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用于繞過微粒過濾器的系統(tǒng)和方法與流程

文檔序號:12058589閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種設備,其包括:

布置在排氣通道中的汽油微粒過濾器,即GPF;

中心旁路通道,其包括布置在所述GPF上游的第一部分和通過所述GPF的中心的第二部分;

收縮錐體,其形成所述排氣通道的一部分并且布置在所述第一部分的上游且連接到所述第一部分;

一個或多個外通道,其耦接在所述收縮錐體與所述GPF之間并且與所述中心旁路通道隔開;以及

布置在所述第一部分內的閥。

2.根據權利要求1所述的設備,其中所述閥包括閥板和閥致動器,其中所述閥致動器的至少一部分被布置在所述中心旁路通道的所述第一部分的內部的外部,并且所述閥板被定位在中心旁路通道的所述第一部分的所述內部內。

3.根據權利要求2所述的設備,其中布置在所述中心旁路通道的所述第一部分的內部的外部的所述閥致動器的所述至少一部分被定位在形成在所述中心旁路通道的外壁與所述一個或多個外通道的外壁之間的空間內。

4.根據權利要求1所述的設備,其中所述收縮錐體包括較寬的第一端部和較窄的第二端部,其中所述第一端部耦接到所述排氣通道的上游部分并且所述第二端部直接耦接到所述中心旁路通道的所述第一部分的入口。

5.根據權利要求4所述的設備,其中所述收縮錐體包括從所述收縮錐體的所述第一端部到所述第二端部向內成一定角度的壁。

6.根據權利要求4所述的設備,進一步包括形成所述GPF的殼體的一部分并且布置在所述GPF上游和所述中心旁路通道的所述第一部分下游的擴張錐體,其中所述擴張錐體包括耦接到所述中心旁路通道的所述第一部分的外壁的較窄的第一端部和耦接到圍繞所述GPF的所述GPF的所述殼體的中心部分的較寬的第二端部。

7.根據權利要求6所述的設備,其中所述一個或多個外通道中的每個都耦接在所述收縮錐體的所述第一端部與所述擴張錐體的所述第二端部之間。

8.根據權利要求6所述的設備,其中所述一個或多個外通道包括在圓周上圍繞所述中心通道的外部隔開但在所述收縮錐體上游的所述排氣通道或所述GPF的所述殼體的所述中心部分中的一個的外直徑內的多個外通道。

9.根據權利要求6所述的設備,其中GPF的所述殼體的所述中心部分圍繞所述GPF的過濾器元件形成且封閉所述GPF的所述過濾器元件,并且進一步包括定位在GPF的下游端處的第二收縮錐體,其中所述GPF殼體的所述中心部分耦接在所述擴張錐體與所述第二收縮錐體之間。

10.根據權利要求1所述的設備,其中所述GPF包括中心軸線,并且其中所述中心旁路通道沿著所述中心軸線居中,并且其中所述GPF在圓周上圍繞所述中心旁路通道的外周形成。

11.一種方法,其包括:

在第一狀況期間,將布置在排氣通道的汽油微粒過濾器即GPF上游的中心旁路通道中的閥調節(jié)到第一位置,以使來自形成所述中心旁路通道上游的所述排氣通道的一部分的收縮錐體的排氣流動并且僅流過圍繞所述中心旁路通道且將所述GPF的殼體連接到所述收縮錐體的外圍通道,其中所述中心旁路通道通過所述GPF的中心;以及

在第二狀況期間,將所述閥調節(jié)到第二位置,以使來自所述收縮錐體的所述排氣的至少一部分流過所述中心旁路通道。

12.根據權利要求11所述的方法,進一步包括在調節(jié)所述閥之后,響應于所述GPF兩端的壓力降調節(jié)發(fā)動機操作。

13.根據權利要求12所述的方法,其中調節(jié)發(fā)動機操作包括調節(jié)渦輪增壓器升壓、火花正時和節(jié)閥中的一個或多個,并且其中所述壓力降基于在所述排氣通道中的GPF的上游測量的壓力。

14.根據權利要求11所述的方法,其中將所述閥調節(jié)到所述第一位置以使來自所述收縮錐體的排氣流動并且僅流過所述外圍通道包括使排氣從所述收縮錐體流到耦接到所述收縮錐體的較寬部分的所述外圍通道的入口、使排氣流過所述外圍通道、使排氣流到在所述GPF的殼體內形成所述GPF的入口的擴張錐體中以及使排氣流過所述GPF的過濾器元件。

15.根據權利要求11所述的方法,其中將所述閥調節(jié)到所述第二位置包括使排氣從所述收縮錐體的較寬部分流到直接耦接到所述中心旁路通道的進口的所述收縮錐體的較窄部分,以將排氣引導到在所述收縮錐體的收縮內表面之后的所述中心旁路通道中,并且使排氣從所述中心旁路通道流到所述GPF下游的所述排氣通道的一部分。

16.根據權利要求11所述的方法,其中所述第一狀況包括冷起動狀況中的一個或多個,所述冷起動狀況包括發(fā)動機溫度低于閾值溫度、所述GPF的主動再生事件和車輛加速度超過閾值水平。

17.根據權利要求16所述的方法,其中所述第二狀況包括下面的所述冷起動狀況中的一個或多個,即:當所述發(fā)動機溫度處于或高于所述閾值溫度時、或當車輛加速度沒有超過所述閾值水平時以及沒有發(fā)生所述GPF的所述主動再生事件。

18.根據權利要求17所述的方法,其中所述第一位置為完全關閉的位置并且所述第二位置為完全打開的位置,并且進一步包括:在第三狀況期間,將所述閥調節(jié)到第三位置,其中所述第三位置在所述第一位置與所述第二位置之間,其中所述第三狀況包括在所述GPF的主動再生事件期間,并且其中所述第三位置基于所述GPF的溫度和期望的所述GPF的再生溫度。

19.一種系統(tǒng),其包括:

汽油微粒過濾器,即GPF,其被布置在排氣通道中并且具有中心軸線;

三元催化劑,其被布置在所述GPF上游的所述排氣通道中;

中心旁路通道,其包括布置在所述GPF上游的第一部分和通過圍繞所述中心軸線形成的所述GPF的中心孔的第二部分;

收縮錐體,其形成所述三元催化劑的殼體的下游部分并且連接到所述中心旁路通道的所述第一部分;

擴張錐體,其形成所述GPF的殼體的上游部分并且布置在所述中心旁路通道的所述第一部分的入口下游;

多個外圍通道,其被定位在所述收縮錐體與所述擴張錐體之間并且與所述中心通道隔開;

閥,其被布置在所述中心旁路通道的所述第一部分內;以及

帶有計算機可讀指令的控制器,用于:

調節(jié)所述閥的位置以調節(jié)流過所述外通道并且流過所述GPF的排氣的百分比以及響應于調節(jié)所述閥的位置并且基于所述GPF上游的壓力調節(jié)發(fā)動機操作。

20.根據權利要求19所述的系統(tǒng),其中所述閥包括布置在所述中心旁路通道的所述第一部分內的閥板和閥致動器,其中所述閥致動器的至少一部分在所述中心旁路通道的所述第一部分的外部,并且其中調節(jié)所述閥的位置包括增加所述閥的打開量以減小流過所述外通道和流過所述GPF的排氣的百分比以及減小所述閥的打開量以增加流過所述外通道并且流過所述GPF的排氣的百分比。

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