[發明專利]使用射頻傳感器估算煙灰的方法

在審

• 申請號: 202011295225.6
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112832890A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: J·惠特克;D·菲奇;A·J·伊格;C·布拉德利;P·K·米什拉
• 申請（專利權）人: 珀金斯發動機有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 尹景娟

一種校準柴油顆粒過濾器的煙灰負荷估算函數的方法使用射頻衰減測量和溫度測量。該方法包括識別與超過標準偏差閾值的標準偏差相關的最小平均衰減值，并使用該最小平均衰減值作為參考值。該方法進一步包括使用包含一系列可能溫度值中的每一個的梯度值的數據庫以獲得第一梯度值，該第一梯度值對應于第一溫度值，其中每個梯度值與對應溫度下的平均衰減和煙灰負荷之間的線性近似的梯度相關。該方法涉及使用參考值和第一梯度值來確定用作偏移值的軸截距值，并將該偏移值作為柴油顆粒過濾器的與溫度無關的校準值。

技術領域

本發明涉及使用射頻(RF)感測測量例如柴油顆粒過濾器中的煙灰的領域。

背景技術

已知使用射頻傳感器來推斷柴油顆粒過濾器中的煙灰負荷。這種布置利用包括射頻發射器和射頻接收器的射頻傳感器。由發射器通過掃頻將射頻波發射到柴油顆粒過濾器中。一旦通過柴油顆粒過濾器，接收器就會接收到射頻波。柴油顆粒過濾器中的煙灰在其通過柴油顆粒過濾器期間影響射頻波。然后由接收器接收的射頻波被解釋以確定柴油顆粒過濾器內的煙灰負荷的程度。

通常，處理器—可能是發動機管理系統的組成部分—從傳感器接收射頻數據并解釋該數據以推斷柴油顆粒過濾器內的煙灰負荷。

傳感器可以為最小射頻值與最大頻率值之間的多個射頻中的每一個確定衰減值。傳感器還可以提供多個射頻的衰減值的平均衰減值。傳感器可以進一步提供與平均衰減值相關的標準偏差數據。

從傳感器接收數據的處理器可以使用從傳感器接收的平均衰減值和標準偏差數據作為計算的一部分，通過該計算可以推斷煙灰負荷。這樣，傳感器提供的數據量明顯小于所有衰減值的完整數據集，在最小射頻值和最大頻率值之間的多個射頻中的每一個對應一個衰減值。這可以節省傳感器和處理器之間的數據傳輸中的相當大的帶寬以及處理器中的相當大的處理能力。

從射頻衰減數據推斷煙灰負荷可能需要感測其他變量。例如，柴油顆粒過濾器的溫度也可能影響射頻衰減。這樣，推斷煙灰負荷也可能需要收集溫度數據。從經驗分析已知，柴油顆粒過濾器內的煙灰量可以從柴油顆粒過濾器的平均衰減值和溫度推斷。

因為系統的性質使得對于某些射頻而言，可能存在導致顯著衰減的諧振影響，所以出現了復雜性。在某些頻率下的這種顯著衰減可能會在一定程度上影響平均衰減值，這意味著推斷柴油顆粒過濾器中的煙灰負荷的能力可能會受到影響。

本發明提供用于解決此復雜性的技術。

根據經驗還已知，確定煙灰負荷的變化可以比確定煙灰負荷的絕對量更直接和更準確。這樣，已知使用導數模型來從平均衰減和溫度推斷相對于先前煙灰負荷的煙灰負荷的變化。

圍繞導數模型的實現的一個復雜性是確定煙灰負荷的準確初始推斷。這在柴油顆粒過濾器的使用壽命開始時可能特別復雜，因為已經表明，平均衰減值在煙灰負荷低的情況下變化最大。

此外，因為在導數模型中，下一個值基于相對于前一個值的變化，所以不正確的推斷將持續存在并且在沒有用于檢測和校正的固有手段的情況下具有潛在的重大影響。

本發明提供用于解決該復雜性的技術。

發明內容

在這種背景下，提供了一種校準柴油顆粒過濾器的煙灰負荷估算函數的方法，該方法包括：

接收柴油顆粒過濾器的第一溫度值；

將多個射頻發射到柴油顆粒過濾器的第一端；

感測在柴油顆粒過濾器的第二端處接收的多個射頻；

獲得與發射和感測的射頻相關的平均射頻衰減數據和標準偏差衰減數據；

識別與超過標準偏差閾值的標準偏差相關的平均衰減值，并使用該最小平均衰減值作為參考值；