專利名稱：用于操作微粒過(guò)濾器的方法和微粒過(guò)濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于操作微粒過(guò)濾器的方法并且還涉及微粒過(guò)濾器。
背景技術(shù)：
本發(fā)明可以以用于容納炭煙排放物的微粒過(guò)濾器，特別是柴油機(jī)微粒過(guò)濾器 (DPF)的形式應(yīng)用于具有排氣后處理設(shè)備的直接噴射機(jī)動(dòng)車輛中。為了估算容納在微粒過(guò)濾器中的微粒的負(fù)載或數(shù)量，在不能直接測(cè)量所容納的負(fù) 載的情況下，用于供給的氣體的排放模型通常被用作基礎(chǔ)。雖然，在柴油機(jī)(排氣)微粒過(guò)濾器的情況下，一般來(lái)說(shuō)差壓傳感器(DP傳感器) 常規(guī)上用來(lái)估算炭煙負(fù)載，它根據(jù)該負(fù)載狀態(tài)發(fā)生，由于這種相關(guān)性通常隨著負(fù)載的增加 而減少，該負(fù)載狀態(tài)在差壓和炭煙負(fù)載之間不再有任何相關(guān)性。因此，在估算灰煙負(fù)載的同 時(shí)，為了通過(guò)附加的方法確定炭煙負(fù)載或作為輔助估算，一個(gè)模型用于包含炭煙微粒的供 給的氣體，而且主要通過(guò)差壓傳感器估算炭煙負(fù)載。然后，為了估算炭煙負(fù)載，被估算的炭 煙負(fù)載速率關(guān)于被動(dòng)/主動(dòng)炭煙再生來(lái)修正并被積分。但是，利用車輛(車輛上)傳感器在排氣中或以發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出來(lái)測(cè)量炭煙速率的 可能性受限制，并且尚未達(dá)到研制的成熟階段。此外，這種炭煙速率的測(cè)量由于額外地需要 傳感器導(dǎo)致增加成本。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前述的背景技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種用于操作微粒過(guò)濾器的方法，并 且還提供一種微粒過(guò)濾器，該微粒過(guò)濾器的成本比較低，能夠迅速開(kāi)始微粒過(guò)濾器的再生， 或可靠地檢測(cè)容納在該微粒過(guò)濾器中的微粒的數(shù)量。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的特征的方法及根據(jù)本發(fā)明的特征的裝置實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。根據(jù)本發(fā)明用于操作微粒過(guò)濾器的方法，該微粒過(guò)濾器具有形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的 至少一個(gè)過(guò)濾部分和可加熱的微粒收集元件，該可加熱的微粒收集元件設(shè)置在這個(gè)過(guò)濾部 分附近并且包含具有熱敏電阻的材料，該方法包括如下步驟加熱該微粒收集元件；和測(cè)量該微粒收集元件的電阻以確定是否再生微粒過(guò)濾器。由于加熱該微粒收集元件的結(jié)果，在形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾部分的裝載之后聚 集在微粒收集元件上的炭煙微粒被再生或燃燒。如果，現(xiàn)在在這種情況下，聚集在微粒收集 元件上的炭煙的量超過(guò)預(yù)定的閾值，這可以通過(guò)微粒收集元件的電阻減小來(lái)確定，因此能 夠成本低，迅速開(kāi)始微粒過(guò)濾器的再生，或可靠地檢測(cè)容納在該微粒過(guò)濾器中的微粒的數(shù) 量。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該微粒過(guò)濾器除了形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾部分之外，還有形 成封閉過(guò)濾系統(tǒng)的另一個(gè)過(guò)濾部分。優(yōu)選地，形成該開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾部分設(shè)置在該微粒過(guò)濾器的邊緣區(qū)域中。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，由于該優(yōu)選的流動(dòng)路徑在該氣流被引導(dǎo)到該微粒過(guò)濾器的邊緣區(qū)域之前首先 引導(dǎo)通過(guò)該微粒過(guò)濾器的中心區(qū)域，因此微粒收集元件最后被煙微粒裝載。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，為了有效地聚集微粒，該微粒收集元件具有網(wǎng)格狀幾何形狀。根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及用于過(guò)濾來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣氣流的微粒的微粒過(guò) 濾器，該微粒過(guò)濾器具有形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的至少一個(gè)過(guò)濾部分和可加熱的微粒收集元 件，該可加熱的微粒收集元件鄰近這個(gè)過(guò)濾部分設(shè)置并且包括具有熱敏電阻的材料。其他的實(shí)施例可以從說(shuō)明書和其它實(shí)施例推導(dǎo)出。


在下文中將根據(jù)優(yōu)選的示例性實(shí)施例并參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的微粒過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的微粒過(guò)濾器100具有形成封閉過(guò)濾系統(tǒng)的第一過(guò)濾部分 10和形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的第二過(guò)濾部分20，該第二過(guò)濾部分20設(shè)置在邊緣區(qū)域中或微粒 過(guò)濾器100的周邊中。形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的第二過(guò)濾部分20能夠容納炭煙微粒，直到達(dá)到負(fù)載的閾值。 當(dāng)達(dá)到閾值時(shí)，發(fā)生炭煙微粒的穿透。由于在常規(guī)的系統(tǒng)中，為了防止由于過(guò)高的再生溫度 引起對(duì)微粒過(guò)濾器100的損壞，需要迅速地再生?？拷纬砷_(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的第二過(guò)濾部分20設(shè)置微粒收集元件30，該微粒收集元 件30以網(wǎng)格形狀方式實(shí)施并且包含在排氣氣流中的炭煙微粒聚集在其上。當(dāng)形成開(kāi)口過(guò) 濾系統(tǒng)的第二過(guò)濾部分20完全裝載時(shí)，為了引起聚集炭煙微粒的表面的再生，該微粒收集 元件30被電加熱。微粒收集元件30包含其電阻為熱敏的材料。在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間或發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行之前，微粒收集元件30被加熱，并且由 傳感器元件40測(cè)量微粒收集元件30的電阻。由于加熱微粒收集元件30的結(jié)果，在形成開(kāi) 口過(guò)濾系統(tǒng)的第二過(guò)濾部分20的裝載之后，聚集在微粒收集元件30上的炭煙微粒被再生 或燃燒。如果在聚集在微粒收集元件30上的炭煙的量超過(guò)預(yù)定的閾值的情況下，可以確定 該微粒收集元件30的電阻減小。根據(jù)本發(fā)明，微粒收集元件30的電阻減小的這種跡象被用作形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng) 的第二過(guò)濾部分20用炭煙微粒裝載的事件的測(cè)量或指示。如果情況是這樣，整個(gè)微粒過(guò)濾 器100 (即，第一過(guò)濾部分10和第二過(guò)濾部分20兩者)的再生被開(kāi)始或啟動(dòng)。由于在該氣流被引導(dǎo)到微粒過(guò)濾器100的邊緣區(qū)域或周邊之前，優(yōu)選的流動(dòng)路徑 (即，最低流動(dòng)阻力的路徑)首先通過(guò)該微粒過(guò)濾器100的中心區(qū)域，在微粒過(guò)濾器100的 邊緣區(qū)域中設(shè)置形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的第二過(guò)濾部分20確保微粒收集元件30最后被炭煙微 粒裝載。在這種情況下，微粒過(guò)濾器100優(yōu)選以這樣方式構(gòu)造，使得在形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的 第二過(guò)濾部分20中的流動(dòng)阻力(在清潔狀態(tài)下)大于形成封閉過(guò)濾系統(tǒng)的第一過(guò)濾部分 10的阻力。
權(quán)利要求
一種用于操作微粒過(guò)濾器的方法，所述微粒過(guò)濾器(100)具有形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的至少一個(gè)過(guò)濾部分(20)和可加熱的微粒收集元件(30)，所述方法包括加熱所述微粒收集元件(30)，所述可加熱的微粒收集元件(30)被設(shè)置在所述過(guò)濾部分(20)附近并且包含具有熱敏電阻的材料；和用傳感器元件(40)測(cè)量所述微粒收集元件(30)的電阻以確定是否再生微粒過(guò)濾器(100)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括基于所述微粒收集元件(30)的測(cè)量電阻的變化，使所述微粒過(guò)濾器(100)再生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于如果確定所述微粒收集元件(30)的電阻減小，則使所述微粒過(guò)濾器(100)再生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3其中之一所述的方法，其特征在于所述微粒過(guò)濾器(100)除了所述形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾部分(20)之外，還具有形成 封閉過(guò)濾系統(tǒng)的另一個(gè)過(guò)濾部分(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4其中之一所述的方法，其特征在于所述形成所述開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾部分(20)被設(shè)置在所述微粒過(guò)濾器(100)的邊緣 區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5其中之一所述的方法，其特征在于 所述微粒收集元件(30)具有網(wǎng)格狀幾何形狀。
7.一種用于過(guò)濾來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣流的微粒的微粒過(guò)濾器，其特征在于包括 所述微粒過(guò)濾器具有形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的至少一個(gè)過(guò)濾部分(20)和可加熱的微粒收集元件(30)，所述可加熱的微粒收集元件(30)鄰近所述過(guò)濾部分(20)設(shè)置并且包括具有 熱敏電阻的材料。
8 根據(jù)權(quán)利要求7所述的微粒過(guò)濾器，其特征在于所述微粒過(guò)濾器除了所述形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾部分(20)之外，還具有形成封閉 過(guò)濾系統(tǒng)的另一個(gè)過(guò)濾部分(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的微粒過(guò)濾器，其特征在于所述形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾部分(20)被設(shè)置在所述微粒過(guò)濾器(100)的邊緣區(qū)域中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9其中之一所述的微粒過(guò)濾器，其特征在于 所述微粒收集元件(30)具有網(wǎng)格狀幾何形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10其中之一所述的微粒過(guò)濾器，其特征在于所述微粒過(guò)濾器(100)被構(gòu)造以使在所述形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾部分(20)中的流 動(dòng)阻力大于所述形成封閉過(guò)濾系統(tǒng)的另一個(gè)過(guò)濾部分(10)的流動(dòng)阻力。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于操作微粒過(guò)濾器的方法并且同樣涉及微粒過(guò)濾器。根據(jù)本發(fā)明的方法用于操作微粒過(guò)濾器，該微粒過(guò)濾器具有形成開(kāi)口過(guò)濾系統(tǒng)的至少一個(gè)過(guò)濾部分(20)和設(shè)置在這個(gè)過(guò)濾部分(20)附近并且包含具有熱敏電阻的材料的可加熱的微粒收集元件(30)，該方法包括如下步驟加熱該微粒收集元件(30)；和測(cè)量該微粒收集元件(30)的電阻以確定是否再生微粒過(guò)濾器(100)。
文檔編號(hào)B01D46/00GK101829458SQ20101013232
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者Y·雅庫(kù)珀 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司