颗粒捕集器再生控制系统技术方案

一种再生控制系统可包括一或多个在一排气元件中的过滤器部分。该再生控制系统还可包括一控制器，该控制器被构造成用来确定在该排气元件中所积聚的烟灰量。该控制器还可被构造成用来确定在排气元件中所积聚的灰量。该该控制器还可被构造成根据在排气元件中所积聚的烟灰量和灰量来确定在排气元件中所积聚的颗粒物的量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对排气系统组件的再生的控制，尤其涉及用于根据在排气元件中所聚集的颗粒量来再生排气系统组件的系统和方法。
技术介绍
发动机(包括柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机以及其它本领域中的发动机)会排放空气污染物。这些空气污染物可由气态材料和固体颗粒物组成。颗粒物可包括被称作烟灰(soot)的炭颗粒。此外，颗粒物可包括灰，该灰可用于发动机润滑油中以降低润滑油的酸度。可将由发动机产生的颗粒物从废蒸汽中过滤出来。这些技术中的一个包括使用诸如颗粒过滤器的排气元件。颗粒过滤器将废蒸汽中所包含的颗粒捕集下来，从而使废蒸汽在进入空气的时候更干净。已开发了不同类型的颗粒过滤器。一些过滤器可包括多孔过滤材料，而其它的可包括金属丝网过滤器。这些过滤器的孔或金属丝网可在废蒸汽从过滤器的进口流向出口的过程中将废蒸汽中的至少一部分颗粒物捕集下来。被过滤器捕集下的颗粒物会聚集在过滤器中，降低发动机的效率。随着过滤器中的颗粒物聚集，发动机的背压会上升。因此，为了产生与过滤器中没有颗粒物时一样数量的动力，发动机会消耗更多的燃料。通过定期清理过滤器可以避免这些及其它问题。在本领域中存在多种清理过滤器的方法。一个清理过滤器的方法包括将被捕集在过滤器中的颗粒物加热到颗粒燃烧或汽化的温度。这类清理可称为再生。已提出了多种再生系统以确定何时对颗粒捕集过滤器进行再生。这些系统中的许多采用排气元件上的压差值来决定何时对排气元件进行再生。例如，2003年9月23日授予Tashiro等人的美国专利6622480(‘480专利)描述了只在比较预计的排气元件上的压差以及测得的排气元件上的压差的基础上来确定何时对一个颗粒捕集器进行再生。如果测得的压差超出预计的压差，启动对系统的再生。虽然‘480专利的方法可用于确定开始再生的时间，但该方法还有一些缺点。该方法使用在排气元件上测得的压差作为决定再生排气元件时间的唯一基础。由于对再生的需求与积聚在排气元件中的颗粒物的量有关，并且由于‘480专利中测量压差的方法对于精确确定积聚在排气元件中的颗粒物的量来说是不够的，因此480专利中的方法会不适于确切决定何时进行再生。本专利技术旨在克服已有技术中再生方法的一或多个问题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面包括一种用于一排气元件的再生控制系统。该再生控制系统可包括一或多个在该排气元件中的过滤器部分。该再生控制系统还可包括一控制器，该控制器被构造成用来确定在排气元件中所积聚的烟灰的量。该控制器还可被构造成用来确定在排气元件中所积聚的灰的量。该该控制器还可被构造成根据在排气元件中积聚的烟灰量和灰量来确定在排气元件中所积聚的颗粒物的量。本专利技术的另一个方面包括一种控制一发动机排气元件中的再生的方法。该方法可包括使废气流过排气元件的一或多个过滤器部分。该方法还可包括预计在排气元件中积聚的烟灰量。该方法可包括预计积聚在排气元件中的灰的量。该方法还可包括根据在排气元件中所积聚的烟灰量和灰量来预计排气元件中积聚的颗粒物量。附图说明图1是表示根据一示例性揭示的实施例的一工作机械的图示；图2是根据一示例性揭示的实施例的再生系统的方框图；图3是根据一示例性揭示的实施例的排气元件的图示。具体实施例方式图1提供了一工作机械10的图示。该工作机械10可包括发动机12。工作机械10还可包括一机架14和一工作机具16。发动机12可操作地与一排气系统18连接。发动机12可包括柴油发动机、汽油发动机或其它任何动力产生装置。工作机械10还可包括一牵引装置20。虽然显示出的工作机械10是一履带式拖拉机，但工作机械10可包括各种工作机械。例如，工作机械10可为卡车、轮式拖拉机、自动倾卸卡车、汽车、公路汽车、越野汽车、滑动转向装置(skid-steer)、固定式发电机(stationary-generator)或其它任何包括一产生废气流的发动机的装置。排气系统18可包括用于将由发动机12或其它废气产生装置所生成的废气传送入大气的元件。例如，排气系统18可包括一排气岐管(未示出)、一颗粒物过滤器或任何其它过滤装置、一催化转化器或任何其它催化装置、一消声器、一尾管(未示出)以及一或多根排气管道(比如排气管)。图2提供了表示根据示例性揭示的实施例的一颗粒物再生控制系统100的方框图。该再生系统100可包括发动机12、排气系统18和控制器104。再生系统100还可包括一再生装置106、排气管道108、一前部压力(forwardpressure)传感器110和尾部压力(aft pressure)传感器112。此外，再生系统100还可包括一排气元件114。排气管道108可携带一股废气流122。排气管道108可用于将废气流122从发动机12传送到排气元件114。排气管道108可包括管子或其它元件，这些元件便于废气流122从发动机12到排气元件114的运动。在再生系统中可使用本领域中已知类型的各种压力传感器。例如压力传感器110和112可包括压差传感器和表压传感器。压力传感器110和112可放置在工作机械10中任何需要的位置上。在示例性的实施例中，如图2所示，压力传感器110可放置在排气元件114的上游，而压力传感器112可放置在下游。排气元件114可包括能将废气流122所携带的颗粒物中的至少一部分捕集下来的任何装置(例如颗粒物捕集器)。排气元件114可包括适于捕集废气流122中的颗粒物的任何类型的结构。在一个实施例中，排气元件114可包括一多孔陶瓷结构，该多孔陶瓷结构可被构造成用来捕集包含在废气流122中的颗粒物。该陶瓷结构可包括诸如氧化铝、氧化钙和氮化硅之类的组合物。在另一个实施例中，排气元件114可使用一被构造为用来捕集包含在废气流122中的颗粒物的丝网。该丝网可由导电材料比如铝和铜以及任何其它此类材料制成。图3是根据示例性示出的实施例的排气元件的图示。排气元件114可包括一或多个过滤器部分。例如，如图3所示，排气元件114包括过滤器部分202、204和206。每个过滤器部分202、204和206可各自单独再生，或对包括所有这些过滤器部分的一组一起进行再生，或对包括其中任意数量过滤器部分的一小组进行再生。可以采用各种机构来单独或作为一组来再生每一个过滤器部分。例如，一阀门组件(未示出)可用于选择性地阻塞废气流122流入一或多个过滤器部分202、204和206。再生装置106可被构造成用来再生废气流122被阻塞的一些或所有过滤器部分。虽然在图3中只示出了三个过滤器部分202、204和206，但应该注意的是排气元件114可包括任意数量的过滤器部分。参见图2，再生装置106可用于再生排气元件114，并可包括任何类型可提供足够热量来再生至少一部分排气元件114的装置。再生装置可包括一或多个换热器、燃烧器或电阻加热部件。在示例性的实施例中，再生装置106中可包括一或多个电阻加热部件。向电阻加热部件提供的电力可用于加热该部件。电阻加热部件散发出的热量用于排气元件114的再生。具体来说，从电阻加热部件散发出的热量可使积聚在排气元件114中的颗粒物的温度上升到颗粒物燃烧或汽化的温度。或者，特别是在排气元件114包括由导电金属制成的丝网的情况下，再生装置106可包括向丝网提供电流的电源。由丝网因电阻加热而散发出的热量可用于再生至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于一排气元件的再生控制系统它包括：一或多个在排气元件中的过滤器部分；一控制器，该控制器被构造成用来：确定在该排气元件中所积聚的烟灰量；确定在排气元件中所积聚的灰量；以及根据在排气元件中所积聚的烟 灰量和灰量来确定在排气元件中所积聚的颗粒物的量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CN奥普瑞斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]