[發(fā)明專利]用于微粒物質(zhì)傳感器的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310652385.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN103850768B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·R·古德溫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F01N11/00
• 分類號(hào): F01N11/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

描述了多種用于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的微粒物質(zhì)傳感器的系統(tǒng)和方法。一個(gè)示例方法包括，在測量模式期間，根據(jù)傳感器生成微粒流速并根據(jù)所述流速調(diào)整一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。所述方法進(jìn)一步包括，在減少污染模式期間，加熱所述傳感器以便從所述傳感器排出所述微粒，并且不根據(jù)所述傳感器調(diào)整一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)一般涉及聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的微粒物質(zhì)傳感器。

背景技術(shù)

排氣系統(tǒng)可包括一個(gè)或更多微粒物質(zhì)傳感器來確定排氣流中的微粒物質(zhì)（例如，碳污染物，如煙塵）的量。在一些例子中，微粒物質(zhì)傳感器可以是電阻式傳感器，具有暴露在外的電極，排氣系統(tǒng)中的微粒物質(zhì)聚積在上面。聚積的微粒物質(zhì)聚積到足夠多的質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致電阻發(fā)生變化。該電阻變化與其他傳動(dòng)系運(yùn)行參數(shù)一起使用以推導(dǎo)微粒過濾器的微粒物質(zhì)泄漏速率。該泄漏速率與傳動(dòng)系統(tǒng)的可允許泄漏速率對(duì)比并用于確定微粒過濾器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況/完好性。當(dāng)該傳感器準(zhǔn)備測量小微粒的碳基污染物時(shí)，排氣系統(tǒng)的其他污染物（例如，非碳污染物）例如油添加劑、燃料污染物和殘余材料（例如，氧化鐵等）會(huì)積聚在電極上。如果這種污染物很快增加則會(huì)導(dǎo)致傳感器精確度的降低并降低傳感器測量微粒物質(zhì)泄露的能力。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到過量污染物聚積在微粒傳感器上的可能性，并且需要防止這些污染物暴露的方法。提供的一種方法是允許正確地測量微粒物質(zhì)傳感器，同時(shí)增強(qiáng)傳感器對(duì)排氣系統(tǒng)中期望的正常污染的魯棒性。在最簡化的實(shí)施方式中，微粒物質(zhì)傳感器有三段運(yùn)行：第一模式是啟動(dòng)狀態(tài)，其中傳感器處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，限制液滴在傳感器陶瓷基底上形成或者損壞傳感器陶瓷基底的能力；第二模式是正常測量模式，其中傳感器執(zhí)行并完成正常測試；以及第三模式是減少污染模式，其允許傳感器處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中感測元件處于潛在污染物從傳感表面排出的模式。

在一個(gè)具體示例中，用于微粒物質(zhì)傳感器的方法包括根據(jù)傳感器的感測元件上的微粒聚積生成穿過微粒過濾器的微粒流速的指示。方法進(jìn)一步包括根據(jù)流速診斷傳感器。方法進(jìn)一步包括，在傳感器診斷完成之后，加熱傳感器的感測元件以便從感測元件排出微粒。因此，在一個(gè)示例中，傳感器可在測量模式運(yùn)行期間診斷微粒過濾器。進(jìn)一步地，可在減少污染物模式運(yùn)行期間加熱傳感器從而排出微粒，如污染物。例如，可以在不同的時(shí)間執(zhí)行測量模式和減少污染模式。通過這種方式，當(dāng)傳感器沒有用于產(chǎn)生有關(guān)微粒過濾器的信息時(shí)可以防止傳感器上聚積的污染物導(dǎo)致傳感器的性能降低。

在另一個(gè)示例中，方法包括：在發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)循環(huán)期間：在測量模式期間，根據(jù)微粒物質(zhì)傳感器的感測元件上的微粒聚積生成穿過微粒過濾器的微粒流速，并根據(jù)傳感器調(diào)整一個(gè)或更多發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)；以及在減少污染模式期間，增加傳感器的溫度到高于排氣的溫度從而從感測元件排出微粒，并且不根據(jù)傳感器調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。

在另一個(gè)示例中，方法進(jìn)一步包括在驅(qū)動(dòng)循環(huán)期間，在測量模式下運(yùn)行傳感器一次。

在另一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括發(fā)動(dòng)機(jī)供油和空氣燃料比。

在另一個(gè)示例中，增加傳感器的溫度包括增加傳感器溫度至低于煙塵燃燒溫度的溫度。

在另一個(gè)示例中，傳感器溫度升高的變化根據(jù)一個(gè)或更多傳感器運(yùn)行參數(shù)。

在另一個(gè)示例中，方法進(jìn)一步包括，在測量模式期間，在微粒流速大于流速閾值時(shí)指示傳感器退化。

在另一個(gè)示例中，提供了一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：具有排氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)；布置在排氣系統(tǒng)中的微粒過濾器下游的微粒物質(zhì)傳感器，微粒物質(zhì)傳感器包括加熱器，和暴露在排氣流中的感測元件；與微粒物質(zhì)傳感器通信的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括在測量模式期間根據(jù)微粒物質(zhì)傳感器生成穿過微粒物質(zhì)過濾器的微粒流速，并根據(jù)微粒流速調(diào)整一個(gè)或更多發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的非暫時(shí)性指令；以及，在減少污染模式期間，啟動(dòng)加熱器的運(yùn)行，增加傳感器的溫度從而從感測元件排出微粒物質(zhì)，并且不根據(jù)傳感器調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。

在另一個(gè)示例中，控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括根據(jù)微粒流速指示出微粒過濾器退化的指令。