專利名稱：柴油機(jī)排氣系統(tǒng)可倒轉(zhuǎn)微粒過(guò)濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及具有柴油機(jī)的車輛中的排氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近來(lái)使用柴油機(jī)的車輛的排放規(guī)定限制了車輛可排放的碳煙量。碳煙作為柴油燃燒的副產(chǎn)物，與車輛尾氣一起排放。添加到排氣系統(tǒng)的柴油機(jī)微粒過(guò)濾器(也稱為捕集器)充分地限制了碳煙的排放以滿足規(guī)定。
柴油機(jī)微粒過(guò)濾器通過(guò)在允許廢氣通過(guò)時(shí)收集碳煙來(lái)工作。當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)，那么碳煙就在過(guò)濾器中聚積。需要周期性地除去該碳煙以確保過(guò)濾器不會(huì)堵塞。堵塞的過(guò)濾器可能會(huì)給自身或發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)?yè)p壞。過(guò)濾器中聚積的碳煙可通過(guò)稱為再生的方法來(lái)去除。通過(guò)將柴油機(jī)微粒過(guò)濾器加熱至碳煙會(huì)燒掉的溫度執(zhí)行再生，從而清理了過(guò)濾器。
不幸的是，柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中往往還會(huì)收集灰燼(ash)?；覡a與碳煙不同。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，柴油機(jī)中使用的潤(rùn)滑油沿著其路線進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。該潤(rùn)滑油包括添加劑。當(dāng)燃燒期間潤(rùn)滑油燃燒時(shí)，添加劑以灰燼的形式與碳煙一起離開發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸流入排氣系統(tǒng)。柴油機(jī)排氣組件中通常使用的柴油機(jī)氧化催化劑為流通式催化劑(flow throughcatalyst)，因此灰燼和碳煙不會(huì)在其中聚積。但是柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的蜂窩結(jié)構(gòu)會(huì)收集灰燼與碳煙。如上所述，通過(guò)再生過(guò)程能夠燒掉碳煙，但是在該過(guò)程中無(wú)法燒掉灰燼。車輛運(yùn)行了很多里程之后，柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中聚積的灰燼會(huì)使排氣系統(tǒng)中的背壓過(guò)高。
當(dāng)柴油機(jī)微粒過(guò)濾器無(wú)法正常運(yùn)行時(shí)必須修理(如果還能用)或置換。置換柴油機(jī)過(guò)濾器是非常昂貴的，所以如果過(guò)濾器能夠維護(hù)就不置換。但是通過(guò)拆卸柴油機(jī)微粒過(guò)濾器組件，再?gòu)慕Y(jié)構(gòu)塊(蜂窩結(jié)構(gòu))清理灰燼的維護(hù)也是種不太理想的耗時(shí)費(fèi)錢的方案。
因此，需要提供一種使用柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的排氣系統(tǒng)，其具有使柴油機(jī)排氣系統(tǒng)持續(xù)使用盡可能多的車輛行程里程，同時(shí)使由于灰燼聚積引起的置換或維護(hù)成本最小的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
一實(shí)施例示出了用于具有柴油機(jī)的車輛的排氣系統(tǒng)。該排氣系統(tǒng)可包括柴油機(jī)微粒過(guò)濾器，具有第一端和相對(duì)的第二端；第一管，位于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的上游，用于將廢氣導(dǎo)入所述微粒過(guò)濾器；以及第二管，位于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的下游，用于接收所述微粒過(guò)濾器的廢氣。該排氣系統(tǒng)還可包括第一安裝法蘭，固定于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的第一端，可安裝在所述第一管或所述第二管上，并且安裝在所述第一管和所述第二管中的一個(gè)之上；以及第二安裝法蘭，固定于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的第二端，可安裝在所述第一管或所述第二管上，并且安裝在所述第一管和所述第二管中的另一個(gè)之上。
一實(shí)施例示出了用于監(jiān)測(cè)和維護(hù)具有柴油機(jī)的車輛的排氣系統(tǒng)中可能滿載有灰燼的柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的方法，該方法包括下列步驟監(jiān)測(cè)表示所述微粒過(guò)濾器中灰燼聚積的至少一個(gè)參數(shù)；根據(jù)所述至少一個(gè)參數(shù)確定是否由于所述柴油機(jī)過(guò)濾器中的灰燼聚積需要采取動(dòng)作；當(dāng)步驟確定需要采取動(dòng)作時(shí)指示需要維護(hù)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器；以及當(dāng)指示需要維護(hù)并且希望倒轉(zhuǎn)時(shí)，倒轉(zhuǎn)廢氣流過(guò)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中結(jié)構(gòu)塊的方向。
一實(shí)施例示出了用于再生和維護(hù)具有柴油機(jī)的車輛的排氣系統(tǒng)中柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的方法，所述方法包括(a)以正常運(yùn)行模式運(yùn)行所述柴油機(jī)和排氣系統(tǒng)；(b)當(dāng)以正常運(yùn)行模式運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)表示所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中碳煙聚積的至少一個(gè)碳煙參數(shù)；(c)監(jiān)測(cè)表示所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中灰燼聚積的至少一個(gè)灰燼參數(shù)；(d)根據(jù)所述至少一個(gè)碳煙參數(shù)確定何時(shí)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器需要再生；(e)如果在步驟(d)中確定所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器需要再生，那么以再生模式運(yùn)行所述車輛；(f)根據(jù)所述至少一個(gè)灰燼參數(shù)確定是否由于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中的灰燼聚積而需要采取動(dòng)作；以及(g)當(dāng)步驟(f)確定需要采取動(dòng)作時(shí)，倒轉(zhuǎn)通過(guò)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中結(jié)構(gòu)塊的廢氣流的方向。
實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)為顯著地提高了柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的使用壽命。
實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)為使延長(zhǎng)柴油機(jī)微粒過(guò)濾器使用壽命的成本最小。


圖1為具有柴油機(jī)的車輛及一部分車輛排氣系統(tǒng)的示意圖；
圖2為柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的側(cè)視圖；圖3為沿圖2中3-3線的截面圖；圖4為示出微粒過(guò)濾器監(jiān)控和倒轉(zhuǎn)過(guò)程的流程圖；圖5為類似于圖4的流程圖，但是示出的是可選實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了具有發(fā)動(dòng)機(jī)艙22的車輛20，柴油機(jī)24安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙22中。柴油機(jī)24驅(qū)動(dòng)變速器26，變速器26隨后驅(qū)動(dòng)車輛傳動(dòng)系28，最后驅(qū)動(dòng)車輪30?？刂破?2操作地接合柴油機(jī)24與變速器26?？刂破?2可由一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的控制器構(gòu)成，并可由軟硬件的各種組合形成，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
排氣系統(tǒng)34從柴油機(jī)24接收廢氣36，處理廢氣36后再將其從車輛20排入大氣。更具體地，排氣管42在上游端連接到傳統(tǒng)排氣系統(tǒng)設(shè)備(未示出)如渦輪增壓器(未示出)，其從發(fā)動(dòng)機(jī)24上的排氣歧管(未示出)接收廢氣。排氣管42將廢氣36排入柴油機(jī)氧化轉(zhuǎn)化器44(也稱為柴油機(jī)氧化催化劑)。柴油機(jī)氧化轉(zhuǎn)化器44處理廢氣36，以降低排入大氣的某些成分的量。這種成分可為，如一氧化碳(C0)和未燃碳?xì)浠衔?HC)。車輛及其上述部件對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的，所以這里不再更加詳細(xì)地描述。
第一中間管38連接到柴油機(jī)氧化轉(zhuǎn)化器44的下游端，并將廢氣36導(dǎo)入柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50(也稱為柴油機(jī)微粒捕集器)。柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50主要為用于從廢氣收集(即，捕集)碳煙(也稱為柴油機(jī)微粒物質(zhì))以使廢氣36中的碳煙量最小的過(guò)濾器。柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50的下游為第二中間管40。第二中間管40將廢氣36導(dǎo)入消聲器46。消聲器將廢氣導(dǎo)入排氣尾管48，排氣尾管48延伸至廢氣36從車輛20排放進(jìn)大氣的開口下游端。
排氣系統(tǒng)34還可包括上游壓力傳感器80，其安裝在緊鄰廢氣進(jìn)入柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50的入口之前，以便在廢氣剛剛進(jìn)入過(guò)濾器50之前測(cè)量廢氣流壓力。在排氣系統(tǒng)34中廢氣恰好從柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50離開之后的出口可以安裝有下游壓力傳感器82，以便測(cè)量離開過(guò)濾器50之后的廢氣流壓力。上下游壓力傳感器802都與控制器32通信?？刂破?2還可與柴油機(jī)24和變速器26的各種部件通信，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的?？刂破?2還可連接到安裝在如儀表板(未示出)上的指示燈33。
現(xiàn)在參考圖1-3更加詳細(xì)地描述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50。微粒過(guò)濾器50包括外殼(也稱為罩殼)52，其具有安裝在上游端上的入口錐形56與下游端的出口錐形58之間的通常為圓柱形的殼體54。環(huán)繞著殼體54的內(nèi)側(cè)安裝有結(jié)構(gòu)塊支撐材料60，其支撐結(jié)構(gòu)塊62。結(jié)構(gòu)塊62可為壁流蜂窩結(jié)構(gòu)，具有面向由入口錐形56確定的入口通道66的上游端64和面向由出口錐形58確定的出口通道70的下游端68。環(huán)繞結(jié)構(gòu)塊62的一部分還可安裝有支撐環(huán)72。柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50可為催化式的或非催化式的。如果是催化式的，那么在入口通道和出口通道都必須均勻地應(yīng)用催化劑涂層。
柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50包括上游端上的第一安裝法蘭74和下游端上的第二安裝法蘭76。安裝法蘭74、76都可連接到第一第二中間管38、40中任意一個(gè)。這些法蘭74、76還優(yōu)選為允許柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50移除和重裝的形式。安裝法蘭74、76可為如V形彎頭法蘭。由于允許柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50移除、倒轉(zhuǎn)和重裝可使用許多種類型的安裝法蘭74、76，所以這僅僅是一個(gè)例子。此外，這里使用的術(shù)語(yǔ)安裝法蘭應(yīng)當(dāng)廣泛地理解為包括可安裝柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50的許多已知的排氣管接頭。
圖4示出了延長(zhǎng)圖1-3的排氣系統(tǒng)34中所示柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50使用壽命的方法。當(dāng)柴油機(jī)24運(yùn)行時(shí)，廢氣36從發(fā)動(dòng)機(jī)24流過(guò)柴油機(jī)氧化轉(zhuǎn)化器44、柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50、消聲器46，通過(guò)排氣尾管48排入大氣。當(dāng)廢氣流過(guò)排氣系統(tǒng)34時(shí)，碳煙和灰燼收集在柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50的結(jié)構(gòu)塊62中，并隨著時(shí)間的過(guò)去而聚積。那么，需要確定何時(shí)碳煙和何時(shí)灰燼已經(jīng)聚積至需要采取動(dòng)作的水平。因此，步驟100監(jiān)測(cè)用于確定碳煙聚積量的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，步驟102監(jiān)測(cè)用于確定灰燼聚積量的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
步驟104在(多個(gè))碳煙聚積參數(shù)與(多個(gè))預(yù)定閾值之間作比較以確定是否需要碳煙再生。如果不需要，那么步驟108在(多個(gè))灰燼聚積參數(shù)與(多個(gè))預(yù)定閾值之間作比較以確定是否需要由于灰燼聚積而采取動(dòng)作。如果不需要，那么繼續(xù)監(jiān)測(cè)。
在某些點(diǎn)，確定需要燒掉碳煙(即，過(guò)濾器再生)(步驟104)，以避免柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50堵塞。可基于幾個(gè)因素(參數(shù))的一個(gè)或多個(gè)確定何時(shí)啟動(dòng)再生模式。例如，自從上次再生過(guò)程發(fā)生之后，控制器32可跟蹤發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間、車輛里程或燃料消耗，并在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間、車輛里程或燃料消耗的預(yù)定量之后啟動(dòng)再生過(guò)程，視情況而定。又例如，控制器32可通過(guò)計(jì)算上游壓力傳感器80與下游壓力傳感器82之間的測(cè)量壓力的差來(lái)確定穿過(guò)微粒過(guò)濾器50的壓降，當(dāng)穿過(guò)微粒過(guò)濾器50的壓降達(dá)到預(yù)定壓力差時(shí)啟動(dòng)再生過(guò)程?；蛘?，控制器32可采用基于兩或多個(gè)前述因素或其它因素的某種組合估計(jì)碳煙聚積量的碳煙再生算法。
當(dāng)確定微粒過(guò)濾器50需要再生時(shí)，步驟106中控制器32開始再生過(guò)程?？刂破?2通過(guò)各種已知的方法啟動(dòng)再生過(guò)程。控制器32采取的特定動(dòng)作可基于發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛的運(yùn)行條件以及環(huán)境條件。柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50的溫度上升至足以引起碳煙燒掉?？刂破?2繼續(xù)該過(guò)程，直到達(dá)到所需的再生量。這可基于如達(dá)到穿過(guò)微粒過(guò)濾器50的預(yù)定壓降、預(yù)定長(zhǎng)度的再生時(shí)間或估計(jì)所達(dá)到碳煙燒掉量的碳煙再生算法。
在某些點(diǎn)，確定灰燼聚積足以需要采取動(dòng)作(步驟108)。人們會(huì)注意到，可預(yù)計(jì)由于碳煙的再生發(fā)生得遠(yuǎn)比解決灰燼聚積所需的所有動(dòng)作頻繁。例如，碳煙再生可能每次油箱加油時(shí)都會(huì)發(fā)生，而由于灰燼聚積采取的動(dòng)作直到車輛行駛大約200,000千米時(shí)才會(huì)需要?；覡a聚積需要采取動(dòng)作的確定可基于如測(cè)量穿過(guò)柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50的壓降——尤其是即使在碳煙再生之后壓降仍超過(guò)預(yù)定閾值。其它可能確定因素的實(shí)例可為柴油機(jī)微粒過(guò)濾器處于相同方向達(dá)到一定里程，或者柴油機(jī)24燃料消耗的增加?；蛘?，可使用兩或三個(gè)這些因素或其它因素的組合來(lái)做出該確定。使用的具體因素和閾值可依據(jù)應(yīng)用該方法的具體車輛、發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)。
如果灰燼聚積需要采取動(dòng)作，那么步驟110提供柴油機(jī)微粒過(guò)濾器需要倒轉(zhuǎn)或置換的指示。該指示可為如照明儀表板(未示出)上照明的燈33，或者發(fā)送至能電郵操作者該需求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(未示出)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)然，如果需要，還可使用其它類型能通知車輛操作者對(duì)灰燼聚積采取動(dòng)作的需求的指示器。
通過(guò)過(guò)濾器50中結(jié)構(gòu)塊62的壁流蜂窩結(jié)構(gòu)，聚積的灰燼往往聚積在結(jié)構(gòu)塊62的上游端64附近。因此，倒轉(zhuǎn)整個(gè)過(guò)濾器50(或只倒轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)塊62)會(huì)使結(jié)構(gòu)塊62具有最多灰燼聚積的部分(起初為上游的那端)位于面向出口通道70的下游端上。這將允許當(dāng)廢氣流36從結(jié)構(gòu)塊62進(jìn)入出口通道70時(shí)吹出聚積的灰燼。如上所述，第一和第二安裝法蘭74、76都可連接到第一中間管38或第二中間管40，并允許柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50的移除和重裝。
因此，步驟112做出確定是否需要倒轉(zhuǎn)。如果不需要倒轉(zhuǎn)過(guò)濾器50，那么步驟116置換柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50。如果需要倒轉(zhuǎn)過(guò)濾器50，那么在步驟114中，將其從排氣系統(tǒng)34移除，倒轉(zhuǎn)(即，從其初始方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°)，然后重新安裝在排氣系統(tǒng)34中。然后可重新設(shè)定控制器32，并再次啟動(dòng)該過(guò)程。
置換而不是倒轉(zhuǎn)過(guò)濾器50的原因可以是例如之前已經(jīng)倒轉(zhuǎn)過(guò)至少一次，并對(duì)于特定車輛、發(fā)動(dòng)機(jī)與過(guò)濾器組合，不希望再將其倒轉(zhuǎn)額外次數(shù)。其它的原因可以是例如微粒過(guò)濾器50堵塞了，而不只是充滿了灰燼。過(guò)濾器50滿載表示對(duì)灰燼聚積是該采取一些動(dòng)作的時(shí)候了——發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)仍能運(yùn)行，但效率稍微有些下降。堵塞表示過(guò)濾器50無(wú)法再運(yùn)行——在該情形下，發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)運(yùn)行狀況非常惡劣，或者根本無(wú)法運(yùn)行。當(dāng)然，由于通常倒轉(zhuǎn)的成本顯著地低于置換的成本，所以優(yōu)選倒轉(zhuǎn)過(guò)濾器50。
圖5示出了類似于圖4的可選方法。在該實(shí)施例中，與圖4中相類似的步驟也類似地標(biāo)注，但使用200系列的數(shù)字。該方法實(shí)質(zhì)上將處理灰燼聚積的過(guò)程與處理碳煙聚積的過(guò)程分開。由于碳煙再生發(fā)生得相對(duì)地頻繁，而灰燼聚積在整個(gè)車輛壽命期間可能只需要一或兩次，所以可能需要這種分離的過(guò)程。
步驟202監(jiān)測(cè)灰燼聚積的(多個(gè))參數(shù)。步驟208中在(多個(gè))灰燼聚積參數(shù)與(多個(gè))預(yù)定閾值之間作出比較以確定是否由于灰燼聚積需要采取動(dòng)作。如果不需要，那么繼續(xù)監(jiān)測(cè)。如果灰燼聚積需要采取動(dòng)作，那么步驟210提供柴油機(jī)微粒過(guò)濾器需要倒轉(zhuǎn)或置換的指示。步驟212作出是否希望倒轉(zhuǎn)的確定。如果不希望倒轉(zhuǎn)過(guò)濾器50，那么步驟216置換過(guò)濾器50。如果希望倒轉(zhuǎn)過(guò)濾器50，那么步驟214中將過(guò)濾器50從排氣系統(tǒng)34移除，倒轉(zhuǎn)(即，從其初始方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°)，然后重新安裝進(jìn)排氣系統(tǒng)34。
對(duì)于上述過(guò)程，可能存在可選的方式完成某些步驟。例如，該過(guò)程包括通過(guò)倒轉(zhuǎn)滿載灰燼的柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50但重新安裝進(jìn)其它車輛的維護(hù)技術(shù)。作為另一可選方案，該過(guò)程可包括在重新安裝之前去除灰燼。作為再一可選方案，該過(guò)程可包括移除柴油機(jī)微粒過(guò)濾器50，打開外殼52，移除結(jié)構(gòu)塊62并沿倒轉(zhuǎn)方向重新安裝進(jìn)外殼52中，然后將外殼52沿相同方向重新安裝進(jìn)排氣系統(tǒng)34中?；蛘?，作為其它可選方案，外殼52可保持與排氣系統(tǒng)34連接但是被打開，移除結(jié)構(gòu)塊62，倒轉(zhuǎn)并重新插入，然后再封閉外殼52。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到由所附權(quán)利要求限定的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種可選設(shè)計(jì)和實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1. 一種用于具有柴油機(jī)的車輛的排氣系統(tǒng)，包括柴油機(jī)微粒過(guò)濾器，具有第一端和相對(duì)的第二端；第一管，位于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的上游，用于將廢氣導(dǎo)入所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器；第二管，位于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的下游，用于接收來(lái)自所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的廢氣；第一安裝法蘭，安裝于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的第一端上，可安裝在所述第一管或所述第二管上，并且安裝在所述第一管和所述第二管中的一個(gè)之上；以及第二安裝法蘭，安裝于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的第二端上，可安裝在所述第一管或所述第二管上，并且安裝在所述第一管和所述第二管中的另一個(gè)之上。
2.如權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，其中所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器包括具有壁流蜂窩結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)塊。
3.如權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，包括連接到所述第一管的上游端的柴油機(jī)氧化轉(zhuǎn)化器。
4.如權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，包括連接到所述第二管的下游端的消聲器。
5.如權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，其中所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器包括具有入口通道的外殼和安裝所述外殼中并具有第一端和相對(duì)的第二端的結(jié)構(gòu)塊，所述結(jié)構(gòu)塊可選擇性地沿使所述第一端面向所述入口通道的第一方向和沿使所述第二端面向所述入口通道的第二方向安裝在所述外殼中。
6.如權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，包括控制器、位于所述第一管附近并可操作以測(cè)量廢氣中上游壓力的上游壓力傳感器、和位于所述第二管附近并可操作以測(cè)量廢氣中下游壓力的下游壓力傳感器，所述上游壓力傳感器和下游壓力傳感器與控制器通信。
7.如權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，其中所述第一安裝法蘭可從所述第一管和第二管中的一個(gè)移除，并可重新安裝在所述第一管和第二管中的另一個(gè)之上，并且所述第二安裝法蘭可從所述第一管和第二管中的該另一個(gè)移除，并可重新安裝在所述第一管和第二管中的該一個(gè)之上，從而允許所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器在所述排氣系統(tǒng)中倒轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的排氣系統(tǒng)，包括可操作以檢測(cè)與所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中灰燼聚積相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)并且可操作以確定所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器是否需要倒轉(zhuǎn)或置換的控制器。
9.如權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，包括可操作以檢測(cè)與所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中灰燼聚積相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)并且可操作以確定所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器是否需要倒轉(zhuǎn)或置換的控制器。
10.一種方法，用于監(jiān)測(cè)和維護(hù)具有柴油機(jī)的車輛的排氣系統(tǒng)中可能變得滿載灰燼的柴油機(jī)微粒過(guò)濾器，所述方法包括下列步驟(a)監(jiān)測(cè)表示所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中灰燼聚積的至少一個(gè)參數(shù)；(b)根據(jù)所述至少一個(gè)參數(shù)確定是否由于所述柴油機(jī)過(guò)濾器中的灰燼聚積需要采取動(dòng)作；(c)當(dāng)步驟(b)中確定需要采取動(dòng)作時(shí)指示需要維護(hù)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器；以及(d)當(dāng)步驟(c)中指示需要維護(hù)并且希望倒轉(zhuǎn)時(shí)，倒轉(zhuǎn)通過(guò)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中結(jié)構(gòu)塊的廢氣流方向。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(a)由該至少一個(gè)參數(shù)、至少包括車輛行程里程來(lái)進(jìn)一步限定。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(a)由該至少一個(gè)參數(shù)至少包括檢測(cè)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器上游端與下游端之間壓力差來(lái)進(jìn)一步限定。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(d)通過(guò)從所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的外殼移除所述結(jié)構(gòu)塊，并沿倒轉(zhuǎn)方向重新安裝所述結(jié)構(gòu)塊來(lái)進(jìn)一步限定。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(d)通過(guò)從所述排氣系統(tǒng)移除所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器，并沿相反方向?qū)⑺霾裼蜋C(jī)微粒過(guò)濾器重新安裝進(jìn)所述排氣系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步限定。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(d)通過(guò)如果通過(guò)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中所述結(jié)構(gòu)塊的廢氣流方向之前未倒轉(zhuǎn)過(guò)則希望倒轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)一步限定。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括下列步驟(e)當(dāng)步驟(c)指示需要維護(hù)，并且不希望倒轉(zhuǎn)通過(guò)所述結(jié)構(gòu)塊的廢氣流方向時(shí)，置換所述排氣系統(tǒng)中的所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(c)由需要維護(hù)的指示包括點(diǎn)亮車輛上的指示燈來(lái)進(jìn)一步限定。
18.一種用于再生和維護(hù)具有柴油機(jī)的車輛的排氣系統(tǒng)中柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的方法，所述方法包括(a)以正常運(yùn)行模式運(yùn)行所述柴油機(jī)和排氣系統(tǒng)；(b)當(dāng)以正常運(yùn)行模式運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)表示所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中碳煙聚積的至少一個(gè)碳煙參數(shù)；(c)監(jiān)測(cè)表示所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中灰燼聚積的至少一個(gè)灰燼參數(shù)；(d)根據(jù)所述至少一個(gè)碳煙參數(shù)確定何時(shí)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器需要再生；(e)如果在步驟(d)中確定所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器需要再生，那么以再生模式運(yùn)行所述車輛；(f)根據(jù)所述至少一個(gè)灰燼參數(shù)確定是否由于所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中的灰燼聚積而需要采取動(dòng)作；以及(g)當(dāng)步驟(f)確定需要采取動(dòng)作時(shí)，倒轉(zhuǎn)通過(guò)所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器中結(jié)構(gòu)塊的廢氣流的方向。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中步驟(g)通過(guò)從所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器的外殼移除所述結(jié)構(gòu)塊，并沿倒轉(zhuǎn)方向重新安裝所述結(jié)構(gòu)塊來(lái)進(jìn)一步限定。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中步驟(g)通過(guò)從所述排氣系統(tǒng)移除所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器，并沿相反方向?qū)⑺霾裼蜋C(jī)微粒過(guò)濾器重新安裝進(jìn)所述排氣系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步限定。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有柴油機(jī)的車輛的排氣系統(tǒng)中的柴油機(jī)微粒過(guò)濾器。所述微粒過(guò)濾器可能具有通過(guò)再生過(guò)程燒掉的碳煙，并可通過(guò)有選擇地在排氣系統(tǒng)中倒轉(zhuǎn)柴油機(jī)微粒過(guò)濾器或其結(jié)構(gòu)塊來(lái)對(duì)灰燼聚積進(jìn)行維護(hù)。
文檔編號(hào)F01N11/00GK101089374SQ20071011036
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者D·M·克爾奇納, S·任 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司