用于减少微粒物排放的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于减少微粒物排放的系统和方法，涉及一种用于车辆的方法，其包括：响应于新的排气微粒过滤器的安装，用产生灰分的添加剂掺杂燃料、并且燃烧该掺杂的燃料以产生灰分，其中该灰分作为灰分涂层沉积在该新的排气微粒过滤器上。以此方式，与没有沉积的灰分涂层的过滤器相比，排气微粒过滤器的过滤效率可以被快速地提高，相比于使用膜的常规方法更便宜，并且与常规方法相比具有较低的背压降。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及用于减少微粒物排放的系统和方法。
技术介绍
一种用于提高汽油发动机排气微粒过滤器的过滤效率的方法包括将膜层集成在该微粒过滤器基底(substrate)的表面上，以提高过滤效率的同时减小过滤器两端的压降，并且使用结合有表面涂层(wash coat)的高孔隙率过滤器基底。然而，具有集成的膜层的过滤器增大了制造成本。此外，取决于涂层的量，具有表面涂层的高孔隙率基底可能仅小幅提高了过滤效率。又进一步地，大量加载有涂层的基底可以呈现出提高的过滤效率，但这仅是在非常高的过滤背压下，这可能导致过滤器不可操作。
技术实现思路
本专利技术人在此已认识到了以上问题，并且已经开发了至少部分地解决这些问题的系统和方法。在一个示例中，一种用于车辆的方法可以包括响应于新的排气微粒过滤器而用产生灰分的添加剂掺杂燃料并且燃烧该掺杂的燃料以产生灰分，其中该灰分作为灰分涂层沉积在该新的排气微粒过滤器上。在一个示例中，一种用于新的汽油发动机可以包括安装排气微粒过滤器、用产生灰分的添加剂掺杂汽油、并且燃烧该掺杂的汽油以产生灰分，其中该灰分作为灰分涂层沉积在该排气微粒过滤器上。在另一个示例中，其中用产生灰分的添加剂掺杂汽油包括用机油润滑剂添加剂来掺杂汽油。在另一个示例中，其中该用机油润滑剂添加剂掺杂汽油包括用ZDDP来掺杂汽油。在另一个示例中，其中该用机油润滑剂添加剂掺杂汽油包括用磺酸钙来掺杂汽油。在另一个示例中，方法进一步包括用燃料携带的催化剂掺杂汽油。在另一个示例中，其中用燃料携带的催化剂掺杂汽油包括用铁、铈、铂和铜中的一种来掺杂汽油。在另一个示例中，其中燃烧该掺杂的燃料以产生灰分包括燃烧掺杂的燃料以产生4.5g灰分。在另一个示例中，其中燃烧该掺杂的燃料以产生灰分包括燃烧该掺杂的燃料，以产生排气微粒过滤器的10％的完全使用寿命灰分。在另一个示例中，一种车辆系统可以包括：燃烧发动机；燃料箱；接收来自燃烧发动机的排气的排气微粒过滤器；以及具有存储在非暂时性存储器的计算机可读指令的控制器，其用于：响应于新的排气微粒过滤器的安装，用产生灰分的添加剂掺杂燃料并且燃烧该掺杂的燃料以产生灰分，其中该灰分作为灰分涂层沉积在新的排气微粒过滤器上。在另一个示例中，该车辆系统进一步包括流体地耦连到燃料箱的燃料添加剂储存箱，其中该燃料箱接收来自燃料添加剂储存箱的产生灰分的添加剂。在另一个示例中，其中产生灰分的添加剂包括ZDDP。在另一个示例中，其中产生灰分的添加剂包括磺酸钙。以此方式，燃烧掺杂的燃料实现在该新的排气微粒过滤器上产生灰分涂覆的技术结果，这可以在没有膜的情况下在显著小于3000英里的英里数水平处提高该过滤器的净过滤效率，同时维持过滤背压水平。本说明的以上优点和其他优点、以及特征在单独地或结合附图来考虑以下详细说明时将是容易了解的。应理解的是，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在详细说明中进一步描述的一系列概念。并非意在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围只由具体实施方式之后的权利要求书限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决了以上提出的或在本披露的任何部分提出的缺点的实现方式。附图说明图1示意性示出了车辆推进系统。图2示意性示出了用于图1的车辆推进系统的发动机。图3示意性示出了排气微粒过滤器的示例。图4示出了过滤效率和灰分负载的图表。图5示出了干净的基底和灰分负载的基底的过滤效率图表。图6示意性示出了过滤器孔隙的截面如何随着灰分被沉积在干净的排气
微粒过滤器而改变。图7示出了用于提高排气微粒物过滤效率的流程图。图8示出了使用图7所示的方法来提高排气过滤效率的示例性时间轴。具体实施方式此详细说明涉及用于提高车辆推进系统(例如，图1的车辆推进系统)中的发动机排气微粒过滤器的效率的系统和方法。响应于新的排气微粒过滤器(如图3所示)安装在发动机(例如，图2的发动机)中，可以用产生灰分(ash)的添加剂掺杂燃料。掺杂的燃料的燃烧产生灰分，该灰分作为灰分涂覆(coating)沉积在排气微粒过滤器的表面上，如图6所示。具体地，图4-5示出排气微粒过滤器上的灰分涂覆与没有灰分涂覆的干净过滤器相比可以如何提高过滤器的过滤效率。控制器可以如图7的流程图中所示执行可执行指令，以便响应于新的排气微粒过滤器的安装或响应于新的车辆用产生灰分的添加剂掺杂燃料。在其他情况下，操作者可以响应于该新的排气过滤器的安装而手动地用产生灰分的添加剂来掺杂燃料。通过图8的时间轴示出响应于该新的微粒过滤器的安装来掺杂燃料以及所得的微粒过滤器效率的增大。以此方式，掺杂的燃料的燃烧在该新的排气微粒过滤器上产生灰分涂覆，这可以在没有昂贵的膜的情况下在显著小于3000英里的英里数水平上提高该过滤器的净过滤效率的同时维持过滤背压水平。图1示出示例车辆推进系统100。车辆推进系统100包括燃料燃烧发动机110和马达120。作为非限制性示例，发动机110包括内燃发动机，并且马达120包括电动马达。马达120可以被配置成利用或消耗不同于发动机110的不同能量源。例如，发动机110可以消耗液体燃料(例如汽油)来产生发动机输出，而马达120可以消耗电能来产生马达输出。这样，带有推进系统100的车辆可以被称为混合电动车辆(HEV)。车辆推进系统100可以取决于该车辆推进系统遇到的工况来利用各种不同的操作模式。这些模式中的一些可以使得发动机110能够被维持在熄火状态(例如，设定成停用状态)，其中发动机处的燃料燃烧被中断。例如，在选定的操作条件下，马达120可以在发动机110被停用时经由驱动轮130如箭头122所示地推进车辆。在其他工况期间，发动机110可以被设定成停用状态(如以上描述的)
而可以运行马达120来对能量储存装置150如电池充电。例如，马达120可以接收如箭头122所示地来自驱动轮130的车轮扭矩，其中马达可以将车辆的动能转化成电能以便如箭头124所示储存在能量储存装置150处。这种操作被称为车辆的再生制动。因此，在一些实施例中马达120可以提供发电机功能。然而，在其他实施例中，发电机160可以替代地接收来自驱动轮130的车轮扭矩，其中发电机可以将车辆的动能转化成电能以便如箭头162所示储存在能量储存装置150处。在另外的其他工况期间，发动机110可以如箭头142所示通过燃烧从燃料系统140接收的燃料来运行。例如，发动机110可以在马达120被停用时被运转来经由驱动轮130如箭头112所示地推进车辆。在其他工况期间，发动机110和马达120各自可以运行来经由驱动轮130分别如箭头112和122所示地推进车辆。发动机和马达均可以选择性推进车辆的配置可以被称为并联型车辆推进系统。应注意到，在一些实施例中，马达120可以经由第一组驱动轮来推进车辆，而发动机110可以经由第二组驱动轮来推进车辆。在其他实施例中，车辆推进系统100可以被配置成串联型车辆推进系统，从而发动机不直接推进这些驱动轮。相反，发动机110可以被运转来对马达120提供动力，马达120进而经由驱动轮130如箭头122所示地推进车辆。例如，在选定工况期间，发动机110可以驱动发电机160，该发电机进而如箭头114所示向一个或多个马达120、或者如箭头162所示向能量储存装置150供应电能。作为另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的方法，包括：响应于新的排气微粒过滤器的安装，用产生灰分的添加剂掺杂燃料，并且燃烧所述掺杂的燃料以产生灰分，其中所述灰分作为灰分涂层沉积在所述新的排气微粒过滤器上。

【技术特征摘要】
2015.06.15 US 14/740,0461.一种用于车辆的方法，包括：响应于新的排气微粒过滤器的安装，用产生灰分的添加剂掺杂燃料，并且燃烧所述掺杂的燃料以产生灰分，其中所述灰分作为灰分涂层沉积在所述新的排气微粒过滤器上。2.如权利要求1所述的方法，其中用所述产生灰分的添加剂掺杂所述燃料包括用机油润滑剂添加剂来掺杂所述燃料。3.如权利要求2所述的方法，其中用所述机油润滑剂添加剂掺杂燃料包括用二烷基二硫代磷酸锌即ZDDP来掺杂所述燃料。4.如权利要求3所述的方法，其中用所述机油润滑剂添加剂掺杂所述燃料包括用磺酸钙来掺杂所述燃料。5.如权利要求4所示的方法，进一步包括用燃料携带的催化剂来掺杂所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·华纳，T·B·查恩科，W·C·若钠，G·卡瓦泰欧，D·A·杜布森，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US