[发明专利]用于感测微粒物质的系统

说明书

本发明涉及用于感测微粒物质的系统。提供了用于感测车辆的排气系统中的微粒物质的方法和系统。一种示例系统包含在管内部的微粒物质传感器，所述管被配置为接收排气通道中的一部分排气。

技术领域

本发明大体涉及用于感测排气系统中的微粒物质的方法和系统。

背景技术

发动机排放控制系统可以利用各种排气传感器。一种示例传感器可以是指示排气中的微粒物质质量和/或浓度的微粒物质传感器。在一个示例中，微粒物质传感器可以通过随着时间积聚微粒物质并且提供积聚的程度的指示作为排气微粒物质水平的测量来运转。

微粒物质传感器可以使放置在传感器的衬底表面上的一对电极之间的电导率(或电阻率)的测量的改变与沉积在电极之间的微粒物质的量相关联。由于跨过传感器的表面的流动分布的偏置，微粒物质传感器可能遇到碳烟在传感器上的不均匀沉积的问题。另外，微粒物质传感器可能易于受存在于排气中的水滴和/或较大微粒的冲击的污染。这种污染可以导致传感器输出中的误差。

解决微粒物质传感器沉积的其他尝试包括利用管屏蔽传感器。Nelson等人在US8,225,548中示出了一种示例方案。在其中，PM传感器包括流动转向器和被设置在PM传感器元件周围以滤出较大微粒防止冲击PM传感器元件的屏障。该屏障因此用于阻止排气流中的较大微粒冲击PM传感器元件，由此减少由于沉积在PM传感器元件上的大微粒导致的PM传感器灵敏性波动。

然而，发明人在此已经认识到诸如Nelson的系统的潜在问题。作为一个示例，由于平坦衬底表面从传感器装置的小部分接收排气，所以平坦衬底表面可能易遭受不均匀微粒物质(PM)沉积。此外，传感器管的开口面向相对于排气流的方向的上游方向。这允许大微粒容易地流入传感器管，不管传感器管的设计如何，大微粒都会不经意地积聚到传感器上。

发明内容

发明人在此已经认识到以上问题，并且已经识别了至少部分地解决一般问题以及Nelson的特别问题两者的方案。在一个示例中，上述问题可以通过一种系统来解决，所述系统包含：多个中空盘状件，其沿着竖直轴线在尺寸上增加；第一电极，其被安装在多个盘状件中的每个交替的盘状件的表面上；第二电极，其被安装在多个盘状件的每个其余盘状件的表面上；以及管，其具有相对于发动机排气流面向下游方向的入口。以此方式，当盘状件从与现有技术相比更大范围的管捕获微粒物质时，由于大微粒的动量，大微粒不会进入管。

作为一个示例，盘状件可以关于管中的排气流的方向在尺寸上增加。更大盘状件的外缘(边缘)可以延伸越过更小盘状件的外周边，其中所述边缘面向管中的排气流的方向。微粒物质(PM)可以沉积在边缘上，并且在超过阈值PM负荷之后桥接第一和第二电极。由于管开口的构造和与更小PM相比大微粒/水滴的更大动量，大微粒和/或水滴可以不流过管。总的来说，PM传感器的功能可以被改善，并且可以更可靠。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围被随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是发动机的示意图。

图2示出了微粒物质(PM)传感器组件的第一示例性实施例。

图3示出了PM传感器组件的第二示例性实施例。

图4示出了PM传感器组件的第三示例性实施例。

图2-4近似按比例示出，但是可以使用其他相对尺寸。

图5示出了用于确定微粒过滤器的状况的方法。

具体实施方式