專利名稱：排放減少組件及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及柴油機(jī)排放減少裝置。
背景技術(shù)：
未經(jīng)處理的內(nèi)燃機(jī)排放物(例如柴油機(jī)排放物)例如包括各種諸如NOx、碳?xì)浠衔铩⒁谎趸嫉鹊膹U水。此外，某特定類型的內(nèi)燃機(jī)——諸如柴油機(jī)——的未經(jīng)處理的排放物還包括顆粒狀的碳基物質(zhì)或“煙黑(soot)”。涉及煙黑排放標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)邦政府規(guī)則日益嚴(yán)格，由此促進(jìn)了對(duì)從發(fā)動(dòng)機(jī)排放物中除去煙黑的裝置和/或方法的需求。
發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)釋放的煙黑量可通過(guò)使用諸如過(guò)濾器或收集器(trap)等排放物減少裝置而得以減少。為了除去其中的煙黑，這樣的過(guò)濾器或收集器需要定期再生。該過(guò)濾器或收集器可通過(guò)使用燃燒器或電加熱器來(lái)燃燒收集在過(guò)濾器中的煙黑而得以再生。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種排放物減少組件，包括一對(duì)燃料燃燒式燃燒器。這兩個(gè)燃料燃燒式燃燒器均處于單一控制單元的控制之下。該燃料燃燒式燃燒器可通過(guò)該控制單元選擇性的進(jìn)行操作而再生顆粒過(guò)濾器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種在過(guò)濾器再生期間監(jiān)控燃料燃燒式燃燒器的方法包括確定燃燒器所產(chǎn)生的熱的溫度以及基于此調(diào)節(jié)供應(yīng)至該燃燒器的燃料量?？墒褂妙A(yù)定的溫度范圍，且如果溫度在該預(yù)定的溫度范圍之外則調(diào)節(jié)供應(yīng)至燃燒器的燃料量。還公開(kāi)了配置成以這樣的方式控制燃料燃燒式燃燒器的電子控制器。通過(guò)使用溫度傳感器可獲得溫度測(cè)量值。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開(kāi)一種用于控制燃料燃燒式燃燒器的操作的控制單元。該控制單元包括殼體，該殼體具有朝該殼體的內(nèi)部腔室開(kāi)設(shè)的空氣入口。一空氣泵定位在該殼體的內(nèi)部腔室中并具有朝控制單元?dú)んw的內(nèi)部腔室開(kāi)設(shè)的空氣入口。該空氣泵在內(nèi)部腔室中產(chǎn)生減小的氣壓，從而將空氣抽吸到殼體中并進(jìn)入泵的入口。該空氣流冷卻電子控制器以及置于殼體內(nèi)的其他部件。在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中，空氣泵從殼體的內(nèi)部腔室抽吸空氣并將該空氣供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器的燃燒室，從而促進(jìn)燃燒器的操作。還公開(kāi)了一種將空氣送進(jìn)燃料燃燒式燃燒器的相關(guān)方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開(kāi)一種操作排放物減少組件的燃料燃燒式燃燒器的方法。該方法包括響應(yīng)于燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求的檢出而向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)減少的燃料。這樣的減少的燃料供應(yīng)持續(xù)預(yù)定的時(shí)間段，在該時(shí)間段之后，不再向燃燒器供應(yīng)燃料。在此處所述的示例性的實(shí)施方式中，與火花的產(chǎn)生一起，助燃空氣和霧化空氣二者的供應(yīng)在燃料切斷后持續(xù)一時(shí)間段。在一時(shí)間段后，不再向燃燒器供應(yīng)助燃空氣，但繼續(xù)供應(yīng)霧化空氣并保持火花產(chǎn)生。在一時(shí)間段后，切斷霧化空氣的供應(yīng)并停止火花產(chǎn)生。在此所述的示例性實(shí)施方式中，凈化空氣供應(yīng)基本上連續(xù)地供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器以減小或者甚至阻止燃燒器的燃料入口噴嘴的堵塞。還公開(kāi)了一種配置成以這樣的方式控制排放物減少組件的部件的電子控制器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種監(jiān)控作為顆粒過(guò)濾器中煙黑累積的函數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能的方法，其包括確定所述過(guò)濾器中的煙黑累積特性；分析該特性；以及如果該特性表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況則產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào)。在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中，所述過(guò)濾器中的煙黑累積速率可被監(jiān)控。所述過(guò)濾器中的煙黑累積速率的增加(超過(guò)預(yù)定界限)可表明諸如過(guò)量用油或卡塞/泄漏燃料注入器等的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。還在此公開(kāi)了一種配置成以這樣的方式監(jiān)控?zé)熀诶鄯e的電子控制器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，使用煙塵檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)控制單元的內(nèi)部腔室中的燃料顆粒和/或煙塵的出現(xiàn)。如果檢測(cè)到燃料顆粒和/或煙塵的出現(xiàn)，則可將控制單元關(guān)閉，由此潛在地避免對(duì)控制單元的破壞。還公開(kāi)了一種監(jiān)控這樣的煙塵檢測(cè)器的輸出的方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，溫度傳感器用于監(jiān)控控制單元的內(nèi)腔中的溫度。如果該溫度超過(guò)預(yù)定的上溫度界限，則可將控制單元關(guān)閉，從而潛在地避免對(duì)控制單元的破壞。還公開(kāi)了一種監(jiān)控這樣的溫度傳感器的輸出的方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，使用燃料壓力傳感器來(lái)監(jiān)控與控制單元的燃料泵相關(guān)的燃料返回管路中的燃料壓力。如果該返回管路中的燃料壓力超過(guò)預(yù)定的上壓力界限，則可將控制單元關(guān)閉，從而潛在地避免對(duì)控制單元的破壞。還公開(kāi)了一種監(jiān)控這樣的燃料壓力傳感器的輸出的方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種監(jiān)控顆粒過(guò)濾器中的灰積聚情況的方法，包括在過(guò)濾器再生之后確定過(guò)濾器中的顆粒累積；以及如果顆粒累積超過(guò)預(yù)定的閾值則產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào)。在過(guò)濾器再生之后保留在過(guò)濾器中的顆粒物質(zhì)可能是因?yàn)榛业木壒省Ｍ瑯?，通過(guò)在過(guò)濾器再生之后相對(duì)較快地(如果不是立即地)監(jiān)控過(guò)濾器中的顆粒物質(zhì)量，可確定什么時(shí)候過(guò)濾器需要維護(hù)來(lái)除去灰。還公開(kāi)了一種配置成以這樣的方式監(jiān)控灰積聚的電子控制器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，排放減少組件的電子控制器電耦連于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。該電子控制器可經(jīng)由諸如控制器局域網(wǎng)絡(luò)或“CAN”接口等的通信接口耦連于該發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。以此方式，信息可在排放減少組件的電子控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元之間共享。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種操作燃料燃燒式燃燒器的方法，包括在過(guò)濾器再生循環(huán)過(guò)程中監(jiān)控顆粒過(guò)濾器的出口處的溫度；以及如果該過(guò)濾器出口溫度超過(guò)所述預(yù)定界限則調(diào)節(jié)燃料燃燒器的操作。在一個(gè)實(shí)施方式中，如果過(guò)濾器出口溫度超過(guò)所述預(yù)定的溫度界限，則將燃料燃燒式燃燒器關(guān)閉。先于燃燒器的關(guān)閉或代替燃燒器的關(guān)閉，如果過(guò)濾器出口溫度超過(guò)預(yù)定溫度界限，則可減小供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種開(kāi)始排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的方法包括一旦檢測(cè)到點(diǎn)火即降低供應(yīng)向燃燒器的燃料速率。組件預(yù)加熱時(shí)該燃料速率保持在較低的水平。一旦進(jìn)行了預(yù)加熱，燃料水平增加到預(yù)定的操作燃料水平。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，燃料燃燒式燃燒器的電極在燃料引入燃燒器之前通電預(yù)定時(shí)間段，從而除去沉積在電極上的煙黑或其他殘余物。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀況以便于無(wú)空氣的過(guò)濾器再生。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，過(guò)濾器再生在發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀況處于預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過(guò)燃料燃燒式燃燒器的進(jìn)氣口進(jìn)入的廢氣流分成前進(jìn)通過(guò)燃燒室的燃燒流以及繞過(guò)燃燒室的繞流。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，裝載在顆粒過(guò)濾器中的煙黑作為排放質(zhì)量流量的函數(shù)而受到監(jiān)控。


圖1為其上安裝了排放減少組件的公路用卡車的后視圖；圖2為圖1的排放減少組件的煙黑減少組件的其中之一的立體圖；圖3為從圖2的線3-3的箭頭方向觀察的煙黑減少組件的端部的正視圖；圖4為從箭頭方向觀察的沿圖3的線4-4所取的圖2的煙黑減少組件的剖視圖；圖5為圖4的煙黑減少組件的燃料燃燒式燃燒器的放大剖視圖；圖6為圖1的排放減少組件的控制單元的立體圖，注意為了清楚說(shuō)明已經(jīng)將蓋移除；圖7為圖6的控制單元的側(cè)視圖；圖8為圖1的排放減少組件的圖示；圖9為在過(guò)濾器再生循環(huán)中監(jiān)控排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的操作的控制程序的流程圖；圖10為說(shuō)明圖9的控制程序的方式的示例性溫度圖表；
圖11為在過(guò)濾器再生循環(huán)中監(jiān)控過(guò)濾器出口溫度的控制程序的流程圖；圖12為監(jiān)控作為圖1的排放減少組件的顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積的函數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能的控制程序流程圖；圖13為說(shuō)明圖12的控制程序的方式的示例性的ΔP-時(shí)間圖；圖14為監(jiān)控圖1的排放減少組件的顆粒過(guò)濾器中的灰積聚的控制程序的流程圖；圖15為用于關(guān)閉圖1的排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的控制程序的流程圖；圖16為說(shuō)明圖15的控制程序的方式的示例性的燃料水平-時(shí)間圖；圖17為用于監(jiān)控控制單元的燃料返回管路中的燃料壓力的控制程序的流程圖；圖18為用于監(jiān)控從控制單元的煙塵檢測(cè)器的輸出的控制程序的流程圖；圖19為用于監(jiān)控從控制單元的溫度傳感器的輸出的控制程序的流程圖；圖20為另一排放減少組件的圖示；圖21為類似于圖20的視圖，但示出配置有位于過(guò)濾器基底的上游的柴油機(jī)氧化催化劑的排放減少組件；圖22和23為更詳細(xì)地示出圖20和21的組件的燃料燃燒式燃燒器的圖示；圖24為更詳細(xì)地示出圖20和圖21的組件的燃燒室的一部分的立體圖；圖25為從圖24的箭頭25-25的方向觀察的燃燒室的部分的正視圖；圖26為氣體分配器的正視圖；圖27為類似于圖22和23的視圖，但示出了燃燒室的不同實(shí)施方式；圖28為氣體分配器的正視圖；
圖29為示出在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的控制下的發(fā)動(dòng)機(jī)與排放減少組件的圖示；圖30為用于開(kāi)始圖1的排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的控制程序的流程圖；圖31為說(shuō)明圖30的控制程序的方式的示例性的燃料水平-時(shí)間圖；圖32為用于清潔燃料燃燒式燃燒器的電極的控制程序的流程圖；圖33為用于再生無(wú)空氣的燃料燃燒式燃燒器的控制程序的流程圖；圖34為用于觸發(fā)過(guò)濾器再生的控制程序的流程圖；圖35為另一排放減少組件的圖示；圖36-43為類似于圖5的視圖，但示出了有所修改的燃料燃燒式燃燒器；圖44為可繞燃燒室定位的板的展開(kāi)圖；以及圖45為示出繞燃燒室定位的圖44的板的部分立體圖。
具體實(shí)施例方式
如下文更詳細(xì)描述的，與內(nèi)燃機(jī)(諸如公路用卡車12的柴油機(jī))一起使用的排放減少組件10包括一對(duì)處于控制單元18的控制下的煙黑減少組件14、16。如圖1所示，煙黑減少組件14、16中每一個(gè)分別具有燃料燃燒式燃燒器20、22和顆粒過(guò)濾器24、26。燃料燃燒式燃燒器20、22定位在相應(yīng)的顆粒過(guò)濾器24、26的上游(相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣流來(lái)說(shuō))。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，廢氣流過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26而將煙黑收集在該過(guò)濾器中。處理過(guò)的廢氣通過(guò)廢氣管28、30釋放到大氣中。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，控制單元18時(shí)常選擇性地操作燃料燃燒式燃燒器20來(lái)再生顆粒過(guò)濾器以及燃料燃燒式燃燒器22來(lái)再生顆粒過(guò)濾器26。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2-5，更詳細(xì)地示出了煙黑減少組件14。應(yīng)該理解，煙黑減少組件14與煙黑減少組件16基本相同。這樣的話，涉及圖2-5的煙黑減少組件14的討論也與煙黑減少組件16有關(guān)。
如圖5所示，煙黑減少組件14的燃料燃燒式燃燒器20包括殼體32，該殼體32具有定位在其中的燃燒室34。殼體32包括廢氣入口36。如圖1所示，廢氣入口36固定于T形排氣管38，該排氣管38將廢氣從卡車12的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)引導(dǎo)至煙黑減少組件14、16。
燃燒室34中限定有多個(gè)氣體進(jìn)入開(kāi)口40。發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣可經(jīng)該進(jìn)入開(kāi)口40流進(jìn)燃燒室34。以此方式，防止出現(xiàn)在燃燒室34的內(nèi)部的點(diǎn)火火焰遭遇整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣流，同時(shí)允許受控的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣量進(jìn)入燃燒室34以提供氧來(lái)促進(jìn)供應(yīng)至燃燒器20的燃料的燃燒。未進(jìn)入燃燒室34的廢氣通過(guò)限定在罩蓋44中的多個(gè)開(kāi)口42引導(dǎo)出殼體32的出口46。
燃料燃燒式燃燒器20包括具有一對(duì)電極48、50的電極組件。如下文更為詳細(xì)討論的，電極48、50電耦連于控制單元18的點(diǎn)火器。當(dāng)給電極48、50通電時(shí)，在電極48、50之間的間隙52中產(chǎn)生火花。燃料通過(guò)燃料進(jìn)入噴嘴54進(jìn)入燃料燃燒式燃燒器20并通過(guò)電極48、50之間間隙52前進(jìn)，從而由電極48、50所產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃燃料。應(yīng)該理解，進(jìn)入噴嘴54的燃料通常是受控的空氣/燃料混合物的形式。
燃料燃燒式燃燒器20還包括助燃空氣進(jìn)口56。如下文更詳細(xì)討論的，與控制單元18相關(guān)聯(lián)的空氣泵產(chǎn)生加壓空氣流，該加壓空氣流經(jīng)由空氣管路58(如圖1)被送進(jìn)到助燃空氣進(jìn)口56。在顆粒過(guò)濾器24的再生過(guò)程中，空氣流通過(guò)助燃空氣進(jìn)口56引入到燃料燃燒式燃燒器20，用以為燃料的持續(xù)燃燒提供氧(除了廢氣中存在的氧之外)。
如圖2和圖4所示，顆粒過(guò)濾器24定位在燃料燃燒式燃燒器20的殼體32的出口46下游(相對(duì)于廢氣流來(lái)說(shuō))。顆粒過(guò)濾器24包括過(guò)濾器基底60。如圖4所示，基底60定位在殼體62中。過(guò)濾器殼體62固定于燃燒器殼體32。這樣的話，離開(kāi)燃燒器殼體32的氣體被導(dǎo)引到過(guò)濾器殼體62中并通過(guò)基底60。顆粒過(guò)濾器24可以是任何類型的市售顆粒過(guò)濾器。例如，顆粒過(guò)濾器24可以實(shí)現(xiàn)為諸如“深床(deep bed)”或“壁流式”過(guò)濾器等的廢氣顆粒過(guò)濾器。深床過(guò)濾器可以實(shí)現(xiàn)為金屬網(wǎng)孔過(guò)濾器、金屬或陶瓷泡沫過(guò)濾器、陶瓷纖維網(wǎng)孔過(guò)濾器等。另一方面，壁流式過(guò)濾器可以是堇青石或碳化硅陶瓷過(guò)濾器，其中該過(guò)濾器帶有插在其前部和后部的交替的通道，從而強(qiáng)迫氣體通過(guò)所述壁進(jìn)入一個(gè)通道，而從另一個(gè)通道出來(lái)。此外，過(guò)濾器基底60可注入有催化材料，諸如例如貴金屬催化材料。例如，催化材料可以以鉑、銠、鈀、包括其結(jié)合物以及任何其他的類似催化材料實(shí)現(xiàn)。使用催化材料降低了點(diǎn)燃所收集的煙黑顆粒所需的溫度。
過(guò)濾器殼體62固定于集合器66的殼體64。具體來(lái)說(shuō)，過(guò)濾器殼體62的出口88固定于集合器殼體64的進(jìn)口68。這樣的話，經(jīng)處理的(即，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的)脫離過(guò)濾器基底60(以及由此脫離過(guò)濾器殼體62)的廢氣前進(jìn)到集合器66中。然后，該經(jīng)處理的廢氣前進(jìn)到排氣管28中并由此通過(guò)氣體出口70釋放到大氣。應(yīng)該理解，如果卡車12配備有后續(xù)的排放減少裝置(未圖示)，則氣體出口70可耦連于這樣的裝置的入口(或耦連于入口的管道)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6-8，更詳細(xì)地示出了控制單元18?？刂茊卧?8包括殼體72，該殼體72限定了內(nèi)部腔室112。多個(gè)與控制單元18相關(guān)聯(lián)的部件定位在殼體72的內(nèi)部腔室112中。為了便于說(shuō)明，在圖6和圖7中已經(jīng)將密封的蓋74(見(jiàn)圖1)從殼體移除從而將殼體72中的部件露出?？刂茊卧?8包括電子控制單元(ECU)或“電子控制器”76。電子控制器76定位在殼體72的內(nèi)部腔室112中。實(shí)際上，電子控制器76是負(fù)責(zé)解譯由關(guān)聯(lián)于排放減少組件10(在一些情況下是發(fā)動(dòng)機(jī)80)的傳感器送出的電信號(hào)并負(fù)責(zé)致動(dòng)與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的電子受控部件的主計(jì)算機(jī)。例如，其中，電子控制器76可用于確定何時(shí)煙黑減少組件14、16的顆粒過(guò)濾器24、26之一需要再生、計(jì)算并控制要引入燃料燃燒式燃燒器20、22的空氣和燃料的數(shù)量和比例、確定煙黑減少組件14、16中的各個(gè)位置的溫度、操作多個(gè)空氣和燃料閥以及與關(guān)聯(lián)于卡車12的發(fā)動(dòng)機(jī)80的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78通信。
為此，電子控制器76包括多個(gè)電子部件，這些電子部件通常與機(jī)電系統(tǒng)的控制中所用的電子單元有關(guān)。例如，在通常包括在這樣的裝置中的其它部件之外，電子控制器76還可包括諸如微處理器82的處理器以及諸如可編程只讀存儲(chǔ)裝置(“PROM”)的存儲(chǔ)裝置84，其中可編程只讀存儲(chǔ)裝置包括可擦除PROM(EPROM或EEPROM)。其中，存儲(chǔ)裝置84用于存儲(chǔ)例如軟件程序(或多個(gè)程序)形式的指令，當(dāng)由處理器82執(zhí)行時(shí)，其使電子控制器76控制排放減少組件10的操作。
電子控制器76還包括模擬接口電路86。模擬接口電路86將來(lái)自各傳感器(例如溫度傳感器)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成適于呈現(xiàn)于微理器82的輸入的信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，模擬接口電路86通過(guò)利用模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器(未圖示)或類似物將傳感器所產(chǎn)生的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成微處理器82所用的數(shù)字信號(hào)。應(yīng)該理解，A/D轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)為離散的裝置或多個(gè)裝置，或者可集成到微處理器82中。應(yīng)該理解，如果與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的傳感器中的任意一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)，則可繞開(kāi)模擬接口電路86。
類似地，模擬接口電路86將微處理器82的信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于呈現(xiàn)于關(guān)聯(lián)于排放減少組件10的電氣受控部件(例如燃料噴射器、空氣閥、點(diǎn)火器、泵馬達(dá)等)的輸出信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，模擬接口電路86通過(guò)利用數(shù)字-模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器(未圖示)之類的器件將微處理器82所產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的電子受控部件所用的模擬信號(hào)。應(yīng)該理解，類似于上述A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)為離散的裝置或多個(gè)裝置，或者可集成到微處理器82中。應(yīng)該理解，如果與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的電氣受控部件中的任意一個(gè)或多個(gè)對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行操作，則可繞開(kāi)模擬接口電路86。
因此，可操作電子控制器76來(lái)控制燃料燃燒式燃燒器20和22的操作。具體來(lái)說(shuō)，電子控制器76執(zhí)行其中包括閉環(huán)控制模式的程序，在該模式中，電子控制器76監(jiān)控與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的傳感器的輸出，用以控制向與之相關(guān)聯(lián)的電氣受控部件的輸入。為此，電子控制器76和關(guān)聯(lián)于排放減少組件的傳感器通信，用以確定其中的煙黑減少組件14，16中的各位置的溫度以及跨過(guò)過(guò)濾器基底60的壓降。裝備有該數(shù)據(jù)，電子控制器76每秒進(jìn)行許多計(jì)算，包括查尋預(yù)編程的表中的值，以便執(zhí)行算法來(lái)實(shí)現(xiàn)諸如下列功能，即，確定什么時(shí)候操作燃料噴射器或操作燃料噴射器多長(zhǎng)時(shí)間、控制向電極48和50的功率電平輸入、控制通過(guò)助燃空氣入口56前進(jìn)的空氣等。
控制單元18還包括空氣泵90?？諝獗?0由電機(jī)92驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)90在電子控制器76的控制下。電機(jī)92驅(qū)動(dòng)滑輪94，滑輪94又驅(qū)動(dòng)空氣泵90。信號(hào)線路96將空氣泵90電氣地耦連到電子控制器76?？諝獗?0的出口98經(jīng)由空氣管路104耦連到受電子控制的空氣閥102的入口100?？諝忾y102的第一出口106經(jīng)由空氣管路58其中之一耦連到燃料燃燒式燃燒器20的助燃空氣入口56，而空氣閥102的第二出口108經(jīng)由另一空氣管路58耦連到燃料燃燒式燃燒器22的助燃空氣入口56。
空氣閥102經(jīng)由信號(hào)線路110電氣地耦連到電子控制器76。這樣，電子控制器76可控制閥102的位置。具體來(lái)說(shuō)，電子控制器76可將空氣閥102定位在第一閥位置或第二閥位置，在第一閥位置，來(lái)自空氣泵90的助燃空氣導(dǎo)向燃料燃燒式燃燒器20，在第二閥位置，來(lái)自空氣泵90的助燃空氣導(dǎo)向燃料燃燒式燃燒器22。如下文更詳細(xì)描述的，控制器76操作空氣閥102而將助燃空氣導(dǎo)向與正在進(jìn)行再生的顆粒過(guò)濾器24、26相關(guān)聯(lián)的燃料燃燒式燃燒器20、22。
如圖6和7所示，空氣泵90的入口114朝控制殼體72的內(nèi)部腔室112敞開(kāi)。由此，空氣泵90從控制殼體72的內(nèi)部腔室112抽吸空氣。所述控制殼體72具有空氣入口116。空氣入口116朝內(nèi)部腔室112敞開(kāi)?？諝膺^(guò)濾器118固定于殼體72并定位成過(guò)濾通過(guò)空氣入口116抽吸到內(nèi)部腔室112中的空氣。當(dāng)操作時(shí)，空氣泵90在內(nèi)部腔室112中產(chǎn)生減小的空氣壓力，從而經(jīng)由過(guò)濾器118/空氣入口116從大氣環(huán)境抽吸空氣到內(nèi)部腔室112。然后，將內(nèi)部腔室112中的空氣抽吸到泵入口114并泵至空氣閥102。當(dāng)蓋74固定在位時(shí)(如圖1)，殼體72基本上密封，從而基本上所有由空氣泵90抽吸到內(nèi)部腔室112中的空氣都被吸引通過(guò)過(guò)濾器118(由此通過(guò)空氣入口116)。
由于泵入口114和殼體入口116均向內(nèi)部腔室112敞開(kāi)(與例如通過(guò)空氣軟管或其他類型的導(dǎo)管彼此耦連相反)，當(dāng)空氣從殼體入口116向泵入口114前進(jìn)時(shí)在內(nèi)部腔室112中產(chǎn)生空氣流。由于控制器76在內(nèi)部腔室112中暴露于至少一部分空氣流中，這樣的布置便于電子控制器76的冷卻。具體來(lái)說(shuō)，電子控制器76在其操作過(guò)程中產(chǎn)生熱。來(lái)自電子控制器76的熱被傳遞到通過(guò)內(nèi)部腔室112的空氣中，從而冷卻了電子控制器76。這樣的布置便于控制器76在殼體72中的放置(與將控制器76定位在殼體72外部從而暴露于大氣環(huán)境溫度中相反)。此外，在特定實(shí)施方式中，以這種方式冷卻電子控制器76不再需要散熱片或其他散熱裝置。
電子控制單元18還包括燃料輸送組件120，該燃料輸送組件120配置為將所需的空氣和燃料的混合物(“空氣/燃?xì)饣旌衔铩?供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22。具體來(lái)說(shuō)，燃料燃燒式燃燒器20、22燃燒或以其他方式處理空氣和燃料混合物形式的燃料。正如本說(shuō)明書所限定的，術(shù)語(yǔ)“空氣/燃料混合物”限定為表示任意量空氣和任意量燃料的混合物，包括只有燃料的“混合物”。此外，術(shù)語(yǔ)“空氣與燃料比”意在表示這樣的空氣/燃料混合物中的空氣組分和燃料組分之間的關(guān)系。
以下更詳細(xì)的描述燃料輸送組件120的一個(gè)例示實(shí)施方式。但是，應(yīng)該理解，這樣的描述實(shí)際上是示例性的，該燃料輸送組件120可以各種不同的配置實(shí)現(xiàn)。
在此處例示的實(shí)施方式中，燃料輸送組件120包括燃料泵122，該燃料泵經(jīng)由燃料管路126從卡車12的燃料箱124抽吸柴油機(jī)燃料。燃料過(guò)濾器128過(guò)濾從燃料箱124抽吸的燃料。如圖6和7所示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滑輪94驅(qū)動(dòng)燃料泵122的輸入軸130。由此，電機(jī)92驅(qū)動(dòng)空氣泵90和燃料泵122兩者。
燃料泵122將加壓的燃料流供應(yīng)到一對(duì)受電子控制的燃料噴射器132、134。如圖8所示，信號(hào)線路136將燃料噴射器132電氣地耦連到電子控制器76，從而，使控制器76可控制噴射器132的操作。類似地，信號(hào)線路138將燃料噴射器134電氣地耦連到電子控制器76，從而，使控制器76可控制噴射器134的操作。
受電子控制的燃料啟動(dòng)閥140使燃料從燃料泵122選擇性地供應(yīng)到燃料噴射器132、134。具體地，當(dāng)定位在打開(kāi)閥位置時(shí)，燃料啟動(dòng)閥140使燃料可前進(jìn)到燃料噴射器132、134。但是，當(dāng)燃料啟動(dòng)閥140定位在關(guān)閉閥位置時(shí)，燃料不能供應(yīng)到燃料噴射器132、134。由泵122抽吸的燃料中沒(méi)有供應(yīng)至噴射器132、134的燃料經(jīng)由燃料返回管路142返回卡車燃料箱124。燃料啟動(dòng)閥140經(jīng)由信號(hào)線路144電氣地耦連于電子控制器76。電子控制器76在信號(hào)線路144上生成輸出信號(hào)用以控制燃料啟動(dòng)閥140的操作(例如定位)。
燃料噴射器132、134由電子控制器76選擇性地進(jìn)行操作而將大量的燃料噴射到混合腔室146中，燃料在此與空氣混合而產(chǎn)生具有所需空氣與燃料比的空氣/燃料混合物，然后，將該空氣/燃料混合物通過(guò)一對(duì)燃料管路148、150輸送到燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料入口噴嘴54。具體地，電子控制器76在信號(hào)線路136上產(chǎn)生輸出信號(hào)，使得燃料噴射器132將特定所需量的燃料噴射到混合腔室146中，燃料在此與空氣混合并經(jīng)由燃料管路148輸送到燃料燃燒式燃燒器20的燃料入口噴嘴54。類似地，電子控制器76在信號(hào)線路136上產(chǎn)生輸出信號(hào)，使得燃料噴射器134將特定所需量的燃料噴射到混合腔室146中，燃料在此與空氣混合并經(jīng)由燃料管路150輸送到燃料燃燒式燃燒器22的燃料入口噴嘴54。
在此處所述的示例性的實(shí)施方式中，輸送到混合腔室146的空氣從與卡車12相關(guān)聯(lián)的加壓空氣源150供應(yīng)。例如，該加壓空氣源150可以是卡車的氣動(dòng)制動(dòng)泵。來(lái)自空氣源150的加壓空氣經(jīng)由空氣管路152供應(yīng)至控制單元18。一對(duì)電子控制的空氣閥154、156控制供應(yīng)到混合腔室146的空氣量。
空氣閥154供應(yīng)潔凈空氣流，如下文更詳細(xì)描述的，在卡車12的發(fā)動(dòng)機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，該潔凈空氣流通常恒定地供應(yīng)到混合腔室146。這樣的空氣流防止了殘余物(例如煙黑)在燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料入口噴嘴54中的累積。這樣的潔凈空氣流可以在短時(shí)間間隔內(nèi)以較高壓力產(chǎn)生脈動(dòng)，用以減少煙黑或其他殘余物對(duì)噴嘴54的阻塞。例如，在軟件控制下，潔凈空氣流可產(chǎn)生脈動(dòng)，使得空氣例如以60psi供應(yīng)15秒、然后切斷(或壓力減小)供應(yīng)45秒、而后再次產(chǎn)生脈動(dòng)，以此類推。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣的空氣壓力的迅速增加產(chǎn)生了利于移除煙黑的力或“震動(dòng)”。
如圖8所示，空氣閥156以與潔凈空氣閥154平行的流布置定位?？諝忾y156供應(yīng)空氣流，該空氣流與來(lái)自潔凈空氣閥154的空氣流匯總。該聯(lián)合的空氣流用于燃料燃燒式燃燒器20、22操作過(guò)程中的燃料霧化。由此，在顆粒過(guò)濾器24、26其中之一的再生過(guò)程中，霧化空氣閥156和潔凈空氣閥154二者均定位在其各自的打開(kāi)位置，用以將空氣供應(yīng)到混合腔室146，從而霧化由燃料噴射器132、134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料。
潔凈空氣閥154經(jīng)由信號(hào)線路158電氣地耦連到電子控制器76。電子控制器76在信號(hào)線路158上產(chǎn)生輸出信號(hào)，用以控制潔凈空氣閥154的操作(例如定位)。類似地，霧化空氣閥156經(jīng)由信號(hào)線路160電氣地耦連到電子控制器76。電子控制器76在信號(hào)線路160上產(chǎn)生輸出信號(hào)，用以控制霧化空氣閥156的操作(例如定位)。
如圖8所示，離開(kāi)空氣閥154、156的空氣經(jīng)由空氣管路162供應(yīng)至混合腔室146。壓力變換器164感測(cè)空氣管路162中的空氣壓力。變換器164的輸出經(jīng)由信號(hào)線路166傳送到電子控制器76。變換器164的輸出可由電子控制器76利用，用以驗(yàn)證所需空氣流正被供應(yīng)至混合腔室146。例如，在此處所述的示例性的實(shí)施方式中，供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比在供應(yīng)至混合腔室146的空氣量基本保持恒定的情況下通過(guò)改變噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量而改變。由此，壓力變換器164的輸出可由電子控制器76進(jìn)行監(jiān)控，用以確定所需的基本恒定的空氣流被供應(yīng)至混合腔室146。
如上所述，燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料供給通過(guò)改變添加到基本恒定的霧化空氣流中的燃料量而進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，為了增加供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20的燃料量(即，減少供應(yīng)至燃燒器20的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比)，電子控制器76操作燃料噴射器132，在引入混合腔室146中的空氣量保持基本恒定的情況下增加噴射到燃料混合腔室146中的燃料量。類似地，為了增加供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的燃料量(即，減少供應(yīng)至燃燒器22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比)，電子控制器76操作燃料噴射器134，在引入混合腔室146中的空氣量保持基本恒定的情況下增加噴射到燃料混合腔室146中的燃料量。
相反，為了減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20的燃料量(即，增加供應(yīng)至燃燒器20的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比)，電子控制器76操作燃料噴射器132，在引入混合腔室146中的空氣量保持基本恒定的情況下減少噴射到燃料混合腔室146中的燃料量。為了減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的燃料量(即，增加供應(yīng)至燃燒器22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比)，電子控制器76操作燃料噴射器134，在引入混合腔室146中的空氣量保持基本恒定的情況下減少噴射到燃料混合腔室146中的燃料量。
如圖8所示，壓力調(diào)節(jié)器168調(diào)節(jié)混合腔室146中的流體壓力。具體地，壓力調(diào)節(jié)器168確保在混合腔室146中不超出預(yù)定壓力。例如，在許多商用系統(tǒng)中，來(lái)自卡車加壓空氣源150的空氣為90psi。壓力調(diào)節(jié)器168將輸送到混合腔室146的空氣壓力降低到較低水平，例如40psi。
控制單元18還包括一對(duì)點(diǎn)火裝置或點(diǎn)火器170、172。點(diǎn)火器170、172分別經(jīng)由信號(hào)線路174、176電氣地耦連到電子控制器76。由此，控制器76可以選擇性地在信號(hào)線路174、176上產(chǎn)生控制信號(hào)來(lái)控制點(diǎn)火器170、172的操作。點(diǎn)火器170經(jīng)由高電壓線纜178電氣地耦連到燃料燃燒式燃燒器20的電極48、50，而點(diǎn)火器172經(jīng)由高電壓線纜180電氣地耦連到燃料燃燒式燃燒器22的電極48、50。點(diǎn)火器170的致動(dòng)使得在燃料燃燒式燃燒器20的電極48、50之間的間隙52間產(chǎn)生火花，從而點(diǎn)燃通過(guò)燃料入口噴嘴54進(jìn)入燃燒器20的空氣/燃料混合物。類似地，點(diǎn)火器172的致動(dòng)使得在燃料燃燒式燃燒器22的電極48、50之間的間隙52中產(chǎn)生火花，從而點(diǎn)燃通過(guò)燃料入口噴嘴54進(jìn)入燃燒器22的空氣/燃料混合物。
點(diǎn)火器170、172可以實(shí)現(xiàn)為任意類型的適于在電極48、50的間隙52間產(chǎn)生火花的裝置。例如，點(diǎn)火器170、172可以用一個(gè)或多個(gè)Stephen P.Goldschmidt和Wilbur H.Crawley于2003年12月16日提交的題為“PowerSupply and Transformer”的美國(guó)專利申請(qǐng)10/737,333號(hào)(代理人文件號(hào)9501-73714，ArvinMeritor公司文件號(hào)03MRA0454)中所公開(kāi)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。該專利申請(qǐng)全文在此引入作為參考。
如上所述，電子控制器76監(jiān)控與煙黑減少組件14、16相關(guān)聯(lián)的多個(gè)傳感器的輸出。例如，煙黑減少組件14、16每個(gè)都包括火焰溫度傳感器182、控制溫度傳感器184以及出口溫度傳感器186。溫度傳感器182、184、186分別經(jīng)由信號(hào)線路188、190、192電氣地耦連到電子控制器76。如圖2-5所示，溫度傳感器182、184、186可以實(shí)現(xiàn)為延伸穿過(guò)煙黑減少組件14、16的殼體的熱電偶，但也可采用其他形式的傳感器。
電子控制器76監(jiān)控火焰溫度傳感器182的輸出，用以檢測(cè)或以其他方式確定燃料燃燒式燃燒器20、22的燃燒室34中的點(diǎn)燃火焰的存在。具體地，當(dāng)電子控制器76啟動(dòng)燃料燃燒式燃燒器20、22的點(diǎn)火時(shí)，控制器76可監(jiān)控火焰溫度傳感器182的輸出，用以確保進(jìn)入燃燒器20、22的空氣/燃料混合物由來(lái)自電極48、50的火花點(diǎn)燃。如果火焰溫度傳感器182的輸出不符合預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
電子控制器76監(jiān)控控制溫度傳感器的輸出，用以調(diào)節(jié)燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料供給，以保持施加于顆粒過(guò)濾器24、26的熱的溫度處于預(yù)定的范圍內(nèi)。例如，溫度控制范圍可設(shè)計(jì)成允許足以充分再生顆粒過(guò)濾器24、26的熱并同時(shí)防止過(guò)濾器24、26處于可能破壞過(guò)濾器24、26的過(guò)高溫度下。應(yīng)該理解，溫度控制范圍可以針對(duì)滿足其它目的而設(shè)計(jì)。
用于在過(guò)濾器再生過(guò)程中控制燃料燃燒式燃燒器20、22的示例性溫度控制程序200示于圖9和10中?？刂瞥绦?00以步驟202開(kāi)始，步驟202中，電子控制器76確定燃燒器所產(chǎn)生的熱的溫度。具體來(lái)說(shuō)，電子控制器76掃描或以其他方式讀取信號(hào)線路190，用以監(jiān)控控制溫度傳感器184的輸出。一旦電子控制器76已經(jīng)確定燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的熱的溫度，程序前進(jìn)到步驟204。
在步驟204中，電子控制器76確定燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的熱的溫度是否處于預(yù)定的溫度控制范圍中。具體來(lái)說(shuō)，如在此所述的，可建立預(yù)定的溫度控制范圍。在此處所述的示例性實(shí)施方式中，可結(jié)合預(yù)定的上控制界限和下控制界限(如圖10)利用目標(biāo)溫度(例如，在未對(duì)顆粒過(guò)濾器24、26進(jìn)行催化的情況下為650攝氏度，在對(duì)過(guò)濾器24、26進(jìn)行催化的情況下為350攝氏度)。由此，在步驟204中，電子控制器76確定是否感測(cè)到的燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的熱的溫度處于預(yù)定的溫度控制范圍內(nèi)(即，小于上界限而大于下界限)。如果燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的熱的溫度處于預(yù)定的溫度控制范圍內(nèi)，則控制程序200循環(huán)回步驟202來(lái)繼續(xù)監(jiān)控控制溫度傳感器184的輸出。但是，如果燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的熱的溫度未處于預(yù)定的溫度控制范圍中，則產(chǎn)生控制信號(hào)——如果燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的熱的溫度高于上控制界限則前進(jìn)到步驟206，而如果燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的熱的溫度低于下控制界限則前進(jìn)到步驟208。
在步驟206中，電子控制器76減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料。為此，電子控制器76通過(guò)減少由燃料噴射器132、134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量而增加了供應(yīng)至燃燒器20、22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。例如，為了減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路136上產(chǎn)生減少由燃料噴射器132噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量的控制信號(hào)，從而增加了經(jīng)由燃料管路148供應(yīng)至燃燒器20的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。類似地，為了減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路138上產(chǎn)生減少由燃料噴射器134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量的控制信號(hào)，從而增加了經(jīng)由燃料管路150供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。一旦已經(jīng)減少了供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料，控制程序前進(jìn)到步驟210。
在步驟210中，電子控制器76確定步驟206中的超范圍狀況是否重復(fù)發(fā)生。更具體地，控制器76確定是否預(yù)定數(shù)目的溫度讀數(shù)已經(jīng)位于所述控制范圍之外。具體來(lái)說(shuō)，電子控制器76監(jiān)控先前的燃料調(diào)節(jié)結(jié)果來(lái)確定燃料燃燒式燃燒器20、22是否已經(jīng)回到預(yù)定溫度控制范圍內(nèi)的操作。如果控制器76確定預(yù)定數(shù)的溫度讀數(shù)已經(jīng)位于所述控制范圍之外，則電子控制器76得出燃料燃燒式燃燒器20、22不能恢復(fù)控制的結(jié)論，產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，進(jìn)而控制程序200前進(jìn)到步驟212。否則，控制程序200循環(huán)回步驟202來(lái)繼續(xù)監(jiān)控過(guò)濾器再生過(guò)程中的燃料燃燒式燃燒器20、22的操作。
在步驟212中，電子控制器76關(guān)閉燃料燃燒式燃燒器20、22。具體來(lái)說(shuō)，由于電子控制器76在步驟210中得出燃料燃燒式燃燒器20、22不能恢復(fù)控制的結(jié)論，所以控制器76停止向所影響的燃燒器20、22供應(yīng)燃料，停止在電極48、50間產(chǎn)生火花，或以其他方式停止所影響的燃燒器20、22的操作。
回到步驟204，如果燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的熱的溫度低于下控制界限，則控制程序前進(jìn)到步驟208。在步驟208中，電子控制器76增加供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料。為此，電子控制器76通過(guò)增加由燃料噴射器132、134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量而減少了供應(yīng)至燃燒器20、22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。例如，為了增加供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路136上產(chǎn)生增加由燃料噴射器132噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量的控制信號(hào)，從而減少了經(jīng)由燃料管路148供應(yīng)至燃燒器20的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。類似地，為了增加供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路138上產(chǎn)生增加由燃料噴射器134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量的控制信號(hào)，從而減少了經(jīng)由燃料管路150供應(yīng)至燃燒器22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。一旦已經(jīng)增加了供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料，控制程序前進(jìn)到步驟210，而以前述方式確定是否燃料燃燒式燃燒器的控制已經(jīng)恢復(fù)。
輸出溫度傳感器186的輸出也可由電子控制器76利用來(lái)控制顆粒過(guò)濾器24、26的再生過(guò)程中的燃料燃燒式燃燒器20、22的操作。具體來(lái)說(shuō)，如圖11所示，在過(guò)濾器再生過(guò)程中，控制程序250可由電子控制器76執(zhí)行?？刂瞥绦?50以步驟252開(kāi)始，步驟252中，電子控制器76確定顆粒過(guò)濾器24、26出口處的溫度。具體來(lái)說(shuō)，電子控制器76掃描或以其他方式讀取信號(hào)線路192，用以監(jiān)控出口溫度傳感器186的輸出。一旦電子控制器76已經(jīng)確定顆粒過(guò)濾器24、26出口處的溫度，程序前進(jìn)到步驟254。
在步驟254中，電子控制器76確定所感測(cè)到的過(guò)濾器出口溫度是否高于預(yù)定的上溫度界限。如果過(guò)濾器出口溫度低于上溫度界限，則控制程序250循環(huán)回步驟25來(lái)繼續(xù)監(jiān)控出口溫度傳感器186的輸出。但是，如果過(guò)濾器出口溫度高于上控制界限，則控制程序250前進(jìn)到步驟256。
在步驟256中，電子控制器76關(guān)閉燃料燃燒式燃燒器20、22。具體來(lái)說(shuō)，由于電子控制器76在步驟254中得出過(guò)濾器出口溫度高于上控制界限的結(jié)論，所以控制器76停止向所影響的燃燒器20、22供應(yīng)燃料，停止在電極48、50間產(chǎn)生火花，或以其他方式停止所影響的燃燒器20、22的操作。然后，控制程序250前進(jìn)到步驟258。
在步驟258和260中，電子控制器76確定過(guò)濾器出口溫度是否已經(jīng)冷卻至低于上控制界限的溫度。具體來(lái)說(shuō)，在步驟258中，電子控制器76掃描或以其他方式讀取信號(hào)線路192，用以監(jiān)控出口溫度傳感器186的輸出，以確定顆粒過(guò)濾器24、26出口處的溫度。一旦電子控制器76已經(jīng)確定顆粒過(guò)濾器24、26出口處的溫度，程序250前進(jìn)到步驟260。
在步驟260中，電子控制器76確定所感測(cè)到的過(guò)濾器出口溫度是否仍然高于預(yù)定的上溫度界限。如果過(guò)濾器出口溫度仍然高于上控制界限，則控制程序250循環(huán)回步驟258來(lái)繼續(xù)監(jiān)控出口溫度傳感器186的輸出。但是，如果過(guò)濾器出口溫度現(xiàn)在低于上溫度界限，則控制程序250前進(jìn)至步驟262。
在步驟262中，電子控制器76重啟燃料燃燒式燃燒器20、22。具體來(lái)說(shuō)，由于電子控制器76在步驟260中得出過(guò)濾器出口溫度現(xiàn)在低于上控制界限的結(jié)論，所以控制器76開(kāi)始向受影響的燃燒器20、22供應(yīng)燃料，在電極48、50之間產(chǎn)生火花，以及以其他方式重新開(kāi)始受影響的燃燒器20、22的操作。然后，控制程序250循環(huán)回步驟250來(lái)監(jiān)控燃燒器20、22的操作。
電子控制器76還監(jiān)控多個(gè)與煙黑減少組件14、16相關(guān)聯(lián)的壓力傳感器的輸出。例如，煙黑減少組件14、16每個(gè)包括過(guò)濾器入口壓力傳感器264和過(guò)濾器出口壓力傳感器266(如圖8)。壓力傳感器264和266分別經(jīng)由信號(hào)線路268和270電氣地耦連到電子控制器76。壓力傳感器264、266可以任何形式的壓力傳感裝置實(shí)現(xiàn)，諸如例如市場(chǎng)上可獲得的壓力傳感器。
顆粒過(guò)濾器24、26的再生可作為壓力傳感器264、266的輸出函數(shù)開(kāi)始。例如，可利用壓力傳感器264、266來(lái)感測(cè)穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓差(即，穿過(guò)過(guò)濾器的“壓降”)，用以確定何時(shí)過(guò)濾器24、26需要再生。具體地，當(dāng)穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26其中之一的壓降增加到預(yù)定值時(shí)，對(duì)該過(guò)濾器24、26開(kāi)始過(guò)濾器再生過(guò)程。應(yīng)該理解，壓力傳感器264、266可以實(shí)現(xiàn)為單一傳感器。具體來(lái)說(shuō)，可以使用測(cè)量壓差的單一傳感器。這樣的傳感器具有兩個(gè)輸入端口，其中一個(gè)輸入端口測(cè)量過(guò)濾器上游的壓力，另一個(gè)輸入端口測(cè)量過(guò)濾器下游的壓力。在操作中，這樣的傳感器測(cè)量其端口間的壓差并產(chǎn)生關(guān)于該壓差的信號(hào)。此外，還應(yīng)該理解，在特定的實(shí)施方式中，可在過(guò)濾器24、26的任一個(gè)上使用單一過(guò)濾器。在這樣的配置中，監(jiān)控該單一壓力傳感器的輸出來(lái)確定何時(shí)壓力超出預(yù)定的上閾值或低于預(yù)定的下閾值(與監(jiān)控穿過(guò)過(guò)濾器的壓降相反)。
應(yīng)該理解，用于啟動(dòng)過(guò)濾器再生的控制模式可以各種不同方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，可利用基于定時(shí)的控制模式，其中顆粒過(guò)濾器24、26的再生作為時(shí)間的函數(shù)開(kāi)始。例如，顆粒過(guò)濾器24、26的再生可以預(yù)定的定時(shí)間隔進(jìn)行。
壓力傳感器264、266的輸出還可與其他信息結(jié)合使用來(lái)觸發(fā)顆粒過(guò)濾器24、26的再生。例如，可使用作為發(fā)動(dòng)機(jī)80的排放質(zhì)量流量函數(shù)的穿過(guò)過(guò)濾器24、26的壓降來(lái)觸發(fā)過(guò)濾器的再生。為此，首先用實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生顆粒過(guò)濾器24、26的數(shù)據(jù)表(例如映射)。為了產(chǎn)生這樣的映射，穿過(guò)過(guò)濾器24、26的壓降作為不同顆粒(煙黑)負(fù)載情況下的排放質(zhì)量流量的函數(shù)而被映射。具體地，過(guò)濾器24、26首先被注入指定量的煙黑。該煙黑量可表示使再生成為必要的期望負(fù)載。例如，如果要求在特定類型的顆粒過(guò)濾器24、26負(fù)載達(dá)到例如5.0g/l時(shí)進(jìn)行再生，則用于以實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生映射的過(guò)濾器首先預(yù)裝載有這樣量的煙黑(即5.0g/l)。一旦預(yù)裝載好，則在多個(gè)不同排放質(zhì)量流量情況下用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量穿過(guò)過(guò)濾器的壓降。然后可產(chǎn)生查找表(例如映射)，其包括多個(gè)以實(shí)驗(yàn)方法得出的壓降值，每個(gè)壓降值對(duì)應(yīng)于多個(gè)不同排放質(zhì)量流量值中的一個(gè)值。這樣的映射可被編程到控制器76中。
然后，這樣的以實(shí)驗(yàn)方法得出的壓降值的映射可用于確定何時(shí)觸發(fā)再生。具體來(lái)說(shuō)，在發(fā)動(dòng)機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，控制器76可確定穿過(guò)過(guò)濾器24、26的當(dāng)前壓降以及發(fā)動(dòng)機(jī)80的排放質(zhì)量流量。如在此所述的，壓降可通過(guò)監(jiān)控壓力傳感器264、266的輸出而確定。如下面更詳細(xì)描述的，控制器76可通過(guò)監(jiān)控質(zhì)量流量傳感器892(如圖8)的輸出而確定排放質(zhì)量流量，所述質(zhì)量流量傳感器892諸如熱絲(hot wire)質(zhì)量流量傳感器。應(yīng)該理解，控制器76可與質(zhì)量流量傳感器892直接通信，或者經(jīng)由CAN接口314(該CAN接口314將在下面詳細(xì)描述)從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78獲得傳感器892的輸出?？蛇x擇地，排放質(zhì)量流量可通過(guò)使用諸如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)、渦輪增壓壓力以及進(jìn)入歧管溫度等的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)(與諸如發(fā)動(dòng)機(jī)排量等其他已知參數(shù)一起)由控制器76以常規(guī)方式進(jìn)行計(jì)算。應(yīng)該理解，控制器76本身可計(jì)算質(zhì)量流量，或者可經(jīng)由CAN接口314從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78獲得所計(jì)算的質(zhì)量流量。
一旦控制器76已經(jīng)確定了穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降和發(fā)動(dòng)機(jī)80的排放質(zhì)量流量，則控制器76查詢查找表(即映射)以得到以實(shí)驗(yàn)方法形成的界限值，該界限值對(duì)應(yīng)于所感測(cè)(計(jì)算)到的發(fā)動(dòng)機(jī)80的排放質(zhì)量流量。然后，控制器76比較所感測(cè)到的穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降和所獲得的界限值。如果所感測(cè)到的穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降超出所獲得的界限值，則控制器76確定過(guò)濾器24、26需要再生并開(kāi)始再生循環(huán)。
圖34示出了用于基于作為排放質(zhì)量流量的函數(shù)的穿過(guò)過(guò)濾器的壓降而觸發(fā)過(guò)濾器再生的示例控制程序860。程序860以步驟862開(kāi)始，步驟862中，電子控制器76確定穿過(guò)過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)。具體地，控制器76監(jiān)控壓力傳感器264、266的輸出并在其后計(jì)算穿過(guò)過(guò)濾器的壓降(ΔP)。然后，控制程序860前進(jìn)到步驟864。
在步驟864中，控制器76確定發(fā)動(dòng)機(jī)80的排放質(zhì)量流量。如上所述，控制器76可通過(guò)監(jiān)控質(zhì)量流量傳感器892的輸出而確定排放質(zhì)量流量，或通過(guò)利用諸如發(fā)動(dòng)機(jī)RPM、渦輪增壓以及進(jìn)入歧管溫度等的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)(與諸如發(fā)動(dòng)機(jī)排量等其他已知參數(shù)一起)計(jì)算而確定該排放質(zhì)量流量。在任一情況下，一旦控制器確定了排放質(zhì)量流量，則控制程序前進(jìn)到步驟866。
在步驟866中，控制器76查詢查找表(即過(guò)濾器映射)以獲得以實(shí)驗(yàn)方法形成的界限值，該界限值對(duì)應(yīng)于所感測(cè)(計(jì)算)的排放質(zhì)量流量(如在步驟864中確定的)。一旦控制器76從查找表獲得界限值，則控制程序860前進(jìn)到步驟868。
在步驟868中，控制器76比較所感測(cè)到的穿過(guò)過(guò)濾器24、26的壓降(如在步驟862中確定的)與所獲得的界限值。如果所感測(cè)到的穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降超出所獲得的界限值，則控制器76得出過(guò)濾器24、26需要再生的結(jié)論，控制程序860前進(jìn)到步驟870。如果所感測(cè)到的穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降未超過(guò)所獲得的界限值，則控制程序860返回步驟860而繼續(xù)監(jiān)控過(guò)濾器24、26中的累積。
在步驟870中，控制器76開(kāi)始過(guò)濾器的再生。具體地，電子控制器76操作燃料燃燒式燃燒器20、22以在此所述的眾多方式中任一方式再生顆粒過(guò)濾器24、26。一旦完成過(guò)濾器再生，控制程序870結(jié)束。
壓力傳感器264、266的輸出也可用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)80的性能。具體來(lái)說(shuō)，顆粒過(guò)濾器24、26中的煙黑累積特征可表示某種發(fā)動(dòng)機(jī)性能特征。例如，顆粒過(guò)濾器24、26中的過(guò)多的或其他不正常的煙黑累積可能表示發(fā)動(dòng)機(jī)80用油過(guò)多。顆粒過(guò)濾器24、26中的過(guò)多的或其他不正常的煙黑累積可表示也可能表示發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射器卡塞或泄漏。電子控制器76可配置成監(jiān)控和分析壓力傳感器264、266的輸出以確定是否存在任何這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。
應(yīng)該理解，如果給定的設(shè)計(jì)利用壓力傳感器以外的方法或裝置區(qū)定顆粒過(guò)濾器24、26中的煙黑累積，可以監(jiān)控或分析由這樣的方法或裝置獲得的輸出來(lái)確定是否存在任何這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。由此，盡管下面將更詳細(xì)地描述用于基于壓力傳感器264、266的輸出監(jiān)控作為過(guò)濾器24、26中的煙黑累積的函數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能的控制模式的示例實(shí)施方式，也應(yīng)該理解這樣的描述并非意在僅限制于基于壓力傳感器的系統(tǒng)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D12，示出了用于監(jiān)控作為作為過(guò)濾器24、26中的煙黑累積的函數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能的控制程序300。該程序以步驟302開(kāi)始，步驟302中，電子控制器76確定過(guò)濾器24、26中的煙黑累積速率。具體來(lái)說(shuō)，在發(fā)動(dòng)機(jī)80運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，穿過(guò)過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)由控制器76連續(xù)監(jiān)控。具體地，以預(yù)定的頻率讀取壓力傳感器264、266的輸出，從而可計(jì)算壓降(ΔP)并隨后將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置(例如RAM或其他與電子控制器82相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)裝置)的表中。可隨著時(shí)間流逝追蹤壓降(ΔP)。例如，追蹤作為時(shí)間的函數(shù)的穿過(guò)過(guò)濾器24、26其中之一的壓降(ΔP)的圖形表示示于圖13中。在此處所述的例示實(shí)施方式中，可通過(guò)隨時(shí)間追蹤壓降(ΔP)而確定煙黑累積的速率，如圖13的圖形表示中的線312所示。一旦已經(jīng)確定煙黑顆粒過(guò)濾器24、26中的煙黑累積速率，則程序300前進(jìn)到步驟304。
在步驟304中，電子控制器76分析顆粒過(guò)濾器24、26中的煙黑累積速率。在此處所述的示例性的實(shí)施方式中，控制器76通過(guò)分析由隨時(shí)間追蹤壓降(ΔP)所產(chǎn)生的線312的斜率來(lái)分析顆粒過(guò)濾器24、26中的煙黑累積速率。例如，如果線312的斜率保持相對(duì)地恒定(即，處于所認(rèn)為的表示恒定斜率的預(yù)定界限內(nèi))，諸如在圖13中以虛線所指示的，則電子控制器76得出顆粒過(guò)濾器24、26內(nèi)的煙黑累積速率沒(méi)有改變的結(jié)論。但是，如果線312的斜率增加超出預(yù)定界限(如圖13中實(shí)線所示)，則電子控制器76得出顆粒過(guò)濾器24、26內(nèi)的煙黑累積速率有改變的結(jié)論。應(yīng)該理解，可利用其他方法來(lái)分析過(guò)濾器24、26中的煙黑累積速率，此處所述方法實(shí)際上僅僅是示例性的。一旦電子控制器76已經(jīng)分析了顆粒過(guò)濾器24、26中的煙黑累積情況，則控制程序300前進(jìn)到步驟306。
在步驟306中，電子控制器76確定顆粒過(guò)濾器24、26內(nèi)的煙黑累積速率是否表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。具體地，可查詢存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置84(或其他與電子控制器82相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)裝置)中的查找表來(lái)確定在步驟304中所分析的煙黑累積速率是否符合預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。例如，查找表的內(nèi)容用于確定步驟304的分析是否表明煙黑累積速率沒(méi)有改變或在預(yù)定的容許界限中改變。如果這樣的話，控制器76得出煙黑累積速率沒(méi)有表明發(fā)動(dòng)機(jī)狀況的結(jié)論，該控制程序循環(huán)回步驟302來(lái)繼續(xù)監(jiān)控過(guò)濾器24、26中的煙黑累積情況。查找表的內(nèi)容還可用于確定步驟304中進(jìn)行的分析是否表明在預(yù)定界限之外的煙黑累積速率的改變。如果這樣的話，控制器76得出煙黑累積速率可表明發(fā)動(dòng)機(jī)狀況的結(jié)論，且控制程序300前進(jìn)到步驟308。
在步驟308中，電子控制器76產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。例如，電子控制器76可產(chǎn)生一輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)導(dǎo)致產(chǎn)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或其他類型的警報(bào)來(lái)呈現(xiàn)給操作者(例如卡車12的司機(jī))。該錯(cuò)誤信號(hào)可僅僅導(dǎo)致用與步驟302-306的過(guò)濾器分析相關(guān)的信息更新電子日志或類似物。
如步驟310中所指示的，錯(cuò)誤信號(hào)可與關(guān)聯(lián)于發(fā)動(dòng)機(jī)80的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)78通信。下面將更詳細(xì)描述這樣做的細(xì)節(jié)。但是，應(yīng)該理解，這樣的描述并不限于控制程序300的步驟308中所產(chǎn)生的錯(cuò)誤信號(hào)的傳送，而是此處所述的任何錯(cuò)誤信號(hào)(與控制器76產(chǎn)生的任意其他錯(cuò)誤信號(hào)一起)均可傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。此外，如在下文更詳細(xì)討論的，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78可將諸如發(fā)動(dòng)機(jī)操作信息等的信息傳達(dá)至控制器76。
在常規(guī)的方式中，諸如卡車12的發(fā)動(dòng)機(jī)80的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，該發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元本質(zhì)上是負(fù)責(zé)解譯發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器所傳送的電子信號(hào)并致動(dòng)受電子控制的發(fā)動(dòng)機(jī)部件來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的主計(jì)算機(jī)。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可操作用于確定每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的每個(gè)噴射周期的開(kāi)始和結(jié)束，或響應(yīng)于諸如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置和轉(zhuǎn)速(RPM)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑和進(jìn)氣溫度以及絕對(duì)進(jìn)氣增壓壓力等發(fā)所感測(cè)到的參數(shù)而確定燃料測(cè)量和噴射定時(shí)。
控制器76所產(chǎn)生的錯(cuò)誤信號(hào)(或響應(yīng)于該錯(cuò)誤信號(hào)產(chǎn)生的后續(xù)信號(hào))可傳達(dá)至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。具體地，排放減少組件10的電子控制器76可配置為經(jīng)由接口314與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78通信。接口314可以是任意類型的能夠?qū)崿F(xiàn)電子控制器76和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78之間的電子通信的通信接口。適于用作接口314的一個(gè)接口類型為控制器局域網(wǎng)或“CAN”接口。CAN接口是連接用于實(shí)時(shí)控制應(yīng)用的系統(tǒng)或子系統(tǒng)中的裝置、傳感器和致動(dòng)器的微控制器串行總線網(wǎng)。CAN接口由Robert Bosch GmbH在1986年首先開(kāi)發(fā)出來(lái)，CAN接口的細(xì)節(jié)在ISO11898(用于最高1兆比特/秒的應(yīng)用)和ISO11519(用于最高125千比特/秒的應(yīng)用)的文獻(xiàn)中記錄，這兩個(gè)文獻(xiàn)在此結(jié)合作為參考。
利用CAN接口314，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和渦輪增壓壓力等的信息可從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78獲得而為電子控制器76所用。在執(zhí)行特定控制程序的過(guò)程中，控制器76可使用這樣的信息。通過(guò)使用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78的信息，排除了用以確定這種僅用于電子控制器的信息的冗余傳感器陣列。
此外，CAN接口314允許錯(cuò)誤信號(hào)(例如錯(cuò)誤標(biāo)志)或類似物向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78的傳遞，以便發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78在其操作過(guò)程中使用。例如，表明發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題的錯(cuò)誤信號(hào)(如對(duì)控制過(guò)程300的描述)可傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。裝備有該信息，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78可被編程以進(jìn)行另外的發(fā)動(dòng)機(jī)分析、向卡車操作者產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)(例如卡車儀表盤上的指示器點(diǎn)亮)、或是將錯(cuò)誤消息存儲(chǔ)在可由維護(hù)技術(shù)人員訪問(wèn)的錯(cuò)誤日志中。如果需要，CAN接口314還允許發(fā)動(dòng)機(jī)制造者在排放減少組件10的操作中采取一定程度的控制。
由此，應(yīng)該理解，控制單元18的控制器76監(jiān)控燃料燃燒式燃燒器20、22(或其他排放減少組件10的部件)的操作，用以確定是否符合在此所述的預(yù)定狀況(或其他狀況)其中任一個(gè)。然后，控制器76可產(chǎn)生諸如錯(cuò)誤信號(hào)等表明這樣的狀況的信號(hào)并將該信號(hào)經(jīng)由CAN接口314傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。此外，CAN接口314可由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78利用來(lái)將諸如與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的信息等的信息傳達(dá)到控制器76。例如，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或渦輪增壓壓力相關(guān)的信息經(jīng)由CAN接口314傳達(dá)到控制器76。除了發(fā)動(dòng)機(jī)操作信息，如果這樣配置，發(fā)動(dòng)控制單元78還可產(chǎn)生用于控制燃料燃燒式燃燒器20、22的操作的控制信號(hào)并將其傳達(dá)到控制器76。例如，可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78進(jìn)行編程來(lái)啟動(dòng)顆粒過(guò)濾器24、26的再生循環(huán)。在這樣的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78可產(chǎn)生控制信號(hào)并將該控制信號(hào)傳達(dá)到控制器76，從而使得控制器76開(kāi)始顆粒過(guò)濾器24、26其中之一的再生。
如圖29所示，控制單元18的電子控制器76可與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78集成。由此，除了控制發(fā)動(dòng)機(jī)80的操作之外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78還控制排放減少組件10的操作。以此方式，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78本質(zhì)上還是負(fù)責(zé)解譯由關(guān)聯(lián)于排放減少組件10的傳感器送出的電信號(hào)并負(fù)責(zé)致動(dòng)關(guān)聯(lián)于排放減少組件10的電子受控部件的主計(jì)算機(jī)。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78可操作用于確定每個(gè)再生周期的開(kāi)始和結(jié)束，確定引入燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料與空氣的量和燃料與空氣比，以及此處所述的由排放減少組件10的控制器76實(shí)現(xiàn)的其他功能。
這樣的話，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78包括多個(gè)電子部件，這些電子部件共同關(guān)聯(lián)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的控制中所用的電子單元。例如，電子控制單元78可包諸如微處理器728的處理器以及諸如可編程只讀存儲(chǔ)裝置(PROM)的存儲(chǔ)裝置730，其中可編程只讀存儲(chǔ)裝置包括可擦除PROM(EPROM或EEPROM)。
存儲(chǔ)裝置730被提供用于存儲(chǔ)例如一個(gè)軟件程序(或多個(gè)程序)形式的指令，當(dāng)由處理器執(zhí)行時(shí)，其使發(fā)動(dòng)機(jī)控制器78可控制發(fā)動(dòng)機(jī)80和排放減少組件10二者的操作。這樣的話，如圖29所示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78電氣地耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)80和排放減少組件10兩者上。具體來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78經(jīng)由信號(hào)線路718電氣地耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)80，而發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78經(jīng)由信號(hào)線路720電氣地耦連到排放減少組件10。盡管信號(hào)線路718、720每個(gè)都示意性地示出為單一線路，但應(yīng)該理解，信號(hào)線路718、720可配置為任意類型的允許分別在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78與發(fā)動(dòng)機(jī)80或排放減少組件10之間的一個(gè)方向或兩個(gè)方向上的電信號(hào)傳遞的信號(hào)攜載組件。例如，信號(hào)線路718、720中任一個(gè)或兩者可以實(shí)現(xiàn)為具有多根信號(hào)線路的線束，該線束分別在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78與發(fā)動(dòng)機(jī)80或排放減少組件10之間傳遞電信號(hào)。在這樣的布置中，多個(gè)與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器734或736的操作所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)由相應(yīng)的線束傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78，而由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78所產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)對(duì)應(yīng)的線束傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)80或排放減少組件10。應(yīng)該理解，可使用任意數(shù)量的其他布線配置。例如，對(duì)于信號(hào)線路718、720中任一個(gè)或兩者的設(shè)計(jì)，可使用各自單獨(dú)的信號(hào)線或可使用利用信號(hào)多路復(fù)用器的系統(tǒng)。此外，信號(hào)線路718、720可集成為使用單一線束或系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)80和排放減少組件10電氣地耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78還包括模擬接口電路732。模擬接口電路732將來(lái)自各模擬發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器734和排放減少傳感器736的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成適于呈現(xiàn)于微處理器728的輸入的信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，模擬接口電路732通過(guò)利用模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器(未圖示)等將傳感器734、736所產(chǎn)生的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成微處理器728所用的數(shù)字信號(hào)。應(yīng)該理解，A/D轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)為離散的裝置或多個(gè)裝置，或者可集成到微處理器728中。還應(yīng)該理解，如果傳感器734、736中的任意一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)，則可繞開(kāi)模擬接口電路732。
應(yīng)該理解，與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78通信的排放減少傳感器736可以是此處所述的關(guān)于排放減少組件10的任意傳感器。例如與煙黑減少組件14、16相關(guān)聯(lián)的壓力傳感器264、266和溫度傳感器182、184、186可耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。此外，控制單元18的傳感器和檢測(cè)器164、426、460、510可耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。
模擬接口電路732還將來(lái)自微處理器728的信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于呈現(xiàn)于與發(fā)動(dòng)機(jī)80相關(guān)聯(lián)的電氣受控部件744和與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的電子受控部件746的輸出信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，模擬接口電路732通過(guò)利用數(shù)字-模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器(未圖示)或類似物將微處理器728所產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成由諸如燃料噴射器組件、點(diǎn)火器組件、風(fēng)扇組件等與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的電氣受控部件744所用的模擬信號(hào)，以及由諸如泵電機(jī)92、空氣閥102、燃料噴射器132、134、閥140、154、156以及點(diǎn)火器170、172等與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的電子受控部件746所用的模擬信號(hào)。應(yīng)該理解，類似于上述A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)為離散的裝置或多個(gè)裝置，或者可集成到微處理器728中。應(yīng)該理解，如果與發(fā)動(dòng)機(jī)80相關(guān)聯(lián)的電子受控部件744和與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的電子受控部件746中的任意一個(gè)或多個(gè)對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行操作，則可繞開(kāi)模擬接口電路732。
因此，可操作發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)80和排放減少組件10二者的操作。具體來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78以閉環(huán)控制模式操作，在該配置中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78監(jiān)控傳感器734、736的輸出，用以控制向受控部件744、746的輸入，從而管理發(fā)動(dòng)機(jī)80和排放減少組件10的操作。具體來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78與傳感器734通信，用以確定其中的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、歧管空氣壓力、曲軸/飛輪的位置和速度以及廢氣中的氧氣量。裝備有這些數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78每秒進(jìn)行許多計(jì)算，包括查尋預(yù)編程的表中的值，以便執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)如下功能，即，改變點(diǎn)火定時(shí)或確定在特定氣缸中燃料噴射器保持打開(kāi)多長(zhǎng)時(shí)間。
與這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)80的控制同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78還執(zhí)行用于控制排放減少組件10的操作的程序。具體來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78與傳感器736通信，用以確定其中的顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積水平以及各溫度和壓力讀數(shù)等。裝備有這些數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78每秒進(jìn)行許多計(jì)算，包括查尋預(yù)編程的表中的值，以便執(zhí)行算法來(lái)實(shí)現(xiàn)如下功能，即，向燃料燃燒式燃燒器20、22供應(yīng)燃料和空氣、使電極48、50通電等。
由此，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78控制發(fā)動(dòng)機(jī)80和排放減少組件10二者的操作。具體來(lái)說(shuō)，在發(fā)動(dòng)機(jī)80的操作過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78執(zhí)行燃料噴射器控制程序，該程序產(chǎn)生許多噴射脈沖形式的噴射信號(hào)，這些噴射信號(hào)被傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射器組件的各個(gè)噴射器。燃料噴射器響應(yīng)于噴射脈沖的接收而打開(kāi)預(yù)定的時(shí)間段，從而將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)80的對(duì)應(yīng)氣缸中。執(zhí)行燃料噴射程序的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78執(zhí)行燃燒器控制程序，該程序產(chǎn)生許多控制信號(hào)，這些控制信號(hào)被傳達(dá)到各個(gè)與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的電子受控部件746，從而控制燃料燃燒式燃燒器20、22的操作。例如，產(chǎn)生并傳達(dá)信號(hào)，用于改變供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料量、給電極48、50通電等。
此外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78還監(jiān)控來(lái)自與排放減少組件10相關(guān)聯(lián)的各個(gè)傳感器736的輸入，以便在組件10的閉環(huán)控制中利用該輸入。例如，利用傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78的信號(hào)來(lái)監(jiān)控?zé)熀跍p少組件14、16中的特定區(qū)域的溫度、穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降、以及此處所述的許多其他功能。
應(yīng)該理解，這樣的程序(即，燃料噴射器控制程序和燃料重整器控制程序)可以實(shí)現(xiàn)為分開(kāi)的軟件程序或可結(jié)合為一個(gè)單一的軟件程序。
現(xiàn)在參照?qǐng)D14，示出用于監(jiān)控顆粒過(guò)濾器24、26中的灰積聚情況的控制程序350。當(dāng)多個(gè)過(guò)濾器再生發(fā)生時(shí)，隨著時(shí)間流逝，灰累積在顆粒過(guò)濾器24、26中。通過(guò)監(jiān)控(例如測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)日志)在每個(gè)過(guò)濾器再生過(guò)程之后的穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)，可確定什么時(shí)候需要清除過(guò)濾器的灰。具體地，如此處更詳細(xì)描述的，在每個(gè)過(guò)濾器再生循環(huán)不久，獲得穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。一旦穿過(guò)顆粒過(guò)濾器24、26的壓降超出預(yù)定的上界限，則產(chǎn)生表明需要通過(guò)從過(guò)濾器除灰來(lái)維護(hù)過(guò)濾器的錯(cuò)誤信號(hào)。
控制程序350以步驟352開(kāi)始，步驟352中，電子控制器76再生顆粒過(guò)濾器24、26其中之一。具體來(lái)說(shuō)，如此處所更詳細(xì)描述的，電子控制器76操作燃料燃燒式燃燒器20、22來(lái)產(chǎn)生用以再生顆粒過(guò)濾器24、26的熱。一旦完成再生循環(huán)，則控制程序350前進(jìn)到步驟354。
步驟354中，電子控制器76測(cè)量穿過(guò)最近再生的顆粒過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)。具體地，讀取最近再生的過(guò)濾器的壓力傳感器264、266的輸出，從而可計(jì)算壓降(ΔP)。
此后，控制程序前進(jìn)到步驟356，在步驟356，將穿過(guò)最近再生的顆粒過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置(例如RAM或其他與電子控制器82相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)裝置)的表中。然后，控制程序350前進(jìn)到步驟358。
在步驟358中，電子控制器76確定穿過(guò)最近再生的顆粒過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)是否高于預(yù)定的上界限。如果穿過(guò)最近再生的顆粒過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)低于該上界限，則控制程序350結(jié)束，直到在下一個(gè)過(guò)濾器再生循環(huán)完成之后被重新啟動(dòng)。但是，如果穿過(guò)最近再生的顆粒過(guò)濾器24、26的壓降(ΔP)高于該上控制界限，則控制程序350前進(jìn)到步驟360。
在步驟360中，電子控制器76產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。例如，電子控制器76可產(chǎn)生一輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)導(dǎo)致產(chǎn)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或其他類型的警報(bào)來(lái)呈現(xiàn)給操作者(例如卡車12的司機(jī))?？蛇x擇地，該錯(cuò)誤信號(hào)可僅僅導(dǎo)致用與步驟352-358的過(guò)濾器分析相關(guān)的信息更新電子日志或類似物。應(yīng)該理解，步驟360中產(chǎn)生的錯(cuò)誤信號(hào)可配置為與任意類型的警告或錯(cuò)誤追蹤裝置一起使用以符合指定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。
如在步驟362中指示的，如果電子控制器76如此配備，則錯(cuò)誤信號(hào)(或響應(yīng)于錯(cuò)誤信號(hào)生成的后續(xù)信號(hào))可經(jīng)由CAN接口314被傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。裝備有該信息，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78可被編程以進(jìn)行另外的過(guò)濾器分析、向卡車操作者產(chǎn)生指示受影響的過(guò)濾器24、26需要維護(hù)(即，灰塵移除)的錯(cuò)誤信號(hào)(例如卡車儀表盤上的指示器點(diǎn)亮)、或是將錯(cuò)誤消息存儲(chǔ)在可由維護(hù)技術(shù)人員訪問(wèn)的錯(cuò)誤日志中。然后結(jié)束控制程序350。
如上所述，電子控制器76可使用多個(gè)不同的控制模式來(lái)確定何時(shí)顆粒過(guò)濾器24、26其中之一需要再生。例如，可利用基于傳感器的模式或基于定時(shí)的模式。在任一情況下，當(dāng)控制器76確定了顆粒過(guò)濾器24、26其中之一需要再生時(shí)，開(kāi)始再生循環(huán)，其中電子控制器76分別操作燃料燃燒式燃燒器14、16來(lái)再生過(guò)濾器24、26。為此，操作空氣泵90和空氣閥102來(lái)向適當(dāng)?shù)娜紵?0、22供應(yīng)助燃空氣。同時(shí)地，經(jīng)由燃料輸送組件120向適當(dāng)?shù)娜紵?0、22供應(yīng)燃料。具體來(lái)說(shuō)，為了向然料燃燒式燃燒器20供應(yīng)燃料，操作燃料噴射器132將燃料噴射進(jìn)混合腔室146，其中燃料在通過(guò)空氣閥154、156供應(yīng)至混合腔室146的霧化空氣流中霧化。所產(chǎn)生的空氣/燃料混合物經(jīng)由燃料管路148導(dǎo)至燃料燃燒式燃燒器20的燃料入口噴嘴54。另一方面，為了向然料燃燒式燃燒器22供應(yīng)燃料，操作燃料噴射器134將燃料噴射進(jìn)混合腔室146，其中燃料在通過(guò)空氣閥154、156供應(yīng)至混合腔室146的霧化空氣流中霧化。所產(chǎn)生的空氣/燃料混合物經(jīng)由燃料管路150導(dǎo)至燃料燃燒式燃燒器22的燃料入口噴嘴54。
經(jīng)由燃料入口噴嘴54進(jìn)入燃燒器20、22的空氣/燃料混合物通過(guò)電極48、50點(diǎn)燃。在操作燃料燃燒式燃燒器20的情況下，致動(dòng)點(diǎn)火器170而在燃料燃燒式燃燒器20的電極48、50之間的間隙52間產(chǎn)生火花，從而點(diǎn)燃離開(kāi)燃料入口噴嘴54的空氣/燃料混合物。在操作燃料燃燒式燃燒器22的情況下，致動(dòng)點(diǎn)火器172而在燃料燃燒式燃燒器22的電極48、50之間的間隙52間產(chǎn)生火花，從而點(diǎn)燃離開(kāi)燃料入口噴嘴54的空氣/燃料混合物。
如上所述，電子控制器76監(jiān)控火焰溫度傳感器182的輸出，用以檢測(cè)或以其他方式確定所致動(dòng)的燃料燃燒式燃燒器20、22的燃燒室34中的點(diǎn)燃火焰的出現(xiàn)。具體地，當(dāng)電子控制器76啟動(dòng)燃料燃燒式燃燒器20、22的點(diǎn)火時(shí)，控制器76監(jiān)控火焰溫度傳感器182的輸出，用以確保進(jìn)入燃燒器20、22的空氣/燃料混合物由來(lái)自電極48、50的火花點(diǎn)燃。如果火焰溫度傳感器的輸出不符合預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
一旦燃料燃燒式燃燒器20、22致動(dòng)，則其開(kāi)始產(chǎn)生熱。這樣的熱導(dǎo)向下游(相對(duì)于廢氣流)并與顆粒過(guò)濾器24、26的上游面相接觸。該熱點(diǎn)燃并燃燒收集在過(guò)濾器基底60中的煙黑顆粒，從而再生顆粒過(guò)濾器24、26。例示地，600-650攝氏度范圍的熱可足以再生未催化的過(guò)濾器，而300-350攝氏度范圍的熱可足以再生經(jīng)催化的過(guò)濾器。
在例示實(shí)施方式中，顆粒過(guò)濾器24、26的再生可能僅僅耗時(shí)幾分鐘。此外，應(yīng)該理解，一旦被分別來(lái)自燃料燃燒式燃燒器24、26的熱啟動(dòng)，顆粒過(guò)濾器24、26的再生就可以自維持。具體地，一旦過(guò)濾器24、26加熱到收集于其中的煙黑顆粒開(kāi)始點(diǎn)燃的溫度，收集在其中的煙黑顆粒的初始部分的點(diǎn)燃可使其余煙黑顆粒點(diǎn)燃——其方式很大程度上以與雪茄從一端到另一端的緩慢燃燒的方式相同。本質(zhì)上，當(dāng)煙黑顆?！叭紵睍r(shí)，在“燃燒區(qū)”釋放一定的熱量。局部地，煙黑層(在燃燒區(qū)中的)現(xiàn)在比緊鄰的圍繞部熱得多。由此，熱傳遞到還未點(diǎn)燃的燃燒區(qū)下游的煙黑層。所傳遞的能量可足以啟動(dòng)使得未點(diǎn)燃的煙黑達(dá)到其點(diǎn)燃溫度之上的溫度的氧化反應(yīng)。這樣，來(lái)自燃料燃燒式燃燒器20、22的熱可能僅需用于開(kāi)始過(guò)濾器24的再生過(guò)程(即，開(kāi)始收集在其中的煙黑的點(diǎn)火過(guò)程)。
在再生循環(huán)中，燃料燃燒式燃燒器20、22可以此處關(guān)于圖9-11描述的方式被控制。具體地，可利用控制過(guò)程200和250以此處所述方式來(lái)監(jiān)控?zé)熀跍p少組件14、16中的溫度。
現(xiàn)在參照?qǐng)D30和31，示出了用于在再生循環(huán)開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)燃料燃燒式燃燒器20、22的控制程序750。該程序以步驟752開(kāi)始，步驟752中，該程序確定是否已經(jīng)執(zhí)行啟動(dòng)燃料燃燒式燃燒器20、22的請(qǐng)求(即燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求)。應(yīng)該理解，燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求可采取許多不同的形式，例如包括通過(guò)響應(yīng)于所感測(cè)的、定時(shí)的或以其他方式確定的顆粒過(guò)濾器24、26之一需要再生的指示由軟件控制程序產(chǎn)生啟動(dòng)請(qǐng)求。例如，可利用基于傳感器的模式、基于映射的模式或基于定時(shí)的模式來(lái)產(chǎn)生啟動(dòng)請(qǐng)求。由此，在步驟752中，如果控制程序750檢測(cè)到燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，則產(chǎn)生控制信號(hào)并且程序750前進(jìn)到步驟754。如果控制程序750未檢測(cè)到燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，則程序750循環(huán)回步驟752來(lái)繼續(xù)為這樣的請(qǐng)求進(jìn)行監(jiān)控。
在步驟754中，電子控制器76向燃料燃燒式燃燒器20、22供應(yīng)相對(duì)較高的燃料量，以便有助于在燃燒室34中點(diǎn)燃火焰。具體地，將空氣/燃料混合物供應(yīng)至燃燒器20、22，在該處，在存在控制單元18所供應(yīng)的助燃空氣的情況下，該混合物由電極48、50之間的火花點(diǎn)燃。該初始燃料供應(yīng)水平以圖31的箭頭764圖示示出。然后，控制程序750前進(jìn)到步驟756。
在步驟756中，控制器76確定是否已經(jīng)進(jìn)行點(diǎn)火?？刂破?6可以任意不同方式這樣做。例如，電子控制器76可監(jiān)控火焰溫度傳感器182的輸出，用以檢測(cè)或以其他方式確定燃料燃燒式燃燒器20、22的燃燒室34中的點(diǎn)燃火焰的出現(xiàn)。具體地，當(dāng)電子控制器76啟動(dòng)燃料燃燒式燃燒器20、22的點(diǎn)火時(shí)，控制器76可監(jiān)控火焰溫度傳感器182的輸出，用以確保進(jìn)入燃燒器20、22的空氣/燃料混合物由來(lái)自電極48、50的火花點(diǎn)燃。一旦已經(jīng)檢測(cè)到點(diǎn)燃，則控制程序750前進(jìn)到步驟758。點(diǎn)火檢測(cè)圖示示于圖31中的點(diǎn)766處。
在步驟758中，電子控制器76減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料。這樣的話，電子控制器76通過(guò)減少由燃料噴射器132、134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量而增加了供應(yīng)至燃燒器20、22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。例如，為了減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路136上產(chǎn)生控制信號(hào)，用于減少由燃料噴射器132噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量，從而增加經(jīng)由燃料管路148供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。類似地，為了減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路138上產(chǎn)生控制信號(hào)，用于減少由燃料噴射器134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量，從而增加經(jīng)由燃料管路150供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。
電子控制器76以此減少的燃料水平操作燃料燃燒式燃燒器20、22一時(shí)間段，用以預(yù)熱煙黑減少組件14、16的部件。這樣的預(yù)熱期間可基于時(shí)間(即，持續(xù)一預(yù)定時(shí)間段)或可基于傳感器(即，持續(xù)直至溫度傳感器182、184、186其中一個(gè)或多個(gè)感測(cè)到預(yù)定溫度)。該預(yù)熱期間以圖31的箭頭768圖示示出。一旦該時(shí)間段過(guò)去(即，一旦系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)熱)，則控制程序750前進(jìn)到步驟760。
在步驟760中，電子控制器76使供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料斜坡式增加或以其它方式增加。為此，電子控制器76通過(guò)增加由燃料噴射器132、134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量而減少了供應(yīng)至燃燒器20、22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。例如，為了增加供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路136上產(chǎn)生控制信號(hào)，用于增加由燃料噴射器132噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量，從而減少經(jīng)由燃料管路148供應(yīng)至燃燒器20的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。類似地，為了增加供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路138上產(chǎn)生控制信號(hào)，用于增加由燃料噴射器134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量，從而減少經(jīng)由燃料管路150供應(yīng)至燃燒器22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。
在步驟760中，供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料可以預(yù)定的斜率增加。例如，如圖31的箭頭770圖示示出的，燃料水平可以預(yù)定的斜率逐漸增加到特定的預(yù)定燃料水平，如圖31的點(diǎn)772所示。這樣的預(yù)定燃料水平可與所要求的再生溫度相對(duì)應(yīng)。一旦燃料水平已經(jīng)斜坡式上升，則控制程序750前進(jìn)到步驟762。
在步驟762中，控制器76調(diào)節(jié)供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料水平以便過(guò)濾器再生。具體地，如上述關(guān)于圖9和10所述的，在過(guò)濾器再生循環(huán)過(guò)程中，燃燒器20、22的燃料供給通過(guò)閉環(huán)控制調(diào)節(jié)。這樣的燃燒器20、22的燃料供給的閉環(huán)調(diào)節(jié)大體示于圖31的箭頭418所指示的區(qū)域中。一旦處于閉環(huán)控制下，則啟動(dòng)控制程序750結(jié)束。
現(xiàn)在參照?qǐng)D32，示出用于在再生循環(huán)開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)燃料燃燒式燃燒器20、22的另一啟動(dòng)控制程序780。該程序以步驟782開(kāi)始，步驟782中，該程序780確定是否已經(jīng)執(zhí)行啟動(dòng)燃料燃燒式燃燒器20、22的請(qǐng)求(即燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求)。應(yīng)該理解，燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求可采取許多不同的形式，例如包括響應(yīng)于所感測(cè)的、定時(shí)的或以其他方式確定的顆粒過(guò)濾器24、26之一需要再生的指示由軟件控制程序產(chǎn)生啟動(dòng)請(qǐng)求。例如，可利用基于傳感器的模式、基于映射的模式或基于定時(shí)的模式來(lái)產(chǎn)生啟動(dòng)請(qǐng)求。由此，在步驟782中，如果控制程序780檢測(cè)到燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，則產(chǎn)生控制信號(hào)并且程序780前進(jìn)到步驟784。如果控制程序780未檢測(cè)到燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，則程序780循環(huán)回步驟782來(lái)繼續(xù)用于這樣的請(qǐng)求的監(jiān)控。
在步驟784中，控制器76在燃料供應(yīng)至燃燒器之前給要再生的燃料燃燒式燃燒器20、22的電極組件通電。具體地，在燃料燃燒式燃燒器20的啟動(dòng)過(guò)程中，在燃料供應(yīng)至燃燒器20之前，控制器76操作點(diǎn)火器170開(kāi)始在燃燒器20的電極48、50之間產(chǎn)生火花。在啟動(dòng)燃料燃燒式燃燒器22的情況下，在燃料供應(yīng)至燃燒器22之前，電子控制器76操作點(diǎn)火器172開(kāi)始在燃燒器22的電極48、50之間產(chǎn)生火花。
控制器76在將燃料引入燃燒器之前持續(xù)為燃料燃燒式燃燒器20、22的電極組件通電預(yù)定的時(shí)間段。這樣的時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間可配置為符合指定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要。具體來(lái)說(shuō)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在燃料引入之前為電極組件通電預(yù)定的時(shí)間段清潔了電極48、50上污垢表面(即，移除了累積在其上的煙黑或其他物質(zhì))。由此，可以在引入燃料之前從電極上除去累積在電極48、50上的任何物質(zhì)(例如煙黑、柴油機(jī)燃料、水、油等)，從而增強(qiáng)了燃料燃燒式燃燒器20、22的操作。一旦已經(jīng)過(guò)去該預(yù)定的時(shí)間段，則控制程序780前進(jìn)到步驟786。
在步驟786中，電子控制器76向燃料燃燒式燃燒器20、22供應(yīng)燃料和空氣，用以以上述方式再生顆粒過(guò)濾器24、26。具體地，將空氣/燃料混合物供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22，在該處，在存在控制單元18所供應(yīng)的助燃空氣的情況下，該混合物由電極48、50之間的火花點(diǎn)燃。燃料燃燒所產(chǎn)生的熱再生顆粒過(guò)濾器24、26。
應(yīng)該理解，如果需要，控制程序750、780可結(jié)合起來(lái)。例如，電極組件可在引入燃料用于點(diǎn)燃(如控制程序750的步驟754中所述的)之前通電一時(shí)間段(如控制程序780的步驟784中所述的)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D15和16，示出用于在再生循環(huán)過(guò)程中關(guān)閉燃料燃燒式燃燒器20、22的控制程序400。控制程序以步驟402開(kāi)始，步驟402中，電子控制器76將燃料和空氣供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22，用以以上述方式再生顆粒過(guò)濾器24、26。具體地，將空氣/燃料混合物供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22，在該處，在存在控制單元18所供應(yīng)的助燃空氣的情況下，該混合物由電極48、50之間的火花點(diǎn)燃。如關(guān)于圖9和10所述的，在這樣的過(guò)濾器再生循環(huán)過(guò)程中，燃燒器20、22的燃料供給通過(guò)閉環(huán)控制調(diào)節(jié)。這樣的燃燒器20、22的燃料供給的閉環(huán)調(diào)節(jié)大體示于圖16的箭頭418所指示的區(qū)域中。
在過(guò)濾器再生循環(huán)過(guò)程中，控制程序400在步驟404確定是否已經(jīng)執(zhí)行關(guān)閉燃料燃燒式燃燒器20、22的請(qǐng)求(即，燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求)。應(yīng)該理解，燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求可采取許多不同的形式，例如包括響應(yīng)于所感測(cè)的、定時(shí)的或以其他方式確定的顆粒過(guò)濾器20、22已經(jīng)再生或過(guò)濾器再生正在自維持(如上所述)而由軟件控制程序產(chǎn)生關(guān)閉請(qǐng)求，由軟件控制程序或類似物產(chǎn)生的自動(dòng)關(guān)閉請(qǐng)求，定時(shí)關(guān)閉請(qǐng)求或任意其他手動(dòng)、軟件或硬件驅(qū)動(dòng)的關(guān)閉請(qǐng)求。在特定的實(shí)施方式中，燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求可響應(yīng)于關(guān)聯(lián)于卡車12的發(fā)動(dòng)機(jī)80的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(ignition key)從開(kāi)啟位置調(diào)到關(guān)閉位置而產(chǎn)生。由此，在步驟404中，如果控制程序400檢測(cè)到燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求，則產(chǎn)生控制信號(hào)且程序400前進(jìn)到步驟406。關(guān)閉請(qǐng)求的檢出圖示于圖16的點(diǎn)420處。如果控制程序400未檢測(cè)到燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求，則程序400循環(huán)回步驟402來(lái)繼續(xù)過(guò)濾器再生循環(huán)。
在步驟406中，電子控制器76減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料。為此，電子控制器76通過(guò)減少由燃料噴射器132、134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量而增加了供應(yīng)至燃燒器20、22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。例如，為了減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路136上產(chǎn)生控制信號(hào)，用于減少由燃料噴射器132噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量，從而增加經(jīng)由燃料管路148供應(yīng)至燃燒器20的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。類似地，為了減少供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的燃料，電子控制器76在信號(hào)線路138上產(chǎn)生控制信號(hào)，用于減少由燃料噴射器134噴射進(jìn)混合腔室146中的燃料量，從而增加經(jīng)由燃料管路150供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器22的空氣/燃料混合物的空氣與燃料比。
電子控制器76以此減少的燃料水平操作燃料燃燒式燃燒器20、22一預(yù)定時(shí)間段。這樣的時(shí)間段以圖16的箭頭422圖示示出。一旦該預(yù)定時(shí)間段過(guò)去，則控制程序前進(jìn)到步驟408。
在步驟408中，切斷向燃燒器20、22的燃料供應(yīng)。具體地，電子控制器76停用燃料輸送組件120，從而停止向燃燒器20、22的燃料供應(yīng)。為了切斷向燃料燃燒式燃燒器20的燃料供應(yīng)，電子控制器76關(guān)閉燃料啟動(dòng)閥140并停止在信號(hào)線路136上產(chǎn)生控制信號(hào)，從而使燃料噴射器132停止向混合腔室146內(nèi)噴射燃料。一旦保持在燃料管路148中的燃料由燃燒器20消耗，便沒(méi)有額外的燃料進(jìn)入燃燒器20的燃料入口噴嘴54。類似地，為了切斷向燃料燃燒式燃燒器22的燃料供應(yīng)，電子控制器76關(guān)閉燃料啟動(dòng)閥140并停止在信號(hào)線路138上產(chǎn)生控制信號(hào)，從而使燃料噴射器134停止向混合腔室146內(nèi)噴射燃料。一旦保持在燃料管路150中的燃料由燃燒器22消耗，便沒(méi)有額外的燃料進(jìn)入燃燒器22的燃料入口噴嘴54。
在步驟408中，電子控制器76保持向燃燒器20、22供應(yīng)助燃空氣和霧化空氣，還保持點(diǎn)火器170、172的操作。具體地，在燃料燃燒式燃燒器20關(guān)閉的情況下，即使不再向燃燒器20供應(yīng)燃料，電子控制器76仍經(jīng)由空氣管路58繼續(xù)向燃燒器20供應(yīng)助燃空氣以及經(jīng)由燃料管路148繼續(xù)供應(yīng)霧化空氣?？刂破?6繼續(xù)操作點(diǎn)火器170來(lái)繼續(xù)在燃燒器20的燃燒室34中產(chǎn)生火花。在燃料燃燒式燃燒器22關(guān)閉的情況下，即使不再向燃燒器22供應(yīng)燃料，電子控制器76仍經(jīng)由空氣管路58繼續(xù)向燃燒器22供應(yīng)助燃空氣以及經(jīng)由燃料管路150繼續(xù)供應(yīng)霧化空氣?？刂破?6繼續(xù)操作點(diǎn)火器172來(lái)繼續(xù)在燃燒器22的燃燒室34中產(chǎn)生火花。這樣的連續(xù)的空氣供應(yīng)和火花產(chǎn)生確保了系統(tǒng)中的剩余燃料由燃燒器20、22燃燒，從而減少——如果不是消除——未燃燒的碳?xì)浠衔锏呐欧拧?br> 電子控制器76繼續(xù)供應(yīng)助燃空氣和霧化空氣并如上所述操作點(diǎn)火器預(yù)定的時(shí)間段。這樣的時(shí)間段以圖16中的箭頭424圖示示出。一旦過(guò)了該預(yù)定的時(shí)間段，則控制程序前進(jìn)到步驟410。
在步驟410中，電子控制器76切斷向燃料燃燒式燃燒器20、22的助燃空氣流。具體地，電子控制器76停止電機(jī)92的操作，從而停止空氣泵90的操作。在關(guān)閉空氣泵90之后，電子控制器76繼續(xù)供應(yīng)霧化空氣并繼續(xù)如上所述操作點(diǎn)火器一預(yù)定的時(shí)間段。一旦過(guò)了該預(yù)定的時(shí)間段，則控制程序前進(jìn)到步驟412。
在步驟412中，電子控制器76切斷向燃料燃燒式燃燒器20、22的霧化空氣流。具體地，電子控制器76關(guān)閉霧化空氣閥156，從而減小了流至混合腔室146以及燃燒器20、22的空氣流。需要指出的是，潔凈空氣閥154保持打開(kāi)，由此，減小了的潔凈空氣流繼續(xù)前進(jìn)到混合腔室146中并由此供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器20、22。如上所述，來(lái)自潔凈空氣閥154的潔凈空氣流在卡車12的發(fā)動(dòng)機(jī)80的操作過(guò)程中通常被恒定地供應(yīng)至混合腔室146，用以防止殘余物(例如黑煙)在燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料入口噴嘴54中的累積。
在步驟412中，電子控制器76停止燃料燃燒式燃燒器20、22的燃燒室34內(nèi)的火花的產(chǎn)生。具體地，電子控制器76停止點(diǎn)火器170(在燃燒器20的情況下)和點(diǎn)火器172(在燃燒器172的情況下)的操作，從而停止在燃料燃燒式燃燒器20、22的電極48、50的電極間隙52間產(chǎn)生火花。然后，控制程序400結(jié)束。
如上所述，在關(guān)閉控制程序400的執(zhí)行過(guò)程中(也連同其他時(shí)間)，有電子控制器76向燃料燃燒式燃燒器20、22之一供應(yīng)助燃空氣但未向其任一方供應(yīng)燃料的情況。同樣如上所述，電機(jī)92驅(qū)動(dòng)燃料泵122和空氣泵90二者。因此，當(dāng)電機(jī)92驅(qū)動(dòng)空氣泵90供應(yīng)助燃空氣時(shí)，燃料泵122也被驅(qū)動(dòng)。在電子控制器76向燃料燃燒式燃燒器20、22供應(yīng)助燃空氣但未向其任一方供應(yīng)燃料的情況期間，由燃料泵122泵送的燃料經(jīng)燃料返回管路142返回卡車燃料箱124。如圖8所示，燃料壓力傳感器426感測(cè)燃料返回管路142中的燃料壓力。燃料壓力傳感器426的輸出經(jīng)由信號(hào)線路428傳達(dá)到電子控制器76。如果燃料返回管路142被約束為使得燃料不能輕易地流回燃料箱124，則燃料泵122的密封件上的壓力可能會(huì)增加，從而可能需要修理或更換泵122。
如圖17所示，電子控制器76執(zhí)行控制過(guò)程450來(lái)監(jiān)控返回燃料管路142。控制程序450以步驟452開(kāi)始，步驟452中，電子控制器76確定燃料返回管路142中的燃料壓力。具體地，電子控制器76掃描或讀取信號(hào)線路428以獲得來(lái)自燃料壓力傳感器426的輸出。然后，控制程序450前進(jìn)到步驟454。
在步驟454中，電子控制器76確定所感測(cè)的燃料壓力是否高于預(yù)定的上壓力界限。如果燃料壓力低于上壓力界限，控制程序450循環(huán)回步驟452而繼續(xù)監(jiān)控燃料壓力傳感器426的輸出。但是，如果燃料壓力高于上控制界限，則控制程序450前進(jìn)到步驟456。
在步驟456中，電子控制器76關(guān)閉與控制單元18相關(guān)聯(lián)的部件。具體來(lái)說(shuō)，由于電子控制器76在步驟454中得出燃料返回管路142中的燃料壓力高于上控制界限的結(jié)論，所以控制器76停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)92的操作，從而停止燃料泵122的操作。然后，控制程序450前進(jìn)到步驟458。
在步驟458中，電子控制器76產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。例如，電子控制器76可產(chǎn)生一輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)導(dǎo)致產(chǎn)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或其他類型的警報(bào)來(lái)呈現(xiàn)給操作者(例如卡車12的司機(jī))?？蛇x擇地，該錯(cuò)誤信號(hào)可僅僅導(dǎo)致用與步驟452-456的燃料壓力分析相關(guān)的信息更新電子日志或類似物。應(yīng)該理解，步驟458中產(chǎn)生的錯(cuò)誤信號(hào)可配置為與任意類型的警告或錯(cuò)誤追蹤裝置一起使用以符合指定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。此外，如在電子控制器76如此配備，則錯(cuò)誤信號(hào)(或響應(yīng)于錯(cuò)誤信號(hào)生成的后續(xù)信號(hào))可經(jīng)由CAN接口314傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。裝備有該信息，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78可被編程來(lái)進(jìn)行另外的分析、向卡車操作者產(chǎn)生指示控制單元18已經(jīng)關(guān)閉的錯(cuò)誤信號(hào)(例如卡車儀表盤上的指示器點(diǎn)亮)、或是將錯(cuò)誤消息存儲(chǔ)在可由維護(hù)技術(shù)人員訪問(wèn)的錯(cuò)誤日志中。然后結(jié)束控制程序450。
再參照?qǐng)D8，控制單元18可配備由一個(gè)或多個(gè)用于檢測(cè)控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的預(yù)定環(huán)境情況出現(xiàn)的傳感器。例如，控制單元18可配置為包括煙塵檢測(cè)器460。煙塵檢測(cè)器460的輸出經(jīng)由信號(hào)線路462傳達(dá)到電子控制器76。如此處所更詳細(xì)描述的，煙塵檢測(cè)器460可用于檢測(cè)控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的燃料顆粒或煙塵的出現(xiàn)。如果檢測(cè)到存在燃料顆?；驘焿m，可關(guān)閉系統(tǒng)并產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。煙塵檢測(cè)器460可以實(shí)現(xiàn)為任意類型的煙塵檢測(cè)器。在此處所述的控制單元18的示例性實(shí)施方式中，煙塵檢測(cè)器460以諸如市售的IR檢測(cè)器等非電離型煙塵檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)。
如圖18所示，電子控制器76執(zhí)行控制程序500來(lái)監(jiān)控控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的燃料顆粒或煙塵的出現(xiàn)?？刂瞥绦?00以步驟502開(kāi)始，步驟502中，電子控制器76掃描或讀取信號(hào)線路462以從煙塵檢測(cè)器460獲得輸出。一旦控制器76已經(jīng)從煙塵檢測(cè)器460獲得輸出，則控制程序500前進(jìn)到步驟504。
在步驟504中，電子控制器76確定煙塵檢測(cè)器460的輸出是否表明控制殼體72的內(nèi)部腔室112中存在燃料顆?；驘焿m。如果煙塵檢測(cè)器460的輸出未表明控制殼體72的內(nèi)部腔室112中出現(xiàn)燃料顆?；驘焿m，則控制程序500循環(huán)回步驟502來(lái)繼續(xù)監(jiān)控檢測(cè)器460的輸出。但是，如果煙塵檢測(cè)器460的輸出表明控制殼體72的內(nèi)部腔室112中出現(xiàn)燃料顆粒或煙塵，則產(chǎn)生控制信號(hào)且控制程序500前進(jìn)到步驟506。
在步驟506中，電子控制器76關(guān)閉與控制單元18相關(guān)聯(lián)的部件。具體來(lái)說(shuō)，由于電子控制器76在步驟454中得出煙塵檢測(cè)器460的輸出表明控制殼體72的內(nèi)部腔室112中出現(xiàn)燃料顆?；驘焿m的結(jié)論，所以控制器76停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)92的操作，從而停止燃料泵122和空氣泵90的操作。然后，控制程序500前進(jìn)到步驟508。
在步驟508中，電子控制器76產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。例如，電子控制器76可產(chǎn)生一輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)導(dǎo)致產(chǎn)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或其他類型的警報(bào)來(lái)呈現(xiàn)給操作者(例如卡車12的司機(jī))?？蛇x擇地，該錯(cuò)誤信號(hào)可僅僅導(dǎo)致用與步驟502和504的分析相關(guān)的信息更新電子日志或類似物。應(yīng)該理解，步驟508中產(chǎn)生的錯(cuò)誤信號(hào)可配置為與任意類型的警告或錯(cuò)誤追蹤裝置一起使用以符合指定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。此外，如在電子控制器76如此配備，則錯(cuò)誤信號(hào)(或響應(yīng)于錯(cuò)誤信號(hào)生成的后續(xù)信號(hào))可經(jīng)由CAN接口314傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。裝備有該信息，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78可被編程來(lái)進(jìn)行另外的分析、向卡車操作者產(chǎn)生指示控制單元18已經(jīng)關(guān)閉的錯(cuò)誤信號(hào)(例如卡車儀表盤上的指示器點(diǎn)亮)、或是將錯(cuò)誤消息存儲(chǔ)在可由維護(hù)技術(shù)人員訪問(wèn)的錯(cuò)誤日志中。然后結(jié)束控制程序500。
如圖8中所示，控制單元18可配備由一個(gè)或多個(gè)用于檢測(cè)控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的預(yù)定環(huán)境情況出現(xiàn)的傳感器。例如，控制單元可配置為包括溫度傳感器510。溫度傳感器510的輸出經(jīng)由信號(hào)線路512被傳達(dá)到電子控制器76。如下文所更詳細(xì)描述的，溫度傳感器510可用于檢測(cè)控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的溫度。如果控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的溫度超過(guò)預(yù)定的上溫度界限(例如125攝氏度)，可關(guān)閉系統(tǒng)并產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。溫度傳感器510可以實(shí)現(xiàn)為任意類型的電子溫度傳感器。在此處所述的控制單元18的示例性實(shí)施方式中，溫度傳感器510以諸如市售的熱電偶實(shí)現(xiàn)。
如圖19所示，電子控制器76執(zhí)行控制程序550來(lái)監(jiān)控控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的溫度?？刂瞥绦?50以步驟552開(kāi)始，步驟552中，電子控制器76掃描或讀取信號(hào)線路512以從溫度傳感器510獲得輸出。一旦控制器76已經(jīng)從溫度傳感器510獲得輸出，則控制程序550前進(jìn)到步驟554。
在步驟554中，電子控制器76確定所感測(cè)到的控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的溫度是否高于預(yù)定的上溫度界限(例如125攝氏度)。如果控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的溫度低于上溫度界限，則控制程序550循環(huán)回步驟552來(lái)繼續(xù)監(jiān)控溫度傳感器510的輸出。但是，如果控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的溫度高于上控制界限，則產(chǎn)生控制信號(hào)且控制程序550前進(jìn)到步驟556。
在步驟556中，電子控制器76關(guān)閉與控制單元18相關(guān)聯(lián)的部件。具體來(lái)說(shuō)，由于電子控制器76在步驟554中得出控制殼體72的內(nèi)部腔室112中的溫度高于上控制界限的結(jié)論，所以控制器76停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)92的操作，從而停止燃料泵122和空氣泵90的操作。然后，控制程序550前進(jìn)到步驟558。
在步驟558中，電子控制器76產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。例如，電子控制器76可產(chǎn)生一輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)導(dǎo)致產(chǎn)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或其他類型的警報(bào)來(lái)呈現(xiàn)給操作者(例如卡車12的司機(jī))?？蛇x擇地，該錯(cuò)誤信號(hào)可僅僅導(dǎo)致用與步驟552和554的溫度分析相關(guān)的信息更新電子日志或類似物。應(yīng)該理解，步驟558中產(chǎn)生的錯(cuò)誤信號(hào)可配置為與任意類型的警告或錯(cuò)誤追蹤裝置一起使用以符合指定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。此外，如果電子控制器76如此配備，則錯(cuò)誤信號(hào)(或響應(yīng)于錯(cuò)誤信號(hào)生成的后續(xù)信號(hào))可經(jīng)由CAN接口314被傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78。裝備有該信息，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78可被編程來(lái)進(jìn)行另外的分析、向卡車操作者產(chǎn)生指示控制單元18已經(jīng)關(guān)閉的錯(cuò)誤信號(hào)(例如卡車儀表盤上的指示器點(diǎn)亮)、或是將錯(cuò)誤消息存儲(chǔ)在可由維護(hù)技術(shù)人員訪問(wèn)的錯(cuò)誤日志中。然后結(jié)束控制程序550。
現(xiàn)在參照?qǐng)D20，示出排放減少組件600。排放減少組件600包括多個(gè)與排放減少組件10通用的部件。利用共同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)指明兩個(gè)組件間的通用部件。
排放減少組件600包括控制器76、處于控制器76的控制下的諸如燃料泵122的燃料供應(yīng)單元、以及燃料燃燒式燃燒器606。該組件600可水平地、豎直地或豎直倒置地安裝在卡車12中。柴油機(jī)氧化催化劑608可以可選地定位在過(guò)濾器基底60的上游，如圖20所示。柴油機(jī)氧化催化劑608(或任何其他形式的氧化催化劑)可用于氧化任何未燃燒的碳?xì)浠衔锘蛞谎趸?CO)，從而產(chǎn)生傳遞至過(guò)濾器基底60的下游的額外的熱?？蛇x擇地，如圖21所示，排放減少組件600可不配置柴油機(jī)氧化催化劑608。
如上所述，過(guò)濾器基底60可注入有催化材料，諸如例如貴金屬催化材料。例如，催化材料可以以鉑、銠、鈀、包括其結(jié)合物以及任何其他類似催化材料實(shí)現(xiàn)。使用催化材料降低了點(diǎn)燃所收集的煙黑顆粒所需的溫度。
與組件10不同，在此處所述示例性實(shí)施方式中，排放減少組件600未利用從諸如空氣泵90的空氣泵泵送的補(bǔ)充空氣。由此，燃燒過(guò)程由廢氣中的氧支持。
燃料燃燒式燃燒器606在圖22和23中更詳細(xì)示出。熱廢氣通過(guò)廢氣入口612進(jìn)入殼體610。要提到的是，與組件10中廢氣通過(guò)垂直于通過(guò)其殼體的流向的入口36進(jìn)入不同，廢氣入口612基本與殼體610的流向同軸。由此，殼體610的氣體入口612和氣體出口614沿相同總體軸線設(shè)置(如圖20和21)。
進(jìn)入殼體610的廢氣分成兩個(gè)流。內(nèi)部流616進(jìn)入腔室618，然后經(jīng)多個(gè)孔622、624流入燃燒室620?？?22、624的孔排布示于圖24和25中。該孔排布配置為使得流過(guò)孔622的廢氣在燃燒室620內(nèi)渦旋，由此利于所噴射的燃料、廢氣以及燃燒氣體的混合?？衫靡慌呕蚨嗯趴?22來(lái)產(chǎn)生所希望的流動(dòng)/渦旋。如圖24和25所示，燃燒室620的上游壁628中也可限定多個(gè)孔626，以使得部分廢氣流可在沒(méi)有首先前進(jìn)通過(guò)腔室618的情況下進(jìn)入腔室620。
電極48、50的端部放置于噴嘴54的下游，用以在存在廢氣的情況下點(diǎn)燃燃料。廢氣包含4％-20％的氧，氧利于燃料的燃燒。通過(guò)孔624的廢氣與可能包含未燃燒的燃料、碳?xì)浠衔?、CO以及其他可燃?xì)怏w的熱燃燒氣體混合。在廢氣中存在氧的情況下，這些氣體進(jìn)一步燃燒。廢氣流流過(guò)許多孔630，從而繞過(guò)燃料燃燒式燃燒器606。該廢氣的繞流供應(yīng)額外的氧，用于離開(kāi)內(nèi)燃室620的燃燒氣體的燃燒。
火焰支架632放置在燃燒區(qū)下游，用以阻止火焰到達(dá)柴油機(jī)氧化催化劑608(或沒(méi)有柴油機(jī)氧化催化劑的配置中的過(guò)濾器基底60，如圖21所示)。氣體分配器634可定位在燃燒區(qū)的下游，以便有利于熱燃燒氣體和繞過(guò)燃料燃燒式燃燒器606的廢氣的混合，由此增強(qiáng)跨過(guò)柴油機(jī)氧化催化劑608和/或過(guò)濾器基底60的入口的溫度分布。分配器634可繞燃燒室620的部分壁定位，如圖22所示?？梢源朔绞蕉ㄎ坏臍怏w分配器634的示例性設(shè)計(jì)示于圖26中?？蛇x擇地，如圖27所示，氣體分配器634可定位在燃燒室620的出口的下游?？梢源朔绞蕉ㄎ坏臍怏w分配器634的示例性設(shè)計(jì)示于圖28中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D27，更詳細(xì)地示出燃料燃燒式燃燒器的另一示例性設(shè)計(jì)。在此實(shí)施方式中，一些廢氣流經(jīng)孔622，該孔622的孔排布類似于圖24所示的孔排布，從而形成內(nèi)燃室內(nèi)的氣體渦旋。包含未燃燒的燃料、碳?xì)浠衔?、CO以及其他可燃?xì)怏w的熱火焰在圖27的組件中相對(duì)于圖22的組件的進(jìn)一步的下游處燃燒。
如圖27所示，另外的火焰支架636可定位在火焰支架632和燃料燃燒式燃燒器606之間?；鹧嬷Ъ?36可如實(shí)線所示設(shè)計(jì)成凹入配置或如虛線所示設(shè)計(jì)成凸起配置。
還可想到此處描述的排放減少組件的示例性設(shè)計(jì)的其他變體。例如，如上所述，空氣泵90可以實(shí)現(xiàn)為包括相對(duì)高流動(dòng)/高效率的空氣泵的任意類型空氣泵。還可使用在高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載情況下增加輸出的可變空氣流泵?？蛇x擇地，還可使用僅在高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載情況下操作的可變空氣流泵。泵90可用離心壓縮機(jī)或羅茨鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
還可改變?nèi)紵?4、620的大小以滿足指定系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要。例如，可使用相對(duì)大(16”直徑)的燃燒室34、620來(lái)延緩廢氣速度從而增強(qiáng)燃料燃燒式燃燒器的燃燒效率。也可使用相對(duì)平緩/有效的空氣流配置——諸如圖20和21所示的“軸向”配置來(lái)增強(qiáng)給定設(shè)計(jì)的流動(dòng)特性。
如果需要，還可改變?nèi)剂蠂娚溥M(jìn)燃料燃燒式燃燒器20、22、606的方式。例如，可使用分段燃料噴射的方式，其中第一燃料量噴射進(jìn)燃燒器，以形成初始火焰。然后，使用初始火焰點(diǎn)燃所噴射的第二燃料量。
還可利用經(jīng)調(diào)整的燃料流動(dòng)方式來(lái)增加燃料噴灑的表面面積。例如，可使用抖動(dòng)的燃料平均數(shù)，其中所噴射的燃料量在所希望的平均燃料量周圍抖動(dòng)。例如，噴射燃料率可在25％和75％之間抖動(dòng)，以產(chǎn)生50％的平均燃料率。
還可控制發(fā)動(dòng)機(jī)80以及其相關(guān)部件的操作，以利于此處所述的排放減少組件的操作。例如，在未利用補(bǔ)充空氣的排放減少組件(例如圖20和21的組件)的操作情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)80的EGR閥的位置可與顆粒過(guò)濾器的再生相一致。例如，為了增加廢氣的溫度和含氧量，發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR閥可短暫關(guān)閉?？闪舷氲?，過(guò)濾器再生可能需要大約十分鐘時(shí)間。在這個(gè)短時(shí)間段中，可關(guān)閉EGR閥。在此情況下，過(guò)濾器的再生可與發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)狀況相一致。
在另一實(shí)施方式中，可控制發(fā)動(dòng)機(jī)80使得實(shí)際上EGR水平在過(guò)濾器再生過(guò)程中被增加。在此情況下，可利用諸如氫氣等的燃料或燃料添加劑來(lái)穩(wěn)定燃料燃燒式燃燒器的火焰。氫氣可以由儲(chǔ)氣罐或機(jī)載燃料轉(zhuǎn)化爐供應(yīng)。
沿著類似的管路，可監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)80以及相關(guān)聯(lián)的部件的操作，以利于此處所述的排放減少組件的操作。例如，在排放減少組件的操作未利用補(bǔ)充空氣(即，例如圖20和21的組件的無(wú)空氣燃燒器)的情況下，可監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的操作使得例如過(guò)濾器的再生在所期望的、預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀況下發(fā)生。例如，在排放減少組件未利用補(bǔ)充空氣(例如圖20和21的組件)的情況下，希望在存在含有相對(duì)高的氧濃度的廢氣的情況下進(jìn)行過(guò)濾器的再生。通常，這是發(fā)動(dòng)機(jī)80處于較低載荷狀況時(shí)的情況，諸如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)80在空轉(zhuǎn)狀況或接近空轉(zhuǎn)狀況(例如600-1000RPM，取決于發(fā)動(dòng)機(jī))下操作時(shí)。
如下面更詳細(xì)描述的，有多種方式確定何時(shí)對(duì)于未利用補(bǔ)充空氣的排放減少組件的過(guò)濾器再生存在所要求的、預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。例如，可利用預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍，在該情況下，過(guò)濾器的再生僅僅在發(fā)動(dòng)機(jī)于預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)操作時(shí)進(jìn)行。在此情況下，控制器76可監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器890(如圖8)或類似裝置的輸出來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度。應(yīng)該理解，控制器可直接與發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器890通信，或可經(jīng)由CAN接口314從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78獲得傳感器890的輸出。
此外，可利用預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷范圍來(lái)確定何時(shí)對(duì)于未利用補(bǔ)充空氣的排放減少組件的過(guò)濾器再生存在所要求的、預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。在該情況下，過(guò)濾器的再生僅僅在發(fā)動(dòng)機(jī)處于預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷范圍內(nèi)操作時(shí)進(jìn)行。為此，控制器76可首先感測(cè)或以其他方式確定特定發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)(例如RPM、渦輪增壓等)，然后查詢或以其他方式獲取預(yù)編程的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷映射而確定發(fā)動(dòng)機(jī)上的載荷。應(yīng)該理解，控制器76可以以這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷映射進(jìn)行預(yù)編程，或可經(jīng)由CAN接口314從編程在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78中的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷映射獲得發(fā)動(dòng)機(jī)載荷。
另外，可使用發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量來(lái)確定何時(shí)對(duì)于未利用補(bǔ)充空氣的排放減少組件的過(guò)濾器再生存在所要求的、預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況。例如，可利用預(yù)定的排放質(zhì)量流量范圍，在該情況下，過(guò)濾器的再生僅僅在發(fā)動(dòng)機(jī)處于預(yù)定的排放質(zhì)量流量范圍內(nèi)操作時(shí)進(jìn)行。在此情況下，控制器76可監(jiān)控諸如熱絲質(zhì)量流量傳感器等的質(zhì)量流量傳感器892(如圖8)的輸出來(lái)確定排放質(zhì)量流量。應(yīng)該理解，控制器76可直接與排放質(zhì)量流量傳感器892通信，或可經(jīng)由CAN接口314從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78獲得傳感器892的輸出?？蛇x擇地，排放質(zhì)量流量可利用諸如發(fā)動(dòng)機(jī)RPM、渦輪增壓壓力以及進(jìn)入歧管溫度(連同其他諸如發(fā)動(dòng)機(jī)排量等的已知參數(shù))以常規(guī)方式由控制器76計(jì)算。應(yīng)該理解，控制器76本身可計(jì)算質(zhì)量流量，或其可經(jīng)由CAN接口314從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元78獲得所計(jì)算的質(zhì)量流量。
現(xiàn)在參照?qǐng)D33，示出用于控制未利用補(bǔ)充空氣的排放減少組件(即，無(wú)空氣排放減少組件)的再生的控制程序850。程序850以步驟852開(kāi)始，步驟852中，該程序確定是否已經(jīng)執(zhí)行啟動(dòng)無(wú)空氣燃料燃燒式燃燒器20、22的請(qǐng)求(即燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求)。應(yīng)該理解，燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求可采取許多不同的形式，例如包括通過(guò)響應(yīng)于所感測(cè)的、定時(shí)的或以其他方式確定的顆粒過(guò)濾器24、26之一需要再生的指示而由軟件控制程序產(chǎn)生啟動(dòng)請(qǐng)求。例如，可利用基于傳感器的模式、基于映射的模式或基于定時(shí)的模式來(lái)產(chǎn)生啟動(dòng)請(qǐng)求。由此，在步驟852中，如果控制程序850檢測(cè)到燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，則產(chǎn)生控制信號(hào)并且程序850前進(jìn)到步驟854。如果控制程序850未檢測(cè)到燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，則程序850循環(huán)回步驟852來(lái)繼續(xù)用于這樣的清求的監(jiān)控。
在步驟854中，控制器76確定發(fā)動(dòng)機(jī)80是否在預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況中操作。例如，如果利用預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍，其中，過(guò)濾器的再生僅僅在發(fā)動(dòng)機(jī)處于預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)操作時(shí)進(jìn)行，則控制器76監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器890的輸出或以其它方式確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度。此后，控制器76確定該發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否在預(yù)定的速度范圍內(nèi)?？蛇x擇地，如果利用預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷范圍，在此情況下過(guò)濾器的再生僅僅在發(fā)動(dòng)機(jī)處于預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷范圍內(nèi)操作時(shí)進(jìn)行，則控制器76感測(cè)或以其他方式確定特定發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)(例如RPM、渦輪增壓等)，然后查詢或以其他方式獲取預(yù)編程的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷映射而確定發(fā)動(dòng)機(jī)上的載荷。此后，控制器76確定該發(fā)動(dòng)機(jī)載荷是否處于預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷范圍內(nèi)。此外，如果利用預(yù)定的排放質(zhì)量流量范圍，在該情況下過(guò)濾器的再生僅僅在發(fā)動(dòng)機(jī)于預(yù)定的排放質(zhì)量流量范圍內(nèi)操作時(shí)進(jìn)行，則控制器76感測(cè)、計(jì)算或以其他方式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量。此后，控制器76確定該排放質(zhì)量流量是否處于預(yù)定的排放質(zhì)量流量范圍內(nèi)。因而，在步驟854中，如果控制器76確定了發(fā)動(dòng)機(jī)80在預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況內(nèi)操作，則控制程序850前進(jìn)到步驟856。但是，如果控制器76確定了發(fā)動(dòng)機(jī)80未在預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)狀況內(nèi)操作，則控制程序850循環(huán)回步驟854，以繼續(xù)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)確定何時(shí)其在該狀況內(nèi)操作。
在步驟856中，控制器76開(kāi)始過(guò)濾器的再生。具體地，電子控制器76操作燃料燃燒式燃燒器20、22而以本文所述多個(gè)方式中任一個(gè)再生顆粒過(guò)濾器24、26。但是，應(yīng)該理解，是在沒(méi)有助燃空氣輔助的情況下(即，沒(méi)有利用諸如來(lái)自空氣泵90的補(bǔ)充空氣供應(yīng)的情況下)操作燃料燃燒式燃燒器20、22。由此，存在于發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的氧氣維持輸送至燃料燃燒式燃燒器20、22的燃料的燃燒。燃料燃燒所產(chǎn)生的熱再生顆粒過(guò)濾器24、26。一旦完成過(guò)濾器再生，則控制程序850結(jié)束。
應(yīng)該理解，如果需要，還可通過(guò)輔助的補(bǔ)充空氣使用控制程序850來(lái)再生過(guò)濾器。還應(yīng)該理解，可以以過(guò)濾器的再生在甚至缺乏啟動(dòng)請(qǐng)求的情況下發(fā)生的方式對(duì)控制程序850進(jìn)行修改。例如，控制器76可配置成在發(fā)動(dòng)機(jī)80在預(yù)定的操作狀況下操作時(shí)再生顆粒過(guò)濾器24、26之一或二者，而不考慮過(guò)濾器24、26是否加載到預(yù)定界限。以此方式，控制器76可利用在排出廢氣中存在的任意時(shí)刻的富氧狀況。
現(xiàn)在參照?qǐng)D35，示出排放減少組件800的另一示例性實(shí)施方式。組件800包括噴嘴802，該噴嘴延伸到排出導(dǎo)管中，用以將燃料噴射到廢氣流中。電極48、50以大致豎直布置定位(由附圖方向觀察)。
可以多種位置相對(duì)電極48、50定位火焰支架636。例如，如圖35所示，火焰支架636可定位在噴嘴802的下游、但位于電極48、50的上游?？蛇x擇地，火焰支架636可定位在噴嘴802和電極48、50的下游。此外，火焰支架632可設(shè)計(jì)成凹入配置(如圖35所示)或凸出配置(未圖示)。
流分配器644可定位在柴油機(jī)氧化催化劑608和/或過(guò)濾器基底60的上游，以便混合靠近噴嘴802的燃燒區(qū)的熱燃燒氣體和其余廢氣，由此增強(qiáng)跨柴油機(jī)氧化催化劑608和/或過(guò)濾器基底60的入口的溫度分布。流分配器644可以實(shí)現(xiàn)為任意類型的流分配器。在示例性的實(shí)施方式中，流分配器644可以任一上述的流分配器634實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D36，示出燃料燃燒式燃燒器20、22的另一示例性實(shí)施方式。示于圖36的實(shí)施方式與前述實(shí)施方式相類似，且使用相同的參考標(biāo)號(hào)表示類似部件。已經(jīng)對(duì)燃料燃燒式燃燒器20、22進(jìn)行了修改，以減少通過(guò)燃燒室34的廢氣流。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣的修改(或許顯著地)減少了碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉奶用?，同時(shí)也減少了其他排放。
本質(zhì)上，通過(guò)廢氣入口36進(jìn)入的廢氣流被分成兩個(gè)流，其中一個(gè)前進(jìn)通過(guò)燃燒室34(即，燃燒流)，另一個(gè)繞過(guò)燃燒室34(即，繞流)。由此，通過(guò)圖36的燃料燃燒式燃燒器20、22的燃燒室34的廢氣流相對(duì)例如圖5的燃燒器得以減少。這樣，繞過(guò)燃燒室34(即，前進(jìn)通過(guò)罩蓋44的開(kāi)口42)的廢氣流的百分比相對(duì)圖5的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)有所增加。
如將在下文更詳細(xì)描述的，燃料燃燒室34的設(shè)計(jì)可進(jìn)行改變來(lái)對(duì)流過(guò)其中的廢氣進(jìn)行控制(即，控制通過(guò)燃燒室的廢氣流的速度和方向)。此外，還可使用諸如分流板(diverter plate)等的部件來(lái)以此方式控制廢氣流。
以此方式控制通過(guò)燃料燃燒式燃燒器20、22的廢氣流的一個(gè)示例性實(shí)施方式示于圖36中。在此情況下，燃燒室34包括大體圓環(huán)形的外壁902，該外壁具有兩個(gè)半壁部分904、906。第一半壁部分904背向廢氣入口36，而第二半壁部分906面向廢氣入口36。如圖36所示，第一半壁部分904中限定有多個(gè)氣體入口開(kāi)口40。第一半壁部分904的氣體入口開(kāi)口40的集合表面區(qū)域限定第一空區(qū)域，而第二半壁部分906的氣體入口開(kāi)口的集合表面區(qū)域限定第二空區(qū)域。第二半壁部分的第二空區(qū)域比第一半壁部分的第一空區(qū)域小。由此，相對(duì)于例如圖5的燃料燃燒式燃燒器的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，減少的通過(guò)廢氣入口36進(jìn)入燃料燃燒式燃燒器20、22的廢氣部分流入燃燒室34。這樣，相對(duì)圖5的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，燃燒流(即，進(jìn)入燃燒室34的廢氣流)的量有所減少。應(yīng)該理解，這樣的配置不僅減少了進(jìn)入燃燒室34的廢氣量，還減少了進(jìn)入燃燒室34的廢氣的速度(例如相對(duì)于圖5的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō))。此外，這樣的配置還減少了直接流入燃燒室34(即，通過(guò)半壁部分906)并由此撞擊在其中所產(chǎn)生的火焰上的通過(guò)廢氣入口36進(jìn)入燃料燃燒式燃燒器20、22的廢氣流。
現(xiàn)在參照?qǐng)D37，示出燃料燃燒式燃燒器20、22的另一實(shí)施方式，其中，燃燒室34的第二半壁部分906基本沒(méi)有氣體入口開(kāi)口40。例如，第二半壁部分906的氣體入口開(kāi)口的集合表面區(qū)域限定了為零的空區(qū)域。這樣，通過(guò)廢氣入口36進(jìn)入燃料燃燒式燃燒器20、22的廢氣未直接流進(jìn)燃燒室34，因此未撞擊在燃燒室中產(chǎn)生的火焰上。而是，廢氣的燃燒流通過(guò)形成在燃燒室34的第一半壁部分904(即，未面對(duì)廢氣入口36的表面)中的氣體入口開(kāi)口40進(jìn)入燃燒室34。進(jìn)入廢氣入口36的廢氣流的余部(balance)繞過(guò)燃燒室34。
應(yīng)該理解，半壁部分904、906任一方上的氣體入口開(kāi)口40的大小和位置可配置為在燃燒室34內(nèi)產(chǎn)生任意所需流動(dòng)特性(例如速度和方向)。
盡管所劃分的流(即，燃燒流和繞流)的比例如上所述是形成在燃燒室34的外壁902中的氣體入口開(kāi)口40的函數(shù)，但進(jìn)入廢氣入口36的廢氣流可以其他方式劃分。例如，可將板或“小片”固定到燃燒室34，用以阻擋任意數(shù)量的可能已存在于燃燒室34中的氣體入口開(kāi)口40。這樣的板912的示例在圖44中示出。板912可繞例如圖5所示燃燒器設(shè)計(jì)的燃燒室34的外壁902定位。板912的兩個(gè)端部914固定在一起時(shí)所形成的接縫918面對(duì)廢氣入口36。如圖45所示，當(dāng)板912以此方式安裝時(shí)，進(jìn)入廢氣入口36的廢氣流撞擊在板912沒(méi)有孔的區(qū)域(總體上以陰影區(qū)域916示出)上，從而阻止廢氣流直接撞擊到燃燒室34中的火焰上。
通過(guò)控制通過(guò)燃燒室34的廢氣流，燃料燃燒式燃燒器20、22所產(chǎn)生的火焰的穩(wěn)定性可得以增強(qiáng)。實(shí)際上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)火焰的速度大于移動(dòng)通過(guò)燃燒室34的廢氣的速度時(shí)，更容易維持穩(wěn)定的火焰。相反，當(dāng)移動(dòng)通過(guò)燃燒室34的廢氣的速度大于火焰速度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致火焰的不穩(wěn)定性。
如上述提到的，可預(yù)定氣體入口開(kāi)口40的大小、數(shù)量和位置，以產(chǎn)生所希望的通過(guò)燃燒室的流。在一示例性的實(shí)施方式中，燃料燃燒式燃燒器20、22配置為使得大約70％的通過(guò)入口36進(jìn)入的廢氣前進(jìn)通過(guò)燃燒室34(廢氣的余部繞過(guò)燃燒室34)。在另一示例性實(shí)施方式中，燃料燃燒式燃燒器20、22配置為使得大約50％-70％的通過(guò)入口36進(jìn)入的廢氣前進(jìn)通過(guò)燃燒室34(廢氣的余部繞過(guò)燃燒室34)。在又一示例性實(shí)施方式中，燃料燃燒式燃燒器20、22配置為使得低于50％的通過(guò)入口36進(jìn)入的廢氣前進(jìn)通過(guò)燃燒室34(廢氣的余部繞過(guò)燃燒室34)?？上氲竭@些示例性的流布置之外的流布置。
如上述提到的，代替地或附加地，除去燃料室34的外壁902上的氣體入口開(kāi)口40，進(jìn)入氣體入口36的廢氣流可以各種不同方式分成所希望的燃燒流和繞流。例如，可使用多個(gè)分流板將所希望量的廢氣流引導(dǎo)通過(guò)燃料室34，同時(shí)引導(dǎo)該流的余部繞過(guò)該燃料室。這樣的板910的示例如圖38-43所示，但也可以想到其他配置。應(yīng)該理解，該板910可配置為將所希望的流部分引導(dǎo)通過(guò)燃燒室34，同時(shí)防止排出系統(tǒng)中的背壓增加。
限定在旁通罩蓋44中的開(kāi)口42的大小、形狀和/或位置也可進(jìn)行改變，以產(chǎn)生所希望的流特性。例如，開(kāi)口42的大小、形狀和/或位置可配置為適應(yīng)過(guò)濾器基底60的上游面上的“熱點(diǎn)”或“冷點(diǎn)”。實(shí)際上，可在過(guò)濾器基底60上進(jìn)行熱分析，以確定這樣的熱點(diǎn)或冷點(diǎn)存在于何處。然后，可基于這樣的分析改變限定在旁通罩蓋44中的開(kāi)口42的大小、形狀和/或位置。
例如，冷點(diǎn)上游(相對(duì)于廢氣流來(lái)說(shuō))的開(kāi)口42的大小可縮減。這樣通過(guò)減少流過(guò)冷點(diǎn)的廢氣量而增加了過(guò)濾器再生過(guò)程中冷點(diǎn)上的溫度。
相反地，熱點(diǎn)上游(相對(duì)于廢氣流來(lái)說(shuō))的開(kāi)口42的大小可增加。這樣通過(guò)增加流過(guò)熱點(diǎn)的廢氣量而減小了過(guò)濾器再生過(guò)程中熱點(diǎn)上的溫度。
由此，可構(gòu)想到構(gòu)建包括多個(gè)不同大小的開(kāi)口42的旁通罩蓋44以適應(yīng)過(guò)濾器基底60的上游表面上的變化的表面溫度。
盡管已經(jīng)通過(guò)附圖中的示例和此處的詳細(xì)描述示出了具體的示例性實(shí)施方式，但上述揭露易于進(jìn)行各種修改和變化。但是，應(yīng)該理解，并非意在將上述揭露限定于所揭露的特定形式，而是相反，涵蓋了落入本發(fā)明的原則和范圍內(nèi)的所有修改、等同和變化。
從此處所述的裝置、系統(tǒng)和方法的各個(gè)特征可產(chǎn)生多個(gè)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。要指出的是，本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和方法的可選擇的實(shí)施方式可不包括所述的所有特征，但仍具有至少部分這些特征的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地推出其自己構(gòu)想的結(jié)合本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)特征并落入本發(fā)明原則和范圍的裝置、系統(tǒng)和方法。
例如，應(yīng)該理解，此處所述的控制程序的許多步驟的次序可進(jìn)行改變。此外，控制程序的許多步驟可彼此并列進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種操作排放物減少組件的方法，其包括以下步驟以燃料燃燒式燃燒器產(chǎn)生熱來(lái)燃燒收集在顆粒過(guò)濾器中的煙黑；確定所述熱的溫度；以及基于所述熱的溫度調(diào)節(jié)供應(yīng)至該燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定步驟包括確定所述熱的溫度并響應(yīng)于此產(chǎn)生溫度信號(hào)；并且所述調(diào)節(jié)步驟包括基于所述溫度信號(hào)調(diào)節(jié)供應(yīng)至該燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定步驟包括確定所述熱的溫度是否高于預(yù)定的溫度界限；并且所述調(diào)節(jié)步驟包括如果所述熱的溫度高于所述預(yù)定的溫度界限則減少供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定步驟包括確定所述熱的溫度是否低于預(yù)定的溫度界限；以及所述調(diào)節(jié)步驟包括如果所述熱的溫度低于所述預(yù)定的溫度界限則增加供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定步驟包括確定所述熱的溫度是否處于預(yù)定的溫度范圍內(nèi)；以及所述調(diào)節(jié)步驟包括如果所述熱的溫度處于所述預(yù)定的溫度范圍之外則增加供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定步驟包括確定所述熱的溫度是否處于預(yù)定的溫度范圍內(nèi)；以及所述調(diào)節(jié)步驟包括如果所述熱的溫度處于所述預(yù)定的溫度范圍之外則減少供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括以下步驟在調(diào)節(jié)供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量之后確定所述熱的溫度；以及如果在調(diào)節(jié)供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量之后確定所述熱的溫度處于預(yù)定范圍之外，則停止向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料。
8.一種操作排放物減少組件的方法，其包括以下步驟以燃料燃燒式燃燒器產(chǎn)生熱來(lái)燃燒收集在顆粒過(guò)濾器中的煙黑；確定熱的溫度是否處于預(yù)定的溫度范圍內(nèi)；以及如果所述熱的溫度處于所述預(yù)定的溫度范圍之外則調(diào)節(jié)供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述確定步驟包括用溫度傳感器感測(cè)所述熱的溫度。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述調(diào)節(jié)步驟包括如果所述熱的溫度高于所述溫度范圍的預(yù)定上界限則減少供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述調(diào)節(jié)步驟包括如果所述熱的溫度低于所述溫度范圍的預(yù)定下界限則增加供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括以下步驟在調(diào)節(jié)步驟之后確定所述熱的溫度；以及如果在調(diào)節(jié)步驟之后確定所述熱的溫度處于預(yù)定溫度范圍之外，則停止向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料。
13.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位于所述顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，電子控制的燃料輸送組件，其能操作而將燃料輸送至所述燃料燃燒式燃燒器，定位成感測(cè)所述燃料燃燒式燃燒器所產(chǎn)生的熱的溫度的溫度傳感器，以及電氣地耦連到所述燃料輸送組件和所述溫度傳感器的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器操作所述燃料輸送組件從而以所述燃料燃燒式燃燒器產(chǎn)生熱來(lái)燃燒收集在所述顆粒過(guò)濾器中的煙黑，與所述溫度傳感器通信來(lái)確定所述熱的溫度是否處于一預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，以及如果所述熱的溫度處于所述預(yù)定的溫度范圍之外，則操作所述燃料輸送組件來(lái)調(diào)節(jié)供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
14.如權(quán)利要求13所述的排放減少組件，其中，當(dāng)通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得如果所述熱的溫度高于預(yù)定的溫度范圍的上界限，則所述處理器操作所述燃料輸送組件來(lái)減少供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
15.如權(quán)利要求13所述的排放減少組件，其中，當(dāng)通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得如果所述熱的溫度低于預(yù)定的溫度范圍的下界限，則所述處理器操作所述燃料輸送組件來(lái)增加供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
16.如權(quán)利要求13所述的排放減少組件，其中，當(dāng)通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使所述處理器與所述溫度傳感器通信來(lái)確定調(diào)節(jié)了供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量之后的熱的溫度，以及如果調(diào)節(jié)了供應(yīng)至所述燃料燃燒式燃燒器的燃料量之后的熱的溫度處于所述預(yù)定的溫度范圍之外，則操作所述燃料輸送組件停止向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料。
17.一種排放減少組件，其包括第一顆粒過(guò)濾器，其具有定位于其上游的第一燃料燃燒式燃燒器，第二顆粒過(guò)濾器，其具有定位于其上游的第二燃料燃燒式燃燒器，以及控制單元，其配置為控制所述第一顆粒過(guò)濾器和所述第二過(guò)濾器二者的操作。
18.如權(quán)利要求17所述的排放減少組件，其中所述控制單元包括空氣泵和空氣閥，空氣泵的出口耦連到空氣閥的入口，空氣閥的第一出口耦連到所述第一燃料燃燒式燃燒器，且空氣閥的第二出口耦連到所述第二燃料燃燒式燃燒器。
19.如權(quán)利要求17所述的排放減少組件，其中所述控制單元包括燃料輸送組件，且所述燃料輸送組件配置成選擇性地向所述第一燃料燃燒式燃燒器和所述第二燃料燃燒式燃燒器輸送燃料。
20.如權(quán)利要求19所述的燃料排放組件，其中，所述燃料輸送組件包括第一燃料噴射器，用于將燃料引入所述第一燃料燃燒式燃燒器，以及第二燃料噴射器，用于將燃料引入所述第二燃料燃燒式燃燒器。
21.如權(quán)利要求20所述的燃料排放組件，其進(jìn)一步包括殼體，其中，所述第一燃料噴射器和所述第二燃料噴射器定位于該殼體中。
22.如權(quán)利要求20所述的燃料排放組件，其中，所述控制單元包括空氣泵和空氣閥，空氣泵的出口耦連到空氣閥的入口，空氣閥的第一出口耦連到所述第一燃料燃燒式燃燒器，且空氣閥的第二出口耦連到所述第二燃料燃燒式燃燒器。
23.如權(quán)利要求22所述的燃料排放組件，其中，其進(jìn)一步包括殼體，其中，所述空氣泵、空氣閥、第一燃料噴射器以及第二燃料噴射器定位于該殼體中。
24.如權(quán)利要求22所述的燃料排放組件，其進(jìn)一步包括電子控制器，其中，所述第一燃料噴射器、第二燃料噴射器、空氣泵以及空氣閥處于該電子控制器的控制下。
25.如權(quán)利要求24所述的燃料排放組件，其中，其進(jìn)一步包括殼體，其中，所述電子控制器、空氣泵、空氣閥、第一燃料噴射器以及第二燃料噴射器定位于該殼體中。
26.一種排放減少組件，其包括第一顆粒過(guò)濾器，其具有定位于其上游的第一燃料燃燒式燃燒器，第二顆粒過(guò)濾器，其具有定位于其上游的第二燃料燃燒式燃燒器，以及控制單元，其具有殼體以及定位在該殼體中的空氣閥，其中，空氣閥的第一出口耦連到所述第一燃料燃燒式燃燒器，且空氣閥的第二出口耦連到所述第二燃料燃燒式燃燒器。
27.如權(quán)利要求26所述的排放減少組件，其中所述控制單元具有定位于所述殼體中的空氣泵，且空氣泵的出口耦連到空氣閥的入口。
28.如權(quán)利要求26所述的排放減少組件，其中所述控制單元包括定位在所述殼體中的燃料輸送組件，且所述燃料輸送組件配置成選擇性地向所述第一燃料燃燒式燃燒器和所述第二燃料燃燒式燃燒器輸送燃料。
29.如權(quán)利要求28所述的排放減少組件，其中，所述燃料輸送組件包括第一燃料噴射器，用于將燃料引入所述第一燃料燃燒式燃燒器，以及第二燃料噴射器，用于將燃料引入所述第二燃料燃燒式燃燒器。
30.如權(quán)利要求29所述的排放減少組件，其中，所述第一燃料噴射器和所述第二燃料噴射器定位于所述殼體中。
31.如權(quán)利要求29所述的排放減少組件，其進(jìn)一步包括電子控制器，其中，所述第一燃料噴射器、第二燃料噴射器以及空氣閥處于該電子控制器的控制下。
32.如權(quán)利要求31所述的排放減少組件，其中，所述電子控制器定位于所述殼體中。
33.一種操作排放減少組件的方法，所述方法包括以下步驟操作空氣泵來(lái)產(chǎn)生助燃空氣流，將空氣閥定位在第一閥位置，從而在第一顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將所述助燃空氣流引導(dǎo)至第一燃料燃燒式燃燒器，以及將空氣閥定位在第二閥位置，從而在第二顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將所述助燃空氣流引導(dǎo)至第二燃料燃燒式燃燒器。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟引導(dǎo)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣通過(guò)所述第一顆粒過(guò)濾器和第二顆粒過(guò)濾器。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟操作燃料輸送組件，以在第一顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將燃料供應(yīng)至第一燃料燃燒式燃燒器，以及操作燃料輸送組件，以在第二顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將燃料供應(yīng)至第二燃料燃燒式燃燒器。
36.一種用于排放減少組件的控制單元，其包括限定有內(nèi)部腔室的殼體，該殼體具有空氣入口，以及定位在該殼體的內(nèi)部腔室中的空氣泵，其中，(i)所述空氣泵具有配置成從所述殼體的內(nèi)部腔室抽吸空氣的空氣入口，以及(ii)能操作所述空氣泵而在所述內(nèi)部腔室中產(chǎn)生減小的氣壓，從而將空氣通過(guò)所述殼體的空氣入口抽吸到所述內(nèi)部腔室中。
37.如權(quán)利要求36所述的控制單元，進(jìn)一步包括定位在所述殼體的內(nèi)部腔室中的電子控制器，其中，該電子控制器暴露于抽吸入所述殼體的內(nèi)部腔室的那部分空氣中。
38.如權(quán)利要求36所述的控制單元，進(jìn)一步包括定位在所述殼體的內(nèi)部腔室中的電子控制器，其中所述電子控制器在其操作過(guò)程中產(chǎn)生熱，且該電子控制器所產(chǎn)生的熱的一部分傳遞到從所述殼體的空氣入口送進(jìn)到所述空氣泵的空氣入口的空氣。
39.如權(quán)利要求36所述的控制單元，進(jìn)一步包括空氣閥，該空氣閥具有耦連到空氣泵的出口的入口，其中空氣閥的第一出口耦連到第一燃料燃燒式燃燒器，且空氣閥的第二出口耦連到第二燃料燃燒式燃燒器。
40.如權(quán)利要求39所述的控制單元，其中，所述空氣閥定位在所述殼體的內(nèi)部腔室中。
41.如權(quán)利要求36所述的控制單元，進(jìn)一步包括空氣過(guò)濾器，該空氣過(guò)濾器定位成過(guò)濾被抽吸通過(guò)所述殼體的空氣入口的空氣。
42.如權(quán)利要求36所述的控制單元，其中，所述殼體密封為使得基本上所述內(nèi)部腔室中的所有空氣均被抽吸通過(guò)所述殼體的空氣入口。
43.一種將空氣送進(jìn)到排放減少裝置的燃料燃燒式燃燒器的方法，該方法包括以下步驟將空氣送進(jìn)控制單元?dú)んw的內(nèi)部腔室，以及操作定位在所述殼體的內(nèi)部腔室中的空氣泵來(lái)從該殼體的內(nèi)部腔室將空氣抽吸到所述燃料燃燒式燃燒器。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟將電子控制器所產(chǎn)生的熱傳遞給所述殼體的內(nèi)部腔室中的空氣。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述送進(jìn)步驟包括將空氣通過(guò)殼體的空氣入口送進(jìn)到所述殼體的內(nèi)部腔室中，所述操作步驟包括將空氣從所述殼體的內(nèi)部腔室送進(jìn)到空氣泵的空氣入口中，以及所述傳遞步驟包括將電子控制單元產(chǎn)生的熱傳遞給從殼體的空氣入口送進(jìn)到空氣泵的空氣入口的空氣。
46.如權(quán)利要求43所述的方法，其中，所述操作步驟包括操作定位在所述殼體的內(nèi)部腔室中的空氣泵而從所述殼體的內(nèi)部腔室抽吸空氣并在關(guān)聯(lián)于所述燃料燃燒式燃燒器的顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將空氣送進(jìn)到該燃料燃燒式燃燒器。
47.如權(quán)利要求43所述的方法，其中，所述操作步驟包括將空氣從所述殼體的內(nèi)部腔室通過(guò)定位在該殼體的內(nèi)部腔室中的空氣閥送進(jìn)至所述燃料燃燒式燃燒器。
48.如權(quán)利要求43所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在送進(jìn)到所述殼體的內(nèi)部腔室之前過(guò)濾空氣。
49.一種用于排放減少組件的控制單元，其包括限定有內(nèi)部腔室的殼體，該殼體具有向該內(nèi)部腔室敞開(kāi)的空氣入口，以及定位在該殼體的內(nèi)部腔室中的空氣泵，該空氣泵具有向所述殼體的內(nèi)部腔室敞開(kāi)的空氣入口，用以從其中抽吸空氣。
50.如權(quán)利要求49所述的控制單元，進(jìn)一步包括定位在所述殼體的內(nèi)部腔室中的電子控制器。
51.如權(quán)利要求49所述的控制單元，進(jìn)一步包括定位在所述殼體的內(nèi)部腔室中的電子控制器，其中所述電子控制器在其操作過(guò)程中產(chǎn)生熱，且該電子控制器所產(chǎn)生的熱的一部分傳遞給從所述殼體的空氣入口送進(jìn)到所述空氣泵的空氣入口的空氣。
52.如權(quán)利要求49所述的控制單元，進(jìn)一步包括空氣閥，該空氣閥具有耦連到空氣泵的出口的入口，其中空氣閥的第一出口耦連到第一燃料燃燒式燃燒器，且空氣閥的第二出口耦連到第二燃料燃燒式燃燒器。
53.如權(quán)利要求52所述的控制單元，其中，所述空氣閥定位在所述殼體的內(nèi)部腔室中。
54.如權(quán)利要求49所述的控制單元，進(jìn)一步包括空氣過(guò)濾器，該空氣過(guò)濾器定位成過(guò)濾被抽吸通過(guò)所述殼體的空氣入口的空氣。
55.如權(quán)利要求49所述的控制單元，其中，所述殼體密封為使得基本上所述內(nèi)部腔室中的所有空氣均被抽吸通過(guò)所述殼體的空氣入口。
56.一種操作排放減少裝置的燃料燃燒式燃燒器的方法，該方法包括以下步驟在顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將第一流速的燃料供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器，檢測(cè)燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求，響應(yīng)于該關(guān)閉請(qǐng)求的檢出，在一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料，所述燃料的第二流速小于所述燃料的第一流速，以及在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去后停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述停止步驟之后的一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述停止步驟之后的所述預(yù)定時(shí)間段上產(chǎn)生點(diǎn)火火花。
59.如權(quán)利要求57所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料后的所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后，停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣。
60.如權(quán)利要求56所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料之后的一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣，在停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料之后的所述預(yù)定時(shí)間段上產(chǎn)生點(diǎn)火火花，在停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料后的所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后，停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣，以及在停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料后的所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后，停止產(chǎn)生點(diǎn)火火花。
61.如權(quán)利要求56所述的方法，其中供應(yīng)第一流速的燃料的步驟包括將第一燃料量噴射到霧化空氣流中，以及供應(yīng)第二流速的燃料的步驟包括將第二燃料量噴射到霧化空氣流中，所述第二燃料量小于所述第一燃料量。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述停止步驟包括停止將燃料噴射到霧化空氣流中。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述停止步驟之后的一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)霧化空氣。
64.一種操作排放減少裝置的燃料燃燒式燃燒器的方法，該方法包括以下步驟將霧化空氣流送進(jìn)至燃料燃燒式燃燒器，在顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將第一燃料量噴射到該霧化空氣流中，檢測(cè)燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求，響應(yīng)于該關(guān)閉請(qǐng)求的檢出，將第二燃料量噴射到該霧化空氣流中，所述第二燃料量小于所述第一燃料量，以及在預(yù)定時(shí)間段過(guò)去后停止將燃料噴射到霧化空氣流中。
65.如權(quán)利要求64所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述停止步驟之后的一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣。
66.如權(quán)利要求65所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述停止步驟之后的所述預(yù)定時(shí)間段上產(chǎn)生點(diǎn)火火花。
67.如權(quán)利要求65所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在停止將燃料噴射進(jìn)霧化空氣流后的所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后，停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣。
68.如權(quán)利要求64所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在停止將燃料噴射進(jìn)霧化空氣流之后的一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣，在停止將燃料噴射進(jìn)霧化空氣流之后的所述預(yù)定時(shí)間段上產(chǎn)生點(diǎn)火火花，在停止將燃料噴射進(jìn)霧化空氣流后的所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后，停止向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣，以及在停止將燃料噴射進(jìn)霧化空氣流后的所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后，停止產(chǎn)生點(diǎn)火火花。
69.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位于所述顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，電子控制的燃料輸送組件，用于將燃料輸送至所述燃料燃燒式燃燒器，以及電氣地耦連到所述燃料輸送組件的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器操作所述燃料輸送組件而在顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將第一流速的燃料供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器，檢測(cè)燃燒器關(guān)閉請(qǐng)求，響應(yīng)于該關(guān)閉請(qǐng)求的檢出，操作所述燃料輸送組件而在一預(yù)定時(shí)間段上向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料，所述燃料的第二流速小于所述燃料的第一流速，以及操作所述燃料輸送組件而在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去后停止向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料。
70.如權(quán)利要求69所述的排放減少組件，進(jìn)一步包括電子控制的空氣泵，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述空氣泵而在所述燃料輸送組件停止向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料后的一預(yù)定時(shí)間段上向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣。
71.如權(quán)利要求70所述的排放減少組件，進(jìn)一步包括火花點(diǎn)火器，其中，該火花點(diǎn)火器電氣地耦連到所述控制器，且在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述火花點(diǎn)火器而在所述燃料輸送組件停止向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料后的所述預(yù)定時(shí)間段上產(chǎn)生點(diǎn)火火花。
72.如權(quán)利要求70所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述空氣泵而在停止向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料后的所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后停止向所述燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)助燃空氣。
73.如權(quán)利要求69所述的排放減少組件，其中，所述燃料輸送組件包括電氣地耦連到所述控制器的燃料噴射器，且在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料噴射器而(i)在顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中將第一燃料量噴射到霧化空氣流中以及(ii)在所述預(yù)定時(shí)間段上將第二燃料量噴射到霧化空氣流中，所述第二燃料量小于所述第一燃料量。
74.如權(quán)利要求73所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料噴射器而在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后停止將燃料噴射進(jìn)霧化空氣流中。
75.一種監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)性能的方法，該方法包括以下步驟確定顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積特性，分析該特性而確定該特性是否表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況，以及如果該特性表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
76.如權(quán)利要求75所述的方法，其中，所述確定步驟包括確定所述顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率。
77.如權(quán)利要求76所述的方法，其中，確定所述顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率包括確定穿過(guò)該顆粒過(guò)濾器的壓降的變化率。
78.如權(quán)利要求75所述的方法，其中所述確定步驟包括確定所述顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率，以及所述分析步驟包括確定該煙黑累積速率是否表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況。
79.如權(quán)利要求78所述的方法，其中，確定該煙黑累積速率是否表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況包括確定煙黑累積速率是否表明發(fā)動(dòng)機(jī)用油過(guò)多。
80.如權(quán)利要求78所述的方法，其中，確定該煙黑累積速率是否表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況包括確定煙黑累積速率是否表明燃料噴射器故障。
81.如權(quán)利要求75所述的方法，其進(jìn)一步包括將錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的步驟。
82.一種監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)性能的方法，該方法包括以下步驟確定顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率，分析該顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率而確定該顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率是否表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況，以及如果該顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
83.如權(quán)利要求82所述的方法，其中，所述確定顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率的步驟包括確定穿過(guò)該顆粒過(guò)濾器的壓降。
84.如權(quán)利要求82所述的方法，其中，所述確定顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率的步驟包括確定穿過(guò)該顆粒過(guò)濾器的壓降的變化率。
85.如權(quán)利要求82所述的方法，其中，所述分析步驟包括確定該煙黑累積速率是否表明發(fā)動(dòng)機(jī)用油過(guò)多。
86.如權(quán)利要求82所述的方法，其中，所述分析步驟包括確定煙黑累積速率是否表明燃料噴射器故障。
87.如權(quán)利要求82所述的方法，其進(jìn)一步包括將錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的步驟。
88.一種用于處理內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣的排放減少組件，該排放減少組件包括顆粒過(guò)濾器，配置成感測(cè)顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積水平的傳感器，以及電氣地耦連到所述傳感器的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器監(jiān)控傳感器的輸出而確定顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積特性，分析該特性而確定該特性是否表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況，以及如果該特性表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
89.如權(quán)利要求88所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控傳感器的輸出而確定顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率。
90.如權(quán)利要求89所述的排放減少組件，其中所述傳感器包括至少一個(gè)定位成感測(cè)穿過(guò)所述顆粒過(guò)濾器的壓降的壓力傳感器，且在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控所述至少一個(gè)壓力傳感器的輸出而確定穿過(guò)該顆粒過(guò)濾器的壓降的變化率。
91.如權(quán)利要求89所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控傳感器的輸出而確定顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率，以及確定該顆粒過(guò)濾器中的煙黑累積速率是否表明預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀況。
92.如權(quán)利要求91所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器確定該煙黑累積速率是否表明發(fā)動(dòng)機(jī)用油過(guò)多。
93.如權(quán)利要求91所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器確定煙黑累積速率是否表明燃料噴射器故障。
94.如權(quán)利要求88所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器將錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
95.一種操作排放減少組件的方法，該方法包括以下步驟檢測(cè)排放減少組件的控制單元內(nèi)預(yù)定環(huán)境狀況的出現(xiàn)并響應(yīng)于此產(chǎn)生輸出信號(hào)，以及響應(yīng)于所述輸出信號(hào)的產(chǎn)生而停止該排放減少組件的操作。
96.如權(quán)利要求95所述的方法，其進(jìn)一步包括響應(yīng)于所述輸出信號(hào)的產(chǎn)生而產(chǎn)生警告的步驟。
97.如權(quán)利要求95所述的方法，其中所述控制單元包括殼體，且所述檢測(cè)步驟包括檢測(cè)所述殼體內(nèi)煙塵的出現(xiàn)。
98.如權(quán)利要求95所述的方法，其中所述控制單元包括殼體，且所述檢測(cè)步驟包括檢測(cè)所述殼體內(nèi)燃料顆粒的出現(xiàn)。
99.如權(quán)利要求95所述的方法，其中所述控制單元包括殼體，且所述檢測(cè)步驟包括確定所述殼體內(nèi)的溫度。
100.如權(quán)利要求95所述方法，其中，所述檢測(cè)步驟包括確定所述排放減少組件的控制單元內(nèi)的溫度，并且，如果該控制單元內(nèi)的溫度高于預(yù)定的閾值則產(chǎn)生輸出信號(hào)。
101.如權(quán)利要求95所述的方法，其中，所述停止步驟包括停止燃料泵的操作。
102.如權(quán)利要求95所述的方法，其中，所述停止步驟包括停止空氣泵的操作。
103.一種用于排放減少組件的控制單元，該控制單元包括限定了內(nèi)部腔室的殼體，定位在該殼體的內(nèi)部腔室中的傳感器，以及電氣地耦連到所述傳感器的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器檢測(cè)殼體內(nèi)部腔室中的預(yù)定環(huán)境狀況的出現(xiàn)并響應(yīng)于此產(chǎn)生輸出信號(hào)，以及響應(yīng)于所述輸出信號(hào)的產(chǎn)生而停止該排放減少組件的操作。
104.如權(quán)利要求103所述的控制單元，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器響應(yīng)于所述輸出信號(hào)的產(chǎn)生而產(chǎn)生警告。
105.如權(quán)利要求103所述的控制單元，其中所述傳感器包括煙塵檢測(cè)器，且在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控所述煙塵檢測(cè)器的輸出。
106.如權(quán)利要求103所述的控制單元，其中所述傳感器包括溫度傳感器，且在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控所述溫度傳感器的輸出。
107.如權(quán)利要求106所述的控制單元，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控所述溫度傳感器的輸出，并且，如果控制單元內(nèi)的溫度高于預(yù)定的閾值則產(chǎn)生輸出信號(hào)。
108.如權(quán)利要求103所述的控制單元，其進(jìn)一步包括燃料泵，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器響應(yīng)于所述輸出信號(hào)的產(chǎn)生而停止所述燃料泵的操作。
109.如權(quán)利要求103所述的控制單元，其進(jìn)一步包括空氣泵，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器響應(yīng)于所述輸出信號(hào)的產(chǎn)生而停止所述空氣泵的操作。
110.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，以及配置成控制所述燃料燃燒式燃燒器操作的控制單元，該控制單元具有(i)限定有內(nèi)部腔室的殼體以及(ii)定位在該殼體的內(nèi)部腔室中的溫度傳感器。
111.如權(quán)利要求110所述的排放減少組件，其中，所述控制單元配置成如果溫度傳感器的輸出表明超出預(yù)定閾值的溫度，則停止燃料燃燒式燃燒器的操作。
112.如權(quán)利要求110所述的排放減少組件，其中，所述控制單元配置成如果溫度傳感器的輸出表明超出預(yù)定閾值的溫度，則產(chǎn)生警告。
113.一種監(jiān)控排放減少組件的顆粒過(guò)濾器中的灰積聚情況的方法，該方法包括以下步驟再生顆粒過(guò)濾器以除去其中累積的煙黑，在所述再生步驟之后產(chǎn)生控制信號(hào)，以及響應(yīng)于控制信號(hào)的產(chǎn)生來(lái)確定顆粒過(guò)濾器中的灰累積水平。
114.如權(quán)利要求113所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟如果顆粒過(guò)濾器中的灰積聚水平超過(guò)預(yù)定界限，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
115.如權(quán)利要求114所述方法，進(jìn)一步包括以下步驟將所述錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
116.如權(quán)利要求113所述方法，其中，所述確定步驟包括確定穿過(guò)所述顆粒過(guò)濾器的壓降。
117.如權(quán)利要求116所述方法，進(jìn)一步包括以下步驟如果穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降超出預(yù)定界限，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
118.如權(quán)利要求117所述方法，進(jìn)一步包括以下步驟將所述錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
119.如權(quán)利要求113所述方法，其中，所述確定步驟包括監(jiān)控壓力傳感器的輸出。
120.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，以及配置成感測(cè)顆粒過(guò)濾器中的顆粒物質(zhì)累積水平的傳感器，以及電氣地耦連到所述傳感器的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器操作所述燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器以除去累積在其中的煙黑，在燃料燃燒式燃燒器的操作之后產(chǎn)生控制信號(hào)，以及響應(yīng)于控制信號(hào)的產(chǎn)生來(lái)監(jiān)控傳感器的輸出而確定顆粒過(guò)濾器中的灰累積水平。
121.如權(quán)利要求120所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令使得所述處理器如果顆粒過(guò)濾器中的灰累積水平超過(guò)預(yù)定界限，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
122.如權(quán)利要求121所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令使得所述處理器將所述錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
123.如權(quán)利要求120所述的排放減少組件，其中所述傳感器包括一對(duì)壓力傳感器，以及在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令使得所述處理器監(jiān)控所述壓力傳感器對(duì)的輸出而確定穿過(guò)所述顆粒過(guò)濾器的壓降。
124.如權(quán)利要求123所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令使得所述處理器如果穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降超出預(yù)定界限，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
125.如權(quán)利要求124所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令使得所述處理器將所述錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
126.一種監(jiān)控排放減少組件的顆粒過(guò)濾器中的灰積聚情況的方法，該方法包括以下步驟確定顆粒過(guò)濾器的再生循環(huán)的結(jié)束并響應(yīng)于此產(chǎn)生控制信號(hào)，以及響應(yīng)于該控制信號(hào)的產(chǎn)生確定顆粒過(guò)濾器中的顆粒累積水平。
127.如權(quán)利要求126所述的方法，其中所述排放減少組件包括燃料燃燒式燃燒器，能操作該燃燒器來(lái)產(chǎn)生使收集在顆粒過(guò)濾器中的煙黑進(jìn)行氧化的熱，以及所述確定再生循環(huán)結(jié)束的步驟包括確定何時(shí)停止向該燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料。
128.如權(quán)利要求126所述的方法，其中，所述確定顆粒過(guò)濾器中的顆粒累積水平的步驟包括確定穿過(guò)所述顆粒過(guò)濾器的壓降。
129.如權(quán)利要求126所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟如果顆粒過(guò)濾器中的顆粒累積水平超出預(yù)定界限，則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)。
130.如權(quán)利要求129所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟將所述錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
131.一種操作排放減少組件的控制單元的方法，該方法包括以下步驟監(jiān)控排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的操作并確定是否出現(xiàn)預(yù)定狀況，以及如果出現(xiàn)預(yù)定狀況則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，以及將該錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
132.如權(quán)利要求131所述方法，其中所述排放減少組件的控制單元經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通信，且所述通信步驟包括將錯(cuò)誤信號(hào)經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口傳達(dá)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
133.如權(quán)利要求132所述方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口包括控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)接口，以及所述通信步驟包括將錯(cuò)誤信號(hào)經(jīng)由CAN接口傳達(dá)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
134.如權(quán)利要求131所述方法，進(jìn)一步包括以下步驟從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的信息。
135.如權(quán)利要求134所述方法，其中，所述接收步驟包括從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收與發(fā)動(dòng)機(jī)速度相關(guān)的信息。
136.如權(quán)利要求134所述方法，其中，所述接收步驟包括從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收與渦輪增壓壓力相關(guān)的信息。
137.如權(quán)利要求134所述方法，其中所述排放減少組件的控制單元經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通信，且所述接收步驟包括經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口從所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的信息。
138.如權(quán)利要求137所述方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口包括控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)接口，以及所述接收步驟包括經(jīng)由所述CAN接口從所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的信息。
139.如權(quán)利要求131所述方法，進(jìn)一步包括以下步驟從所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收控制信號(hào)，以及響應(yīng)于所述控制信號(hào)的接收開(kāi)始燃料燃燒式燃燒器的操作。
140.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，以及控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器監(jiān)控排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的操作并確定是否出現(xiàn)預(yù)定狀況，如果出現(xiàn)預(yù)定狀況則產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，以及將該錯(cuò)誤信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
141.如權(quán)利要求140所述的排放減少組件，其中所述控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口電氣地耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，以及在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器將所述錯(cuò)誤信號(hào)經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口傳達(dá)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
142.如權(quán)利要求141所述的排放減少組件，其中，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)接口。
143.如權(quán)利要求140所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的信息。
144.如權(quán)利要求143所述的排放減少組件，其中，所述與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的信息包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度。
145.如權(quán)利要求143所述的排放減少組件，其中所述與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的信息包括渦輪增壓壓力。
146.如權(quán)利要求143所述的排放減少組件，其中所述控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口電氣地耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，以及在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口從所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的信息。
147.如權(quán)利要求146所述的排放減少組件，其中，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)接口
148.如權(quán)利要求140所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器從所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收控制信號(hào)，以及響應(yīng)于所述控制信號(hào)的接收開(kāi)始燃料燃燒式燃燒器的操作。
149.一種操作發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的方法，所述方法包括以下步驟以發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元產(chǎn)生噴射器信號(hào)，響應(yīng)于該噴射器信號(hào)的產(chǎn)生將燃料噴射進(jìn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸，以發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元產(chǎn)生燃燒器控制信號(hào)，以及基于燃燒器控制信號(hào)操作排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器。
150.如權(quán)利要求149所述的方法，其中所述排放減少組件包括位于所述燃料燃燒式燃燒器下游的顆粒過(guò)濾器，且所述操作步驟包括操作所述燃料燃燒式燃燒器來(lái)產(chǎn)生熱，用以再生顆粒過(guò)濾器。
151.如權(quán)利要求150所述的方法，其中，所述操作步驟包括基于所述燃燒器控制信號(hào)改變引入燃料燃燒式燃燒器的燃料量。
152.如權(quán)利要求150所述的方法，其中，所述操作步驟包括基于所述燃燒器控制信號(hào)改變引入燃料燃燒式燃燒器的空氣量。
153.如權(quán)利要求149所述的方法，其中，所述操作步驟包括操作所述燃料燃燒式燃燒器來(lái)產(chǎn)生熱，用以再生顆粒過(guò)濾器，進(jìn)一步包括以下步驟感測(cè)燃料燃燒式燃燒器所產(chǎn)生的溫度并響應(yīng)于此產(chǎn)生溫度信號(hào)，以及將所述溫度信號(hào)傳達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
154.如權(quán)利要求149所述的方法，其中所述產(chǎn)生步驟包括以所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元產(chǎn)生啟動(dòng)控制信號(hào)，以及所述操作步驟包括響應(yīng)于該啟動(dòng)控制信號(hào)的產(chǎn)生而開(kāi)始燃料燃燒式燃燒器的操作。
155.一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，其包括處理器，以及電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器執(zhí)行用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器組件的操作的燃料噴射器控制程序，以及執(zhí)行用于控制排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的操作的燃燒器控制程序。
156.如權(quán)利要求155所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，其中，所述排放減少組件包括位于所述燃料燃燒式燃燒器下游的顆粒過(guò)濾器，且在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器執(zhí)行所述燃燒器控制程序來(lái)操作所述燃料燃燒式燃燒器產(chǎn)生熱，用以再生顆粒過(guò)濾器。
157.如權(quán)利要求156所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器執(zhí)行所述燃燒器程序來(lái)改變引入到所述燃料燃燒式燃燒器中的燃料量。
158.如權(quán)利要求156所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器執(zhí)行所述燃燒器程序來(lái)改變引入到所述燃料燃燒式燃燒器中的空氣量。
159.如權(quán)利要求155所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，其中所述處理器電氣地耦連到溫度傳感器，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器執(zhí)行所述燃燒器程序來(lái)監(jiān)控該溫度傳感器的輸出，從而確定所述燃料燃燒式燃燒器所產(chǎn)生的熱的溫度。
160.如權(quán)利要求155所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，其中所述排放減少組件包括定位于所述燃料燃燒式燃燒器下游的顆粒過(guò)濾器，且在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器執(zhí)行所述燃燒器程序來(lái)(i)確定顆粒過(guò)濾器是否需要再生，(ii)如果顆粒過(guò)濾器需要再生則產(chǎn)生啟動(dòng)控制信號(hào)，以及(iii)響應(yīng)于該啟動(dòng)控制信號(hào)的產(chǎn)生而開(kāi)始燃料燃燒式燃燒器的操作。
161.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有電子控制的燃料噴射器組件，排放減少組件，其具有(i)配置成收集內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中的煙黑的顆粒過(guò)濾器，以及(ii)定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，該發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電氣地耦連到燃料噴射器組件和燃料燃燒式燃燒器二者。
162.如權(quán)利要求161所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元配置成控制燃料噴射器組件和燃料燃燒式燃燒器二者的操作。
163.如權(quán)利要求161所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)單元電氣地耦連到溫度傳感器，用于感測(cè)燃料燃燒式燃燒器所產(chǎn)生的熱的溫度。
164.如權(quán)利要求161所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中，所述燃料燃燒式燃燒器包括電極，且所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元電氣地耦連到所述電極。
165.一種操作排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的方法，該方法包括以下步驟檢測(cè)燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，響應(yīng)于該燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出而向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第一流速的燃料，檢測(cè)燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火，以及響應(yīng)于該燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火的檢出而在一時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料，該燃料的第二流速小于燃料的第一流速。
166.如權(quán)利要求165所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟在所述時(shí)間段后以預(yù)定遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
167.如權(quán)利要求166所述的方法，其中，所述增加步驟包括以所述預(yù)定遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速直到預(yù)定燃料比。
168.如權(quán)利要求166所述的方法，其中供應(yīng)第二流速的燃料的步驟包括在一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料，以及所述增加步驟包括在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后以預(yù)定的遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
169.如權(quán)利要求166所述的方法，其中供應(yīng)第二流速的燃料的步驟包括向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料直到燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到預(yù)定的溫度，以及所述增加步驟包括在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到所述預(yù)定的溫度之后以預(yù)定的遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
170.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，電子控制的燃料輸送組件，用于向燃料燃燒式燃燒器輸送燃料，以及電氣地耦連到所述燃料輸送組件的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器檢測(cè)燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，響應(yīng)于所述燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出，操作所述燃料輸送組件向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第一流速的燃料，檢測(cè)燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火，以及響應(yīng)于燃料燃燒式燃燒器點(diǎn)火的檢出，操作所述燃料輸送組件在一時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料，該燃料的第二流速小于燃料的第一流速。
171.如權(quán)利要求170所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件在所述時(shí)間段后以預(yù)定遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
172.如權(quán)利要求171所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件以所述預(yù)定遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速直到預(yù)定燃料比。
173.如權(quán)利要求171所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件在一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料，以及在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后以預(yù)定的遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
174.如權(quán)利要求171所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料直到在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到預(yù)定的溫度，以及在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到所述預(yù)定的溫度之后以預(yù)定的遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
175.一種操作排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的方法，該方法包括以下步驟檢測(cè)燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，響應(yīng)于該燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出而向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第一流速的燃料，檢測(cè)燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火，以及響應(yīng)于該燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火的檢出而在一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料，該燃料的第二流速小于燃料的第一流速，以及在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
176.如權(quán)利要求175所述的方法，其中，所述增加步驟包括在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速到預(yù)定的流速。
177.如權(quán)利要求176所述的方法，其中，所述增加步驟包括以預(yù)定的遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
178.一種操作排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的方法，該方法包括以下步驟檢測(cè)燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求響應(yīng)于該燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出而向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第一流速的燃料，檢測(cè)燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火，以及響應(yīng)于該燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火的檢出而向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料直到在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到預(yù)定的溫度，該燃料的第二流速小于燃料的第一流速，以及在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到所述預(yù)定的溫度之后增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
179.如權(quán)利要求178所述的方法，其中，所述增加步驟包括在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到所述預(yù)定的溫度之后增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速到預(yù)定的流速。
180.如權(quán)利要求179所述的方法，其中，所述增加步驟包括以預(yù)定的遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
181.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，電子控制的燃料輸送組件，用于向燃料燃燒式燃燒器輸送燃料，以及電氣地耦連到所述燃料輸送組件的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器檢測(cè)燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求響應(yīng)于該燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出，操作所述燃料輸送組件向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第一流速的燃料，檢測(cè)燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火，響應(yīng)于該燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火的檢出，操作所述燃料輸送組件在一預(yù)定時(shí)間段上向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料，該燃料的第二流速小于燃料的第一流速，以及操作所述燃料輸送組件在所述預(yù)定時(shí)間段后增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
182.如權(quán)利要求181所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去后增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速到預(yù)定流速。
183.如權(quán)利要求182所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件以預(yù)定的遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
184.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，電子控制的燃料輸送組件，用于向燃料燃燒式燃燒器輸送燃料，以及電氣地耦連到所述燃料輸送組件的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器檢測(cè)燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求響應(yīng)于該燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出，操作所述燃料輸送組件向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第一流速的燃料，檢測(cè)燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火，以及響應(yīng)于該燃料燃燒式燃燒器的點(diǎn)火的檢出，操作所述燃料輸送組件向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)第二流速的燃料直到在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到預(yù)定的溫度，該燃料的第二流速小于燃料的第一流速，以及操作所述燃料輸送組件而在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到所述預(yù)定的溫度之后增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
185.如權(quán)利要求184所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件在燃料燃燒式燃燒器內(nèi)達(dá)到所述預(yù)定的溫度之后增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速到預(yù)定的流速。
186.如權(quán)利要求185所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件以預(yù)定的遞增率增加向燃料燃燒式燃燒器的燃料流速。
187.一種操作排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的方法，該方法包括以下步驟檢測(cè)燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求響應(yīng)于該燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出而為燃料燃燒式燃燒器組件的電極組件通電一預(yù)定時(shí)間段，以及在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料。
188.如權(quán)利要求187所述的方法，其中，所述通電步驟包括為所述電極組件通電而燃燒累積在其上的物質(zhì)。
189.如權(quán)利要求187所述的方法，其中所述電極組件包括第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極彼此間隔而限定一間隙，以及所述通電步驟包括為所述第一電極和第二電極至少其中之一供電以在所述間隙中產(chǎn)生火花。
190.如權(quán)利要求189所述的方法，其中，所述供應(yīng)步驟包括將燃料送進(jìn)所述間隙。
191.如權(quán)利要求187所述的方法，其中，所述通電步驟包括在沒(méi)有燃料的情況下為所述電極組件通電。
192.一種排放減少組件，其包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，所述燃料燃燒式燃燒器具有電極組件，電子控制的燃料輸送組件，用于向燃料燃燒式燃燒器輸送燃料，以及電氣地耦連到所述電極組件和所述燃料輸送組件二者的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器檢測(cè)燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求，響應(yīng)于該燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出而為燃料燃燒式燃燒器組件的電極組件通電一預(yù)定時(shí)間段，以及在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后操作所述燃料輸送組件向燃料燃燒式燃燒器供應(yīng)燃料。
193.如權(quán)利要求192所述的排放減少組件，其中所述電極組件包括第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極彼此間隔而限定一間隙，以及在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器響應(yīng)于所述燃燒器啟動(dòng)請(qǐng)求的檢出在一預(yù)定時(shí)間段上為所述第一電極和第二電極至少其中之一供電以在所述間隙中產(chǎn)生火花。
194.如權(quán)利要求193所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器操作所述燃料輸送組件在所述預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后將燃料送進(jìn)所述間隙。
195.如權(quán)利要求192所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器在所述預(yù)定時(shí)間段期間空轉(zhuǎn)所述燃料輸送組件，從而阻止將燃料輸送到所述燃料燃燒式燃燒器。
196.一種清潔排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的電極組件的污垢表面的方法，所述方法包括以下步驟在將燃料引入燃料燃燒式燃燒器之前將電極組件通電一預(yù)定時(shí)間段。
197.如權(quán)利要求196所述的方法，其中所述電極組件包括第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極彼此間隔而限定一間隙，以及所述通電步驟包括為所述第一電極和第二電極至少其中之一供電以在所述間隙中產(chǎn)生火花。
198.如權(quán)利要求196所述的方法，其中，所述通電步驟包括在沒(méi)有燃料供應(yīng)至燃料燃燒式燃燒器的情況下為所述電極組件通電。
199.一種操作排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器的方法，該方法包括以下步驟將廢氣流送進(jìn)燃料燃燒式燃燒器的殼體，將該廢氣流分成(i)穿過(guò)燃料燃燒式燃燒器的燃燒室前進(jìn)的燃燒流和(ii)繞過(guò)燃料燃燒式燃燒器的燃燒室的繞流，其中燃燒流約為該廢氣流的70％或更少。
200.如權(quán)利要求199所述的方法，其中，所述燃燒流約為該廢氣流的50％-70％。
201.如權(quán)利要求199所述的方法，其中，所述燃燒流約為該廢氣流的50％或更少。
202.如權(quán)利要求199所述的方法，其中，所述分流步驟包括將所述廢氣流送進(jìn)而與分流板相接觸。
203.如權(quán)利要求199所述的方法，其中所述燃燒室包括環(huán)形壁，該壁具有(i)背向殼體的廢氣入口的第一半壁部分和(ii)面向該殼體的廢氣入口的相對(duì)的第二半壁部分，第一半壁部分中限定有多個(gè)氣體入口開(kāi)口，第二半壁部分基本無(wú)開(kāi)口，且所述分流步驟包括將所述廢氣流撞擊到所述第二半壁部分上。
204..如權(quán)利要求199所述的方法，其中所述燃燒室包括環(huán)形壁，該壁具有(i)背向殼體的廢氣入口的第一半壁部分和(ii)面向該殼體的廢氣入口的相對(duì)的第二半壁部分，第一半壁部分具有第一數(shù)量的氣體入口開(kāi)口，這些開(kāi)口共同限定第一空區(qū)域，第二半壁部分具有第二數(shù)量的氣體入口開(kāi)口，這些開(kāi)口共同限定了第二空區(qū)域，所述第二空區(qū)域小于所述第一空區(qū)域，且所述分流步驟包括將所述廢氣流撞擊到所述第二半壁部分上。
205.一種排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器，該燃料燃燒式燃燒器包括殼體，其具有廢氣入口，以及定位在該殼體中的燃燒室，所述燃燒室包括外壁，該外壁具有(i)背向殼體的廢氣入口的第一半壁部分和(ii)面向該殼體的廢氣入口的相對(duì)的第二半壁部分，其中，(i)第一半壁部分具有第一數(shù)量的氣體入口開(kāi)口，這些開(kāi)口共同限定第一空區(qū)域，(ii)第二半壁部分具有第二數(shù)量的氣體入口開(kāi)口，這些開(kāi)口共同限定了第二空區(qū)域，(iii)所述第二空區(qū)域小于所述第一空區(qū)域。
206.如權(quán)利要求205所述的燃料燃燒式燃燒器，其中，所述第二半壁部分基本無(wú)氣體入口開(kāi)口。
207.如權(quán)利要求205所述的燃料燃燒式燃燒器，其進(jìn)一步包括電極，該電極具有延伸到所述燃燒室中的一端。
208.如權(quán)利要求205所述的燃料燃燒式燃燒器，其進(jìn)一步包括燃料噴嘴，該噴嘴配置為將燃料引入所述燃燒室。
209.一種排放減少組件的燃料燃燒式燃燒器，該燃料燃燒式燃燒器包括殼體，其具有廢氣入口，以及定位在該殼體中的燃燒室，以及用于將通過(guò)廢氣入口進(jìn)入殼體中的廢氣流分成下列二者的裝置(i)穿過(guò)燃料燃燒式燃燒器的燃燒室前進(jìn)的燃燒流和(ii)繞過(guò)燃料燃燒式燃燒器的燃燒室的繞流，其中燃燒流為該廢氣流的70％或更少。
210.如權(quán)利要求209所述的方法，其中，所述燃燒流約為該廢氣流的50％-70％。
211.如權(quán)利要求209所述的方法，其中，所述燃燒流約為該廢氣流的50％或更少。
212.如權(quán)利要求209所述的方法，其中，所述用于將廢氣流分流的裝置包括分流板。
213.如權(quán)利要求212所述的方法，其中，所述分流板位于所述氣體入口和燃燒室之間。
214.如權(quán)利要求209所述的方法，其中，所述燃燒室包括外壁，且所述用于將廢氣流分流的裝置包括所述外壁的一部分。
215.如權(quán)利要求209所述的方法，其中所述燃燒室包括外壁，且所述用于將廢氣流分流的裝置包括所述外壁面對(duì)所述氣體入口的部分。
216.如權(quán)利要求209所述的方法，其中所述燃燒室包括外壁，且所述用于將廢氣流分流的裝置包括所述外壁基本無(wú)開(kāi)口的部分。
217.一種操作排放減少組件來(lái)除去內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中的煙黑的方法，所述方法包括以下步驟確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否在預(yù)定的操作狀況下操作，以及如果發(fā)動(dòng)機(jī)在該預(yù)定的操作狀況下操作，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器。
218.如權(quán)利要求217所述的方法，其中所述確定步驟包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，以及所述操作步驟包括如果發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度在該預(yù)定的范圍內(nèi)，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器。
219.如權(quán)利要求218所述的方法，其中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否處于預(yù)定的范圍內(nèi)的步驟包括監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器的輸出。
220.如權(quán)利要求217所述的方法，其中所述確定步驟包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，以及所述操作步驟包括如果發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷在該預(yù)定的范圍內(nèi)，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器。
221.如權(quán)利要求220所述的方法，其中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷是否處于預(yù)定的范圍內(nèi)的步驟包括查詢發(fā)動(dòng)機(jī)載荷映射。
222.如權(quán)利要求217所述的方法，其中所述確定步驟包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，以及所述操作步驟包括如果發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量處于該預(yù)定的范圍內(nèi)，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器。
223.如權(quán)利要求222所述的方法，其中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量是否處于預(yù)定的范圍內(nèi)的步驟包括監(jiān)控質(zhì)量流量傳感器的輸出。
224.如權(quán)利要求222所述的方法，其中，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量是否處于預(yù)定的范圍內(nèi)的步驟包括從所感測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)估計(jì)排放質(zhì)量流量。
225.如權(quán)利要求217所述的方法，其中所述操作步驟包括在沒(méi)有補(bǔ)充空氣供應(yīng)輔助的情況下操作燃料燃燒式燃燒器。
226.一種用于從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中除去煙黑的排放減少組件，該組件包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，以及配置為控制該燃料燃燒式燃燒器的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否在預(yù)定的操作狀況下操作，以及如果發(fā)動(dòng)機(jī)在該預(yù)定的操作狀況下操作，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器。
227.如權(quán)利要求226所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，以及如果發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度在該預(yù)定的范圍內(nèi)，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器。
228.如權(quán)利要求227所述的排放減少組件，其進(jìn)一步包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器的輸出而確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度是否處于預(yù)定的范圍內(nèi)。
229.如權(quán)利要求226所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，以及如果發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷在該預(yù)定的范圍內(nèi)，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器。
230.如權(quán)利要求226所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器查詢發(fā)動(dòng)機(jī)載荷映射而確定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)載荷是否處于預(yù)定的范圍內(nèi)。
231.如權(quán)利要求226所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，以及如果發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量在該預(yù)定的范圍內(nèi)，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生顆粒過(guò)濾器。
232.如權(quán)利要求231所述的排放減少組件，其進(jìn)一步包括質(zhì)量流量傳感器，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控所述質(zhì)量流量傳感器的輸出而確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量是否處于預(yù)定的范圍內(nèi)。
233.如權(quán)利要求231所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器從所感測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)估計(jì)排放質(zhì)量流量。
234.一種操作排放減少組件來(lái)除去內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中的煙黑的方法，所述方法包括以下步驟確定穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量，基于該排放質(zhì)量流量從數(shù)據(jù)表檢索界限值，以及如果穿過(guò)過(guò)濾器的壓降超出該界限值，則再生該顆粒過(guò)濾器。
235.如權(quán)利要求234所述方法，其中，所述檢索步驟包括查詢所述數(shù)據(jù)表而從多個(gè)界限值中確定該界限值。
236.如權(quán)利要求235所述的方法，其中，所述多個(gè)界限值中的每一個(gè)均對(duì)應(yīng)一個(gè)排放質(zhì)量流量值。
237.如權(quán)利要求234所述的方法，其中，所述再生步驟包括操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)產(chǎn)生熱，用以再生顆粒過(guò)濾器。
238.如權(quán)利要求234所述的方法，其中，確定排放質(zhì)量流量的步驟包括監(jiān)控質(zhì)量流量傳感器的輸出。
239.如權(quán)利要求234所述的方法，其中，確定排放質(zhì)量流量的步驟包括從所感測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)估計(jì)排放質(zhì)量流量。
240.如權(quán)利要求234所述的方法，其中，確定穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降的步驟包括監(jiān)控至少一個(gè)定位成感測(cè)穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降的壓力傳感器的輸出。
241.一種用于從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中除去煙黑的排放減少組件，該組件包括顆粒過(guò)濾器，定位在該顆粒過(guò)濾器上游的燃料燃燒式燃燒器，以及配置為控制該燃料燃燒式燃燒器的控制器，該控制器包括(i)處理器以及(ii)電氣地耦連到該處理器的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)多個(gè)指令，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，這些指令使得所述處理器確定穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量，基于該排放質(zhì)量流量從數(shù)據(jù)表檢索界限值，以及如果穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降超出該界限值，則操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)再生該顆粒過(guò)濾器。
242.如權(quán)利要求241所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器查詢所述數(shù)據(jù)表而從多個(gè)界限值中確定該界限值。
243.如權(quán)利要求242所述的排放減少組件，其中，所述多個(gè)界限值中的每一個(gè)均對(duì)應(yīng)一個(gè)排放質(zhì)量流量值。
244.如權(quán)利要求241所述的排放減少組件，其進(jìn)一步包括排放質(zhì)量流量傳感器，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控所述質(zhì)量流量傳感器的輸出。
245.如權(quán)利要求241所述的排放減少組件，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器從所感測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)估計(jì)排放質(zhì)量流量。
246.如權(quán)利要求241所述的排放減少組件，進(jìn)一步包括至少一個(gè)定位成感測(cè)穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降的壓力傳感器，其中，在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述多個(gè)指令進(jìn)一步使得所述處理器監(jiān)控所述至少一個(gè)壓力傳感器的輸出，以確定穿過(guò)所述顆粒過(guò)濾器的壓降。。
247.一種操作排放減少組件來(lái)除去內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中的煙黑的方法，所述方法包括以下步驟確定穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降，基于發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量確定界限值，以及如果穿過(guò)過(guò)濾器的壓降超出該界限值，則再生該顆粒過(guò)濾器。
248.如權(quán)利要求247所述方法，其中，所述確定界限值的步驟包括查詢數(shù)據(jù)表而基于發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量流量從多個(gè)界限值中確定該界限值。
249.如權(quán)利要求248所述的方法，其中，所述多個(gè)界限值中的每一個(gè)均對(duì)應(yīng)一個(gè)排放質(zhì)量流量值。
250.如權(quán)利要求247所述的方法，其中，所述再生步驟包括操作燃料燃燒式燃燒器來(lái)產(chǎn)生熱，用以再生顆粒過(guò)濾器。
251.如權(quán)利要求247所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟從質(zhì)量流量傳感器的輸出確定排放質(zhì)量流量。
252.如權(quán)利要求247所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟從所感測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)估計(jì)排放質(zhì)量流量。
253.如權(quán)利要求247所述的方法，其中，確定穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降的步驟包括監(jiān)控至少一個(gè)定位成感測(cè)穿過(guò)顆粒過(guò)濾器的壓降的壓力傳感器的輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種排放減少組件，其包括第一顆粒過(guò)濾器和第二顆粒過(guò)濾器，該第一顆粒過(guò)濾器具有與其相關(guān)聯(lián)的第一燃料燃燒式燃燒器，該第二顆粒過(guò)濾器具有與其相關(guān)聯(lián)的第二燃料燃燒式燃燒器。控制單元控制第一燃料燃燒式燃燒器和第二燃料燃燒式燃燒器的操作。還公開(kāi)了一種操作排放減少組件的方法。
文檔編號(hào)B01D46/00GK1929895SQ200580007276
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月13日
發(fā)明者默特·E·貝爾克曼, 愛(ài)德華·C·金奈爾德, 約翰·布賴恩·阿貝爾, 斯蒂芬·保羅·戈?duì)柕率┟芴? 小塞繆爾·N·克蘭, 納溫·哈迪婭, 約·約瑟夫·赫卡比, 威廉·泰勒三世, 威爾伯·H·克勞利, 蘭達(dá)爾·J·約翰遜, 尼古拉斯·比爾克比, 大衛(wèi)·皮爾遜, 紹亞·法爾, 孔優(yōu)根 申請(qǐng)人:阿文技術(shù)有限公司