[發明專利]顆粒物測量系統

有效

• 申請號: 201080056942.1
• 申請日: 2010-08-06
• 公開（公告）號: CN102656344A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: W·M·塞爾維斯;R·萬科
• 申請（專利權）人: AVL北美公司
• 主分類號: F01N3/00
• 分類號: F01N3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 葉勇

技術領域

本公開涉及監視在車輛的廢氣或排放物內的顆粒物（PM）的含量（質量、重量、濃度等）的系統。這種系統可以是車載的，用以提供精確的分化PM測量。

背景技術

PM通常是指懸浮在流體（例如，氣體）中的呈現為非常小的微粒或微滴的物質。所謂廢氣（或者，煙霧、排氣、排出物等）是指一種流體和其中所攜帶的PM。PM通常從發動機射出，一般包括元素形式的含碳物質（或者，煙塵）和呈現為揮發和半揮發性烴化合物的含碳物質（可以是SOF或者可溶解的有機分餾物）以及其他有機和無機化合物（諸如硫酸鹽）。

可以要求某些車輛在政府所委托的包括所謂的不過度測量事件（NTE事件）的廢氣測試程序期間或者在正常使用期間排放出的PM低于預定門限的水平。這樣的車輛在測試的情況下所排出的PM含量可表示發動機效率、燃料質量、車輛污染等等。廢氣內的PM可以由廢氣所通過的測量過濾器收集或者可以附著到這過濾器上。在一種已知的測試中，用收集在車輛廢氣的樣本內的幾乎所有PM的測量過濾器對PM進行監測。從采樣裝置中取下測量過濾器后，例如在實驗室內確定過濾器所收集的PM含量。

發明內容

所公開的是一種具有傳感器、過濾器和計算機的系統。計算機包括處理器，被編程根據與另一個廢氣樣本關聯的至少一個參數鑒定在廢氣樣本內的至少一個量。在廢氣樣本內的這至少一個量可以是例如在廢氣樣本內的煙塵、SOF和/或硫酸鹽的含量（例如，數量、質量、重量、濃度等）。此外，這至少一個參數可以是例如與那另一個廢氣樣本關聯的SOF對煙塵的比例因子和/或與那另一個廢氣樣本關聯的硫酸鹽形成因子。

還公開的是一種方法，包括提供一個周期的廢氣樣本和鑒定與在這個廢氣樣本內的PM的總含量的一部分相應的量的步驟。這個量可以至少部分根據所鑒定的參數鑒定，這個參數可以是與另一個廢氣樣本關聯的參數（例如，因子、值、數量等）。

從以下說明和附圖中可以清楚地看到本公開的這些和其他一些特征。

附圖說明

下面將對附有以下詳細說明的附圖作簡要說明，其中：

圖1示出了與發動機的排氣系統配置在一起的PM監測系統；

圖2為示出鑒定與在第一廢氣樣本內的煙塵、硫酸鹽和SOF相應的量和確定與第一廢氣樣本關聯的參數的步驟的流程圖；以及

圖3為示出根據在第一廢氣樣本內所鑒定的至少一些參數/量鑒定與在第二廢氣樣本內的煙塵、硫酸鹽和SOF相應的量的步驟的流程圖。

具體實施方式

參見圖1，PM監測系統21被配置成與車輛10的排氣系統11在一起。車輛10的發動機12產生廢氣14a，從發動機12向下游流入大氣。廢氣14a通過排氣管道15排離發動機12。發動機12可以是例如柴油機，而排氣系統11可以包括與排氣管道15同軸配置的內燃機氧化催化器（DOC）16和內燃機顆粒過濾器（DPF）18。如圖所示，流量計17a被配置在DOC?16和DPF?18的下游，但流量計也可以被配置在DOC?16和DPF?18的上游。

DOC?16和DPF?18的下游是廢氣采樣器44和28。采樣器44將廢氣14a的樣本42（例如，樣本廢氣流）引導到總碳氫化合物（THC，或者總HC）分析單元40，分析單元40應是耐熱的，被配置成可以鑒定在樣本42內存在的THC氣體濃度。在這方面，THC分析單元40可以是任何類型的已知THC分析器。此外，采樣器28還將廢氣14b的樣本20引導到處在傳感器22和測量過濾單元24上游的調節單元50。廢氣14b為廢氣14a減去樣本42，而廢氣14c定義為廢氣14b減去廢氣樣本20，但是，由于樣本20、42很小，因此廢氣14b-c的特性和流量基本上與14a類似。

調節單元50的主要作用是稀釋廢氣樣本20，再將經稀釋的廢氣流54提供給傳感器22和測量過濾單元24。具體地說，調節單元將可以是空氣或其他適當稀釋流體的稀釋劑52與廢氣樣本20混合在一起。稀釋劑52的流量可以用流量計17b監測。可以用稀釋劑52的流量來鑒定包含在經稀釋的廢氣流54內的稀釋劑52的含量。如下面要說明的那樣，確定在調節單元50內出現的稀釋的稀釋量對于確定例如流量和各種濃度是有益的。就稱呼來說，經稀釋的廢氣流54將被稱為經稀釋的傳感器流56和經稀釋的過濾器流58。