专利名称：具有集成的净化和点燃装置的再生系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种再生系统，并且更特别是，本发明涉及一种具 有集成装置的再生系统，该集成装置用于在清洁过程中净化燃料喷 射器并在喷射过程中点燃燃料。
背景技术：
包括柴油发动机、汽油发动机、燃气动力发动才几以及本领域公 知的其它发动机的发动机排出空气污染物的复合混合物。这些空气 污染物包括公知为颗粒物质或烟灰的固体材料。由于对环保的关注 日益增加，废气排放标准变得更加严格，并且根据发动机的类型、 发动机的尺寸和/或发动机的等级来规定从发动机排出的颗粒物质含 量。
发动机制造商所采用的 一 种符合排放到环境中的颗粒物质规定 的方法是通过所谓的颗粒捕集器或柴油颗粒过滤器从发动机的废气 流中去除颗粒物质。颗粒捕集器是被设计成捕集颗粒物质的过滤器， 并通常包括丝网或陶瓷蜂窝介质。虽然开始时颗粒捕集器会充分地 去除颗粒，但是颗粒捕集器的长时间使用会造成颗粒物质在介质内 积累，由此降低过滤器的功能，继而降低发动机的性能。
被收集的颗粒物质可以经由所谓的再生工艺从过滤器去除。为 了开始过滤器的再生工艺，被捕集在过滤器内的颗粒物质的温度必 须升高到燃烧阈值，此时颗粒物质被燃尽。 一种升高颗粒物质温度 的方法是将例如柴油燃料的能量源喷射到发动机废气流中并点燃被 喷射的燃料。点燃通常通过火花塞来实现。
在再生过程之后，关断燃料供给。然而， 一些燃料会保留在燃 料喷射器或将燃料引导到喷射器的燃料管线内。这种保留的燃料在经受废气流的恶劣情况下会变成焦炭，或局部燃烧而留下固体残留物，这些残留物会限制或甚至堵塞燃料喷射器。另外，颗粒物质可以从废气流进入并堵塞喷射器。为此，需要在再生过程之间周期性地净化燃料喷射器和/或任何积累残留物或颗粒物质。
净化燃料喷射器的一种方法在1985年8月6日授权给Takino等人的美国专利No.4533316 ( ，316专利)中描述。具体地，，316专利披露一种燃料蒸发式燃烧设备，其中燃料(煤油)被供给到燃料喷射器以便蒸发，并且被蒸发的燃料经由气体喷嘴输送到燃烧器以便燃烧。在来自于燃料喷射器的气体燃料通过从点燃装置产生的火花放电点燃时，实现燃烧。
虽然煤油在，316专利的燃料喷射器中蒸发，由于分子聚合、微观残留物(杂质)等情况，煤油緩慢地还原成焦油。由于焦油在燃料喷射器的蒸发芯内附着并沉积，用于被蒸发煤油的通路逐渐被焦油堵塞，使得被蒸发的油气比例降低，并且燃烧速度减緩，造成故障燃烧状态。为了解决这种问题，所述燃烧设备的特征在于一种加热器，该加热器在高温下去除燃料喷射器内附着的焦油。
该加热器紧贴地座置在燃料喷射器主体的侧壁上，并且受到弹簧力朝着燃料喷射器主体地恒定偏压。在正常燃烧状态，加热器操作以便在温度监测元件(通常是正特性热敏电阻)以及电子控制器的控制下将燃料喷射器的内部保持在240。C -280。C的温度。在希望进行无燃料燃烧(为了去除焦油)时，温度监测元件被短路，中断电子控制器的操作，并且形成连续的加热过程。因此，燃料喷射器内的温度达到500°C，并且附着在燃料喷射器的蒸发缸上的焦油被热熔融并被最终去除。在实现无燃料燃烧时，相关燃料罐内的残留燃料应该纟皮去除。
虽然，316专利的燃料喷射器得益于所述的焦油去除工艺，但这种受益是高成本的。特别是，，316专利的燃料喷射器需要用于清洁喷射器的加热器以及用于正常操作的分开的点燃装置。具有分开的加热器和点燃装置会增加部件成本以及组装时间。另外，由于，316专利建议从燃料罐去除燃料，喷射器的操作会被周期性地中断。本发明的燃料喷射器解决了所述的 一 个或多个问题。
发明内容
一方面，本发明涉及一种再生装置。再生装置可包括能够在喷射过程中喷射加压燃料的喷射器。再生装置还可包括能够在喷射过程中点燃加压燃料的加热器。加热器还能够在喷射过程之间净化喷射器。
另一方面，本发明涉及一种操作喷射器的方法。该方法可包括对燃料加压并在喷射过程中喷射加压燃料。该方法还可包括加热喷射器，以便在喷射过程之间净化喷射器。加热喷射器以净化喷射器的过程也点燃随后喷射过程的燃料。
图1是本发明的示例性动力单元的示意性简图；图2是与图1的动力单元一起使用的本发明的示例性废气处理装置的分解视图3是图2的废气处理装置的截面图4是与图2和3的装置一起使用的本发明的示例性控制系统的示意性简图；以及
图5是说明由图4的控制系统实施以净化图2和3的废气处理装置的示例性方法的流程图。
具体实施例方式
图1表示具有燃料系统12和辅助再生系统14的动力单元10。出于本发明的目的，动力单元10作为四冲程柴油发动才几来描述和i兌明。然而本领域的普通技术人员将理解到动力单元IO可以是任何其它类型的内燃机，例如汽油或燃气动力发动机。动力单元10可包括至少部分限定多个燃烧室17的发动机机体16。在所示实施方式中，动力单元10包括四个燃烧室17。然而可以设想到动力单元10可包括或多或少数量的燃烧室17,并且燃烧室17可以布置成"直列"构型、"V形"构型或任何其它适当的构型。
同样如图1所示，动力单元10可包括曲轴18,曲轴18可转动地布置在发动机机体16内。连杆(未示出)可将多个活塞(未示出)连接到曲轴18,使得每个活塞在各自燃烧室17内的滑动运动造成曲轴18转动。类似地，曲轴18的转动可造成活塞的滑动运动。
燃料系统12可包括协作以便将加压燃料喷射到每个燃烧室17内的部件。具体地，燃料系统12可以是共轨系统，并且包括能够保持燃料供给的罐20，以及能够对燃料加压并通过轨道24将加压燃料引导到多个燃料喷射器23的燃料泵送设备22。
燃料泵送设备22可包括一个或多个泵送装置，该泵送装置可用来增加燃料的压强，并将一个或多个加压燃料流引导到轨道24。在一个例子中，燃料泵送设备22包括串联布置并通过燃料管线30流体连接的低压源26和高压源28。低压源26可体现为传送泵，该传送泵将低压供给提供给高压源28。高压源28可接收低压供给，并且增加燃料的压强。高压源28可通过燃料管线32连接到轨道24。 一个或多个过滤元件34 (例如主过滤器和辅助过滤器)可以串联关系布置在燃料管线32内，以便从燃料泵送设备22加压的燃料中去除碎片和/或水。
低压源26和高压源28中的一个或两者可操作地连接到动力单元10,并且通过曲轴18驱动。低压源26和/或高压源28可通过本领域普通技术人员容易明白的使得曲轴18的转动造成泵轴的相应驱动转动的任何方式与曲轴18连接。例如，高压源28的泵驱动轴36在图1中被表示成经由齿轮系38连接到曲轴18。但是应该设想到，低压源26和高压源28中的一个或两者可替代地电驱动、液压驱动、气动驱动或以任何其它适当方式驱动。还可设想到，燃料系统12可替代地体现为另 一类型的燃料系统，例如机械单元燃料喷射器系统或液压单元燃料喷射器系统，其中喷射燃料的压强在单独的喷射器内产生或加强，而不使用高压源。
燃料阀33可控制燃料泵送设备22到辅助再生系统14的燃料流速以及从燃料泵送设备22到轨道24的燃料流速。在一个例子中，燃料阀33可以是抵抗弹'簧偏压电磁致动的，从而在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置上，燃料可以流到轨道24,而在第二位置上，燃料可以流到辅助再生系统14。可以设想到，燃料阀33可替代地通过多个独立计量阀来代替，使得燃料同时流到轨道24和辅助再生系统14。还可设想到，燃料阀33可替代地导引致动、机械致动、或者以任何其它适当方式致动。
辅助再生系统14可与废气处理装置40相关联。特别是，在废气从动力单元io流过废气处理装置40时，例如颗粒物质、NOx、HC以及其它组分的废气组分可从废气流中去除，或另外转换成无害气体。在一个例子中，废气处理装置40可包括被定位成从废气流去除颗粒物质的丝网或陶瓷蜂窝过滤介质42。 一段时间之后，颗粒物质会在过滤介质42内积累，并且如果长时间不检查，颗粒物质积累会是很显著的，足以限制或甚至堵塞通过废气处理装置40的废气流，使得动力单元10内的背压增加。动力单元10的背压增加会降低动力单元抽吸新鲜空气的能力，造成性能下降，废气温度增加以及燃料消耗率不良。
如图2所示，辅助再生系统14可包括协作以便周期性地减少颗粒物质在废气处理装置40内的积累的部件。这些部件尤其包括壳体44、喷射器46、混合板48、第一热电偶52、第二热电偶53以及燃烧罐54。可以设想到，辅助再生系统14可包括另外或不同的部件，而不是图2所示那些，例如可包括一个或多个导引喷射器、另外的主喷射器、压力传感器、流量传感器、废气流阻挡装置和本领域公知的其它部件。还可"i殳想到，代替过滤介质42或除了过滤介质42之外，废气处理装置40可包括选择性催化还原(SCR)装置以及与喷射器46几乎相同的相关喷射器(未示出)，以便将例如尿素的还原剂引入SCR装置上游的废气流。壳体44可接收并流体互连喷射器46、混合板48、第一热电偶52和第二热电偶53。特别是，壳体44可具有中央台阶孔56、环形凹入开口 58、中央定位孔60以及一个或多个径向偏移孔(未示出)。壳体44还可包括导引燃料端口 62、主燃料端口 64以及各自的入口冷却端口 68和出口冷却端口 70。如果希望， 一个或多个止回阀(未示出)可与这些端口的任一或所有端口相关联，从而确保流体各自单向流过该端口和/或使周期性重新供给或净化所需的容积最小化。
中央定位孔60可经由内表面72 (指的是图2所示的壳体44的通向燃烧罐54的表面)接收喷射器46。中央定位孔60与喷射器46一起形成导引燃料腔74 (参考图3)、主燃料腔76、以及位于中央定位孔60的台阶内的冷却剂腔78。导引燃料腔74可与导引燃料端口62流体连通，而主燃料腔76可与主燃料端口 64流体连通。冷却剂腔78可与入口冷却端口 68和出口冷却端口 70两者流体连通。混合板48可通过例如Bellville垫片80的弹性构件将喷射器46保持在中央定位孔60内。
中央台阶孔56可同样经由内表面72接收混合板48。混合板48可以完全压配合在中央台阶孔56内和/或通过卡环82保持就位。混合板48可以与喷射器46和壳体44对中地对准，并且通过一个或多个定位销83相对于壳体44以一定角度定向。
所述一个或多个径向偏移孔可经由壳体44的外表面接收第一热电偶52和第二热电偶53。第一热电偶52和第二热电偶53可具有接合相应径向偏移孔的内螺紋的外螺紋。第一热电偶52的末端部可定位在喷射器46内或与喷射器46接触。第二热电偶53的末端部可经由混合板48内的第一通孔88延伸到燃烧罐54内。
喷射器46可以:操作以^便将一个或多个加压燃津+ (例如加压柴油燃料)量喷射到燃烧罐54中。喷射器46可布置在壳体44内，并且可包括入口端51和喷嘴端50。喷射器46的入口端51可接收燃料并朝着喷嘴端50引导燃料。具体地，入口端51可包括多个通路，以便将燃料连通到喷嘴端50。喷射器46内的分开通路可用来将燃料从导引燃料腔74和主燃料腔76引导到喷嘴端50,以便在喷射过程中 提供导引击射和主击射的燃料。
喷射器46可以在预定的时刻、流体压强和流体流速下喷射加压 流体。例如，在喷射过程中，喷射器46可喷射导引击射的燃料，随 后是一个或多个主击射的燃料。燃料喷射到燃烧罐54内的时刻可通 过从第一热电偶52、第二热电偶53、 一个或多个压力传感器(未示 出)、定时器(未示出)或任何其它类似的传感装置接收的传感输 入来同步，使得燃料喷射大致与颗粒物质在过滤介质42内的积累相 对应(参考图1)。例如，燃料可作为喷射器46的喷嘴端50的温度 以及喷射器46的喷嘴端50保持在该温度下的时间周期(即在喷射 器净化过程结束时或附近)的函数来喷射。可以设想到，如果希望， 除了压力和温度情况之外或不考虑压力和温度，燃料也可根据设定 的周期来喷射。
混合板48 (例如漩流板)可和壳体44的环形凹入开口 58 —起 形成空气分配通道84 (参考图3)，空气分配通道84经由空气供给 通道66供给压缩空气。混合板48可包括多个环形布置的通气孔86, 通气孔86将空气分配通道84与燃烧罐54流体连通。通气孔86可 将空气与燃烧罐54内的喷射燃料混合，以改善其中的燃烧。可以设 想到，如果希望，通气孔86可另外或作为替代地将加压空气引导到 燃烧罐54的外周边，以用于冷却和/或隔离目的。
第一热电偶52可测量燃烧罐54内的温度。热电偶通常包括通 常嵌置在例如细丝或杆的细长构件内的两种不近似的金属。热电偶 的两种金属可在热电偶的测量端(通常为末端部)处经由焊剂结合 部结合。在热电偶的测量端处的温度相对于参考端(即非测量端) 处的温度改变时，产生可测量的电压。所测量的电压的数值可用来 确定热电偶的测量端处的绝对温度。
第 一 热电偶5 2可确认燃料/空气混合物在燃烧罐5 4内成功点燃。 在燃烧罐54内测量的温度超过预定数值时，可以得出已经实现空气 -燃料混合物点燃的结论。类似地，在燃烧罐54内测量的温度降低到预定数值以下时，可以得出出现熄火的结论。如下面描述那样，可
以设想到，喷射器46和/或与喷射器46相互作用的部件可协作，以 响应第一热电偶52测量的温度，从而保持稳定的火焰和/或避免熄 火。同样可以设想到，多个热电偶或例如红外传感器的其它传感器 可用来确定燃烧罐54内的燃料何时点燃。
第二热电偶53可被定位成测量喷射器46的喷嘴端50处的温度。 第二热电偶53测量的温度可用来控制净化过程和/或确定喷射器46 的喷嘴端50何时达到点燃阔值温度。点燃阈值温度可以是足以点燃 喷射燃料的任何温度。例如，在喷射燃料是柴油燃料时，点燃阈值 温度可以是大约450°C。
燃烧罐54可体现为管状构件，该管状构件能够将点燃的燃料/ 空气混合物(即火焰)从辅助再生系统14轴向引导到废气处理装置 40的废气流中。特别是，燃烧罐54可包括中央开口 94，该中央开 口 94将来自于喷射器46的燃料和来自于空气分配通道84的空气与 废气流流体连通。燃烧罐54可在中央开口 94的一端处采用火焰稳 定板94,以便提供限制，使得废气处理装置40内的脉冲最小。即， 火焰稳定板96的内径可以小于中央开口 94的内径。
如图3和4所示，具有加热器106的控制系统142可用来确保 喷射器46即使在恶劣的操作情况下也可连续操作。加热器106可被 定位成加热喷射器46的喷嘴端50，以便在再生过程点燃喷射燃料， 并有助于在再生过程之间或刚好在再生过程之前净化喷射器46。加 热器106可包括布置在主体内的电阻线圏绕组136,该主体被压配合 到喷嘴端50或另外结合到喷嘴端50 (参考图3)。在电流流过线圏 绕组136时，可以产生热量。
通过线圈绕组136产生的热量可用来净化喷射器46。具体地， 由线圏绕组136产生的这种热量可被传导到喷射器通道，并用来从 喷射器通道清除燃料残留物。根据所需的净化过程，加热器106可 被启动以便针对不同的净化加热周期实现不同的温度。例如，如果 净化过程紧随再生过程，并且希望只蒸发残留燃料，净化过程的温度可以只增加到大约300。C持续大约10-15分钟。相比之下，如果净 化过程是标准周期的净化，所需温度可能更高，并且加热持续时间 可能更长。例如，周期性的净化过程可以包括大约475。C的温度，持 续大约1小时的周期。如果净化过程与无效的再生过程(即喷射器 46被堵住)相关联，净化过程的温度可能甚至更高，并持续更长的 时间周期。可以设想到，加热器106也可将喷射器46连续加热到中 等温度，使得极度温度差最小，并且减小达到净化温度水平的时间。 应该注意到，上述温度和持续时间与柴油燃料相关，如果不同的燃 料(例如生物柴油、汽油、天然气等)被引入喷射器46，温度和持 续时间会变化。还应该注意到，所述持续时间与适当温度下流逝的 时间相关联，而不必与自净化工艺开始流逝的时间相关联。
加热器106还有助于在喷射过程使得从喷射器46喷洒到燃烧罐 54内的燃料点燃。具体地，在净化过程之后，喷射器46的喷嘴端 50处的温度可以处于或高于喷射燃料的点燃阈值温度(例如对于柴 油燃料来说是大约450-500。C的温度)。在喷嘴端50处的温度处于 或高于点燃阔值温度时，来自于喷射器46的少量(即导引击射)燃 料可被喷洒或另外喷射到燃烧罐54中。在燃料经过喷射器46的喷 嘴端50时，喷嘴端50处的高温会点燃燃料。点燃的燃料会形成火 焰，火焰会朝着被捕集的颗粒物质喷射或以其它方式前进。从喷射 器46传播的火焰会将废气处理装置40内的温度升高到容易支持来 自于喷射器46的较大量(即主击射)的燃料的有效点燃的程度。在 主击射的燃料被点燃时，废气处理装置40内的温度会继续升高到造 成过滤介质42中捕集的颗粒物质燃烧的程度和/或升高到支持催化 剂有效操作的程度。可以设想到，导引击射和主击射可以是离散的 过程或者可以在燃料连续计量过程中变化。还可以设想到，加热器 106和喷射器46可独立于净化过程启动，以便实现燃料点燃。这种 燃料点燃可用来对过滤介质42再生。
控制系统142可用来调节喷射器46的致动(例如控制喷射过程) 和加热器106的致动(例如控制净化过程)。控制系统142可包括分别经由连通管线158、 160、 162和164与加热器106、第一热电偶 52、第二热电偶53以及燃料阀33连通的控制器150。还考虑到，如 果希望，控制系统142可与空气供给泵(未示出)连通，以便控制 空气流入燃烧罐54。根据来自于第一热电偶52和/或第二热电偶53 的输入，控制器150可调节加热器106所产生的温度和/或至喷射器 46的燃料流速。还可设想到，根据另外或不同的输入(例如流过喷 射器46的冷却剂的温度或压强、定时器和/或动力单元10的转动速 度)，控制器150可替代地调节加热器106所产生的温度。
控制器150可体现为单个微型处理器或多个微型处理器，该微 型处理器包括用于控制喷射器46的喷射以及加热器106的操作的装 置。多种可在商业上得到的微型处理器可被构造成执行控制器150 的功能。应该理解到，控制器150可容易体现为能够控制多种动力 单元功能的通用动力单元微型处理器。还考虑到，控制器150可包 括配置成控制与喷射器46和加热器106相关联的过程和操作的模拟 电路。多种其它的公知电路可与控制器150相关联，包括电源电路、 信号调节电路、信号放大电路以及其它适当的电路。
控制器150可包括存储在控制器150的内部存储器内的一个或 多个图表，并且可参考这些图表以针对多种净化过程来确定与加热 器106的启动相关联的温度、加热持续时间和/或电流。控制器150 还可包括确定实现导致过滤介质42再生的多种喷射过程的温度、加 热持续时间、所需电流和/或喷射器流速的一个或多个图表。这些图 表的每个可包括表格、图形和/或等式形式的数据集合。
控制器150可在适当时刻将预定或产生的电流波形引入加热器 106,以便针对所需加热持续时间实现所需温度。在一个例子中，控 制器150可根据来自于以上描述的图表的数据以开环程序的形式调 节加热器106的操作。作为替代，如果希望，控制器150可根据来 自于图表的数据和来自于第一热电偶52、第二热电偶53和/或其它 来源的输入以闭环程序的形式调节加热器106的操作。出于本发明 的目的，加热器106内感应的电流大小与用来产生单个净化过程或在喷射过程中进行燃料点燃的持续时间的组合可被认为是电流波形。
控制器150可使用任何控制方法，例如开关控制、比例控制、 比例积分微分控制、自适应控制、基于模型的控制、基于逻辑的控 制或本领域公知的任何其它控制方法。控制器150可使用前馈或反 馈控制。
控制器150可将预定或产生的波形发送到加热器106和/或燃料 阀33，以响应接收或确认触发。具体地，控制器150可启动和控制 加热器106，以响应成功再生过程的结束、响应指出喷射器46堵塞 的无效再生过程、和/或响应自前一净化过程的流逝时间周期实现净 化过程。
控制器150还可启动和控制加热器106和/或燃料阀33，以响应 触发实现喷射过程(造成喷射燃料的点燃)。例如，实现所需点燃 阈值温度的加热器106可通过将燃料阀33运动到打开位置来启动喷 射过程，造成导引击射的燃料喷射。还可以设想到，成功的净化过 程与加热器106实现所需点燃阈值温度相结合可触发喷射过程。可 以设想到，点燃阈值温度可经由第二热电偶53直接测量，或者可以
使用来自于以上描述的 一 个或多个图表的数据来预测。
控制器150还可调整喷射和加热过程的性能，例如加热器106、 燃料阀33和/或空气供给泵(如果有的话)的致动程度，以保持稳定 的火焰或响应预定或检测到的熄火。控制器150可使用来自于例如 第一热电偶52的传感器的反馈，以确定喷射燃料是否正在燃烧罐54 内燃烧。控制器150可保持稳定的火焰，直到再生过程完成。可以 设想到，如果希望，其它的触发和/或触发的组合可用来启动净化过 程和/或喷射过程。
图5表示喷射、点燃和净化过程中操作喷射器46的示例性方法。 在下面的部分中将详细描述图5,以便更好地说明本发明的系统及其操作。
工业实用性本发明的再生系统可适用于多种燃料喷射系统，该燃料喷射系 统包括例如再生装置，该再生装置与需要对捕集的颗粒物质进行周 期性氧化的颗粒捕集器、需要预定温度以便最佳操作的催化转换器 以及本领域已知的其它类似装置相关联。实际上，本发明的再生系 统可应用于任何燃料喷射系统，该燃料喷射系统可得益于用于清洁 和点燃两种作用的单个装置。现在将说明动力单元io的操作。
参考图1,空气和燃料可被抽吸到动力单元IO的燃烧室17内， 以随后燃烧。具体地，来自于燃料系统12的燃料可被喷射到动力单 元10的燃烧室17内，与其中的空气混合，并且燃烧以产生机械功 输出和热气体的废气流。废气流可包含具有气态和固体材料的空气 污染物的复合混合物，固体材料包括颗粒物质。在这种富含颗粒的 废气流被从燃烧室17引导经过废气处理装置40时，颗粒物质可通 过过滤介质42从废气流中去除。 一段时间之后，颗粒物质会在过滤 介质42内积累，并且如果不经常检查，这种积累会限制或甚至堵塞 通过废气处理装置40的废气流。如上所述，对来自于动力单元10 的废气流的限制会增加动力单元IO的背压，并且减小动力单元的抽 吸新鲜空气的能力，造成动力单元IO性能下降，废气温度增加以及 燃料消耗率不良。
为了防止颗粒物质在废气处理装置40内不希望地积累，过滤介 质42可被再生。图5的方法可在需要再生时启动(步骤200)。再 生可以是周期性的，或者基于触发条件，例如发动机操作的流逝时 间、过滤介质42上测量的压差、从动力单元10流出的废气的温度 或者本领域公知的任何其它条件或条件的组合。如果需要再生，加 热器106可被启动(步骤210),以便将喷嘴端50加热到随后喷射 燃料的点燃阈值温度。
在喷射器46的喷嘴端50的加热过程中，喷嘴端50处的温度可 以经由第二热电偶53来测量(步骤220)。在喷嘴端50处的温度高 于喷射燃料的点燃阈值温度时，通过喷射器46喷射导引击射的燃料 (步骤240)。作为替代，如果喷嘴端50处的温度低于点燃阈值温度，控制器150可增加供给到加热器106的电流量(步骤230 )和/ 或施加电流的持续时间。喷嘴端50处的温度可再次与点燃阈值温度 比较(步骤220),并且此过程可被重复，直到喷嘴端50处的温度
处于或高于点燃阈值温度。
在喷射器46喷射导引击射的燃料之后(步骤240),第一热电 偶52和/或其它火焰传感器可用来确定喷射燃料的点燃是否出现(步 骤250 )。如果已经形成火焰，可以喷射主击射的燃料(步骤260 )。 主击射的燃料可持续适当的再生加热周期(即再生介质42所需的时 间)或者直到不再满足再生触发条件。如果没有形成火焰，该方法 可返回到增加至加热器106的电流和/或增加加热器106的加热持续 时间(步骤230 )。还可以设想到，喷射燃料量可被调节以响应不成 功的点燃。
可以设想到，在多个再生过程之后，喷射器46可能被颗粒物质 和燃料残留物堵塞。当喷射器46变得堵塞时，加热器106可被启动， 以便在喷射器46内获得足够温度持续足够时间，从而进行净化过程。 还可以设想到，净化过程结束时的温度可足以点燃随后喷射过程的 燃料。在这种情况下，控制器150可启动加热器106 (步骤210)长 达足够的时间，以便进行净化过程，并且通过确认净化过程中所实 现的喷嘴端50的温度足以点燃喷射燃料(步骤220)，控制器150 接着在再生工艺中继续进行，等等。
在燃料的主击射过程中，需要控制空气/燃料混合物，以保持稳 定的火焰和/或避免熄火。这需要调整经由空气供给泵(如果有的话) 供给的空气、经由喷射器46供给的燃料以及喷嘴端50处经由加热 器106升高的温度。还可考虑到，作为替代，喷射燃料的初始点燃 和/或持续稳定燃烧可通过开环控制来实现，并且没有实时反馈。
由于本发明的喷射器可只需要单个装置来加热喷射器和点燃喷 射燃料，可以降低部件成本以及用于本发明喷射器和与喷射器操作 相关联的部件的组装时间。另外，本发明的辅助再生系统可致动喷 射器和/或加热器，以通过持久和可控方式实现过滤器再生。本领域普通技术人员将明白，可以针对本发明的再生系统进行 多种变型和改型而不偏离本发明的范围。本领域的普通技术人员从 说明书的研究以及这里披露的再生系统的实施中将明白其它的实施 例。例如，虽然本发明的喷射器被描述为从燃料系统抽吸加压燃料， 如果希望，本发明的喷射器可替代地从分开的专用来源抽吸加压燃 料。另外，可以设想到，如果希望，所披露的加热器和控制系统可 与空气-或化学净化系统相结合，以便从所披露的喷射器更加有效地 去除液体燃料和/或残留物。所打算的是此说明书和实例只是示例性 的，本发明的真实范围通过权利要求及其等同物来指明。
权利要求
1.一种再生装置，包括喷射器(46)，能够在喷射过程中喷射加压燃料；以及加热器(106)，能够在所述喷射过程中点燃所述加压燃料；以及在所述喷射过程之间净化所述喷射器。
2. 如权利要求1所述的再生装置，其中所述加热器被定位成加 热所述喷射器的喷嘴端(50)。
3. 如权利要求2所述的再生装置，其中所述加热器是电加热器。
4. 如权利要求1所述的再生装置，其中所述喷射过程包括燃料 的导引击射和燃料的主击射。
5. 如权利要求4所述的再生装置，其中在所述喷射器的喷嘴端 高于点燃阈值温度时，所述喷射器喷射导引击射的燃料。
6. 如权利要求5所述的再生装置，其中所述点燃阈值温度作为 净化过程的结果来实现。
7. —种操作喷射器(46)的方法，包括 对燃料加压；在喷射过程中喷射所述加压燃料；以及 在喷射过程之间加热所述喷射器以净化所述喷射器； 其中加热所述喷射器以净化所述喷射器并还点燃随后喷射过程 的燃料。
8. 如权利要求7所述的方法，其中加热所述喷射器包括加热所 述喷射器的喷嘴端(50)。
9. 如权利要求8所述的方法，其中在所述喷射器的喷嘴端被加 热到点燃阔值温度以上时喷射导引击射的燃料。
10. —种与燃烧式发动机一起使用的再生系统，包括 通路，能够从所述燃烧式发动机接收废气流； 过滤介质，被定位成从所述废气流去除颗粒物质；喷射器，能够在喷射过程中在所述过滤介质上游将加压燃料喷射到废气流中，以便再生所述过滤介质；以及如权利要求1-6中任一项所述的再生装置(40)，能够在所述过 滤介质(42)的上游点燃所述喷射加压燃料，以便开始所述过滤介 质的再生。
全文摘要
本发明披露了一种再生装置。该再生装置具有能够在喷射过程中喷射加压燃料的喷射器(46)。该再生装置还具有能够在所述喷射过程中点燃所述加压燃料的加热器(106)。该加热器还能够在所述喷射过程之间净化所述喷射器。
文档编号F01N3/025GK101688453SQ200880022380
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月25日 优先权日2007年6月29日
发明者A·J·基瑟, G·B·科克斯, J·W·麦克梅纳米, M·W·克赖格, R·D·辛诺格勒 申请人:卡特彼勒公司