)域3 (帶有子區(qū)域3A、3B和3C)。區(qū)域1、2和3可在各個不同的周期期間激活。 當(dāng)排氣流動通過加熱器的激活區(qū)域時，在最初接收的加熱后的排氣的PF的相應(yīng)部分(例如，激活區(qū)域的下游區(qū)域)中或在通過分級進(jìn)行的燃燒碳煙點火的下游區(qū)域發(fā)生再生。不在激活的區(qū)域下游的PF的相應(yīng)部分用作應(yīng)力減輕區(qū)域。例如，在圖2中，子區(qū)域1A、 1B和1C被激活，而子區(qū)域2A、2B、2C、3A、3B和3C用作應(yīng)力減輕區(qū)域。
激活的加熱器子區(qū)域1A、 1B和1C下游的PF的相應(yīng)部分在加熱和冷卻期間熱膨脹和收縮。應(yīng)力減輕子區(qū)域2A和3A、2B和3B、以及2C和3C減輕由加熱器子區(qū)域1A、1B和1C的膨脹和收縮引起的應(yīng)力。在區(qū)域1完成再生之后，區(qū)域2可以被激活，且區(qū)域1和3用作應(yīng)力減輕區(qū)域。在區(qū)域2完成再生之后，區(qū)域3可以被激活，且區(qū)域1和2用作應(yīng)力減輕區(qū)域。 現(xiàn)在參考圖4，示出了另一個示例性分區(qū)進(jìn)口加熱器360。中心部分可由包括第一周向區(qū)域帶的中間區(qū)域環(huán)繞。所述中間部分可由包括第二周向區(qū)域帶的外部部分環(huán)繞。
在該示例中，中心部分包括區(qū)域l。第一周向區(qū)域帶包括區(qū)域2和3。第二周向區(qū)域帶包括區(qū)域1、4和5。如上述實施例，激活區(qū)域的下游部分再生，同時未激活區(qū)域的下游部分提供應(yīng)力減輕?？梢岳斫猓看慰梢约せ顓^(qū)域1、2、3、4和5中的一個。其它區(qū)域保持未激活。 現(xiàn)在參見圖5，示出了示范性電阻加熱器370，電阻加熱器370靠近圖4中的第一周向區(qū)域帶中的區(qū)域中的一個(例如，區(qū)域3)布置。電阻加熱器370可包括覆蓋相應(yīng)區(qū)域的一個或更多線圈、加熱器區(qū)段或?qū)щ娫?，以提供足夠的加熱。如圖所示，電阻加熱器370包括導(dǎo)電的三(3)個加熱器區(qū)段372。 現(xiàn)在參見圖6，更詳細(xì)地示出了 PF組件324。 PF組件324包括殼體380、PF103、分區(qū)加熱器104和第二 D0C332。分區(qū)加熱器104可布置在層流元件或第二 D0C332和PF103的基底之間。電氣連接器382可提供電流給PF組件324的區(qū)域，如上所述。
可以理解，分區(qū)加熱器104可以與PF103接觸或從PF103隔開，以便加熱是對流和/或傳導(dǎo)加熱。絕緣件384可以布置在分區(qū)加熱器104和殼體380之間。排氣從上游進(jìn)口386進(jìn)入PF組件324，且被PF組件324的一個或更多區(qū)域加熱。加熱的排氣由PF103接收。
現(xiàn)在參見圖7，更詳細(xì)地示出了 PF組件324內(nèi)的加熱。排氣400通過加熱器104且被加熱器104的一個或更多區(qū)域加熱。如果與過濾器103隔開，加熱后的排氣行進(jìn)距離"d"且然后由過濾器103接收。僅作為示例，距離"d"可以為1/2"或更少。過濾器103可以具有中心進(jìn)口 402、通道404、過濾器材料406和位于進(jìn)口的徑向外側(cè)的出口 408。過濾器可以被催化。加熱后的排氣使得過濾器內(nèi)的PM燃燒，這再生PM過濾器。加熱器104通過對流和/或傳導(dǎo)傳熱，以點火過濾器103的前部。當(dāng)前面部分中的碳煙達(dá)到足夠高的溫度時，加熱器104關(guān)閉。碳煙的燃燒然后沿過濾器通道404分級進(jìn)行，而不需要為加熱器104維持功率。 現(xiàn)在參考圖8，示出了再生方法。雖然以下步驟主要參考圖1-2的實施例描述，但是所述步驟可容易修改以應(yīng)用于本發(fā)明的其它實施例。 在步驟500，控制模塊(例如，圖1的控制模塊114)的控制過程開始且前進(jìn)到步驟501。在步驟501，產(chǎn)生傳感器信號。傳感器信號可包括排氣流率信號、排氣溫度信號、排氣壓力信號、氧氣信號、進(jìn)氣空氣流量信號、進(jìn)氣空氣壓力信號、進(jìn)氣空氣溫度信號、發(fā)動機(jī)速度信號、EGR信號等，其可由上述傳感器產(chǎn)生。在該方法和再生過程中傳感器信息可被更新，且可被檢測和/或間接估計。 在步驟502，控制過程估計PF的當(dāng)前碳煙負(fù)載控制過程可估計碳煙負(fù)載，如上所述。估計可基于傳感器信息、車輛里程、排氣壓力、沿PM過濾器的排氣壓降和/或預(yù)測方法。預(yù)測方法可包括基于一個或多個發(fā)動機(jī)操作參數(shù)來估計，例如發(fā)動機(jī)負(fù)載、燃料供應(yīng)方案、燃料噴射定時和EGR。在步驟503，控制過程確定當(dāng)前碳煙負(fù)載&是否大于碳煙負(fù)載下限閾值Slt。在當(dāng)前碳煙負(fù)載S工大于下限閾值Slt時，控制過程前進(jìn)到步驟504，否則控制過程返回步驟502。
在步驟504，控制過程基于當(dāng)前碳煙負(fù)載S工是否小于碳煙負(fù)載上限閾值Sut而確定是否進(jìn)行再生。在當(dāng)前碳煙負(fù)載S工小于上限閾值Sut時，那么控制過程前進(jìn)到步驟508。在當(dāng)前碳煙負(fù)載S工大于或等于上限閾值Sut時，那么控制過程前進(jìn)到步驟510。在確定何時進(jìn)行再生時可使用碳煙負(fù)載模型。在進(jìn)行步驟502-504中的一個或多個步驟時可以使用碳煙負(fù)載模型。在步驟510，控制過程進(jìn)行如上所述的減輕方案，以限制再生期間PF中的峰值溫度。在進(jìn)行再生步驟512-524時，進(jìn)行步驟510。 如果控制過程在步驟504確定需要再生，那么控制過程估計排氣流量。排氣流量可直接測量、間接估計和/或基于歷史數(shù)據(jù)預(yù)測。當(dāng)直接檢測時排氣流量可基于來自于例如圖1的排氣流量傳感器220的信號。歷史數(shù)據(jù)可指的是駕駛歷史。操作的排氣流量范圍可基于所確定的排氣流量確定。排氣流量范圍可具有上界和下界。排氣流量和排氣流量范圍可基于車輛速度和制動(車軸制動、發(fā)動機(jī)制動、變速器制動等)。例如，當(dāng)車輛在城市交通中用顯著量的制動低速操作時，排氣流量與車輛在高速公路上用微量的制動以高速操作時相比更低?？墒褂门艢饬髁款A(yù)測模型來基于歷史數(shù)據(jù)(可包括車輛速度數(shù)據(jù)、制動數(shù)據(jù)等)預(yù)測排氣流量和/或排氣流量操作范圍。 在步驟512，當(dāng)排氣流量小于第一預(yù)定流率時，控制過程前進(jìn)到步驟514，否則，控制過程前進(jìn)到步驟517。在步驟514，控制過程經(jīng)由燃料后噴射調(diào)節(jié)排氣溫度。上述燃料后噴射技術(shù)可用于增加排氣溫度。排氣溫度可基于在步驟508中確定的排氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。燃料可直接噴射到排氣中或者發(fā)動機(jī)的氣缸中且從發(fā)動機(jī)排出。 在步驟516，當(dāng)排氣流量大于第二預(yù)定流率FH時，控制過程前進(jìn)到步驟528并結(jié)束，否則，控制過程前進(jìn)到步驟517。在步驟517控制過程選擇PF的一個或多個區(qū)域來加熱。 在步驟518，控制過程選擇與選定區(qū)域相關(guān)聯(lián)的加熱元件?？刂七^程也可選擇施加到加熱元件的信號的電流、電壓和/或頻率。電流、電壓和頻率可預(yù)先確定并存儲在存儲器中，經(jīng)由查詢表確定，或者基于發(fā)動機(jī)操作參數(shù)(其中一些在本文闡述)確定。電流、電壓和/或頻率可基于在步驟501中獲得的傳感器信息和當(dāng)前碳煙負(fù)載。 在步驟519，控制過程估計足以實現(xiàn)最小碳煙溫度的加熱時間段。最小碳煙溫度可基于電流、電壓、排氣流量、排氣溫度和預(yù)定加熱元件電路特性(例如，加熱元件長度、寬度、覆蓋面積、加熱輸出等)中的至少一個。 最小碳煙溫度應(yīng)當(dāng)足以啟動碳煙燃燒并形成分級效應(yīng)。僅作為示例，最小碳煙溫度可設(shè)定為70(TC或更大。在替代步驟520-步驟518中，控制過程基于預(yù)定加熱時間段、排氣流量和/或排氣溫度來估計實現(xiàn)最小碳煙溫度的加熱元件電流、電壓和/或頻率。
在步驟522， PF可通過將一個或多個區(qū)域選擇性地加熱并將與所述區(qū)域相關(guān)聯(lián)的PF部分中的碳煙點火來再生。當(dāng)選定區(qū)域中的碳煙達(dá)到再生溫度時，選定加熱元件可關(guān)閉且燃燒的碳煙然后沿PF分級進(jìn)行，這類似于焰火上的燃燒引線。換句話說，加熱元件可激活足夠長的時間以啟動碳煙點火且然后可以去激活，或可以在整個碳煙燃燒過程中激活。
在一個實施例中，徑向最外區(qū)域首先再生，隨后是徑向內(nèi)部區(qū)域。所述區(qū)域可以選定、預(yù)定、順序、獨(dú)立或任意方式再生。在同一時間段期間，多個區(qū)域可被選擇和加熱。
在步驟524，控制過程確定加熱時間段是否到了。如果步驟524為真，那么在步驟526控制過程確定附加區(qū)域是否需要再生。如果步驟526為真，那么控制過程返回步驟508。
燃燒碳煙是使再生繼續(xù)的燃料。該過程對每個加熱區(qū)域繼續(xù)，直到PF被完全再生。在步驟528，控制過程結(jié)束。 因而，在上述步驟中，控制過程以至少三種模式操作。在第一模式中，當(dāng)排氣流量低時，使用加熱器組件來加熱PF。在第一模式期間，控制過程可不使用排氣加熱技術(shù)。在第二模式中，當(dāng)排氣流量在預(yù)定范圍內(nèi)時，例如當(dāng)排氣流量在預(yù)定流率^和FH之間時，使用加熱器和排氣加熱或燃料后噴射兩者。通過使用排氣加熱，擴(kuò)展了加熱器操作范圍且增加了可使用加熱器的流率范圍。由于排氣被加熱，加熱器可在增加的流率下使用。在第三模式中，當(dāng)排氣流量高時，使用排氣加熱或燃料后噴射。當(dāng)駕駛狀況更苛求(增加的車輛速度)時，執(zhí)行第三模式。當(dāng)排氣流率高時，控制過程可缺省進(jìn)行第三模式。在第三模式中，加熱器可被去激活。 上述步驟意在描述性示例；所述步驟可按順序、同步、同時、連續(xù)、在重疊的時間段期間或者以取決于應(yīng)用的不同順序進(jìn)行。 在使用中，控制模塊確定PF何時需要再生。所述確定基于PF內(nèi)的碳煙水平。替代性地，再生可周期性地或者基于事件進(jìn)行?？刂颇K可估計整個PF何時需要再生或者PF內(nèi)的區(qū)域何時需要再生。當(dāng)控制模塊確定整個PF需要再生時，控制模塊按順序一次激活一個或多個區(qū)域以啟動PF相關(guān)下游部分的再生。在所述區(qū)域再生之后，一個或多個其它區(qū)域被激活，同時其它區(qū)域去激活。該方法繼續(xù)，直到所有區(qū)域都已經(jīng)被激活。當(dāng)控制模塊確定一個區(qū)域需要再生時，控制模塊激活與需要再生的PM過濾器的相關(guān)下游部分相對應(yīng)的區(qū)域。
上述技術(shù)在寬范圍的排氣流量內(nèi)進(jìn)行再生。使用電加熱PF和排氣加熱技術(shù)用最小量的燃料有效地清潔PF。這允許PF在寬范圍的排氣流率內(nèi)進(jìn)行再生并使得電加熱PF的操作范圍最大化以改進(jìn)燃料效率。 本發(fā)明的廣泛教示可以以多種形式實施。因此，盡管本發(fā)明包括特定的示例，但是當(dāng)研究附圖、說明書和所附權(quán)利要求書時，其他修改對于技術(shù)人員來說是顯而易見的，所以本發(fā)明的真實范圍并不如此限制。
權(quán)利要求
一種系統(tǒng)，包括具有多個區(qū)域的顆粒物質(zhì)(PM)過濾器；電加熱器，所述電加熱器包括與所述區(qū)域中的相應(yīng)區(qū)域相關(guān)聯(lián)的多個加熱器區(qū)段，其中，電加熱器設(shè)置在所述PM過濾器上游且與所述PM過濾器鄰近；燃料后噴射系統(tǒng)，所述燃料后噴射系統(tǒng)將燃料噴射到發(fā)動機(jī)氣缸和排氣系統(tǒng)中的至少一個內(nèi)；和控制模塊，所述控制模塊配置成以第一模式操作和以第二模式操作，所述第一模式包括激活電加熱器以加熱發(fā)動機(jī)的排氣，所述第二模式包括激活所述后噴射系統(tǒng)以加熱排氣，其中，控制模塊選擇性地以所述第一模式和所述第二模式中的至少一種操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)排氣流率小于預(yù)定速率時，所述控制模塊以第 一模式操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括檢測流率的流率傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)流率小于預(yù)定速率時，所述控制模塊不激活后 噴射系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)排氣流率大于第一預(yù)定速率且小于第二預(yù)定 速率時，所述控制模塊激活電加熱器和后噴射系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)排氣流率大于預(yù)定速率時，所述控制模塊以第 二模式操作。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)排氣流率大于預(yù)定速率時，所述控制模塊不激 活電加熱器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，控制模塊基于PM過濾器的碳煙負(fù)載來選擇性地 激活電加熱器和后噴射系統(tǒng)中的至少一個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制模塊選擇性地以第一模式、第二模式和 第三模式操作，其中，第一模式包括激活電加熱器且不激活后噴射系統(tǒng)， 其中，當(dāng)流率小于或等于第一預(yù)定速率時，控制模塊以第一模式操作， 其中，第三模式包括激活電加熱器和后噴射系統(tǒng)，其中，當(dāng)流率大于第一預(yù)定速率且小于或等于第二預(yù)定速率時，控制模塊以第三模式 操作，其中，第二模式包括激活后噴射系統(tǒng)且不激活電加熱器，禾口 其中，當(dāng)流率大于第二預(yù)定速率時，控制模塊以第二模式操作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)排氣流率大于第一預(yù)定速率時，控制模塊激 活后噴射系統(tǒng)，且然后在流率小于或等于第二預(yù)定速率時激活電加熱器。
11. 一種方法，包括提供具有多個區(qū)域的顆粒物質(zhì)(PM)過濾器；提供再生系統(tǒng)，所述再生系統(tǒng)配置成以第一模式和第二模式操作，所述第一模式包括 激活電加熱器以加熱發(fā)動機(jī)的排氣，所述第二模式包括激活后噴射系統(tǒng)以加熱排氣；將電加熱器設(shè)置在所述PM過濾器上游且與所述PM過濾器鄰近，電加熱器包括與所述區(qū)域中的相應(yīng)區(qū)域相關(guān)聯(lián)的多個加熱器區(qū)段；禾口通過選擇性地以所述第一模式和所述第二模式中的至少一種操作所述再生系統(tǒng)來加 熱發(fā)動機(jī)的排氣。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括當(dāng)排氣流率小于預(yù)定速率時，以第一模式操作。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括當(dāng)流率小于預(yù)定速率時，不激活后噴射系統(tǒng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括當(dāng)排氣流率大于第一預(yù)定速率且小于第二預(yù) 定速率時，激活電加熱器和后噴射系統(tǒng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括當(dāng)排氣流率大于預(yù)定速率時，以第二模式操作。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括當(dāng)排氣流率大于預(yù)定速率時，不激活電加熱器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括基于PM過濾器的碳煙負(fù)載來選擇性地激活 電加熱器和后噴射系統(tǒng)中的至少一個。
18. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，還包括選擇性地以第一模式、第二模式和第三模式 操作，當(dāng)流率小于或等于第一預(yù)定速率時，以第一模式操作，當(dāng)流率大于第一預(yù)定速率且小于或等于第二預(yù)定速率時，以第三模式操作，禾口當(dāng)流率大于第三預(yù)定速率時，以第二模式操作，其中，第一模式包括激活電加熱器且不激活后噴射系統(tǒng)，其中，第三模式包括激活電加熱器和后噴射系統(tǒng)，和其中，第二模式包括激活后噴射系統(tǒng)且不激活電加熱器。
19. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，還包括 當(dāng)排氣流率大于第一預(yù)定速率時，激活后噴射系統(tǒng)；且然后 在流率小于或等于第二預(yù)定速率時，激活電加熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一體式排氣和電加熱顆粒過濾器再生系統(tǒng)。一種系統(tǒng)，包括具有多個區(qū)域的顆粒物質(zhì)(PM)過濾器。電加熱器包括與所述區(qū)域中的相應(yīng)區(qū)域相關(guān)聯(lián)的加熱器區(qū)段。電加熱器設(shè)置在所述PM過濾器上游且與所述PM過濾器鄰近。燃料后噴射系統(tǒng)將燃料噴射到發(fā)動機(jī)氣缸和排氣系統(tǒng)中的至少一個內(nèi)?？刂颇K配置成以第一模式操作，所述第一模式包括激活電加熱器以加熱發(fā)動機(jī)的排氣。所述控制模塊也配置成以第二模式操作，所述第二模式包括激活所述后噴射系統(tǒng)以加熱排氣。控制模塊選擇性地以所述第一模式和所述第二模式中的至少一種操作。
文檔編號F01N3/027GK101787916SQ20101010584
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者E·V·岡澤, M·J·小帕拉托爾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司