本說(shuō)明書(shū)大體涉及用于感測(cè)排氣系統(tǒng)中的顆粒物質(zhì)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)可利用各種排氣傳感器。一個(gè)示例傳感器可以是顆粒物質(zhì)傳感器，其指示顆粒物質(zhì)質(zhì)量和/或排氣的濃度。在一個(gè)示例中，顆粒物質(zhì)傳感器可通過(guò)隨著時(shí)間積聚顆粒物質(zhì)并且提供積聚程度的指示作為排氣顆粒物質(zhì)水平的衡量來(lái)操作。

由于跨過(guò)傳感器的表面的流分布的偏差，顆粒物質(zhì)傳感器可遭遇傳感器上碳煙的不均勻沉積的問(wèn)題。此外，顆粒物質(zhì)傳感器可容易受到來(lái)自排氣中存在的水滴和/或較大顆粒的沖擊的污染。該污染可導(dǎo)致傳感器輸出的誤差。更進(jìn)一步地，當(dāng)大量體積的排氣流動(dòng)跨過(guò)顆粒物質(zhì)傳感器時(shí)，傳感器再生可以是不充分的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述問(wèn)題，并且確定了至少部分地解決該問(wèn)題的方法。在一個(gè)示例方法中，提供用于感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道中的顆粒物質(zhì)的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括被定位在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道中的管、被定位在管內(nèi)的顆粒物質(zhì)傳感器以及被定位在管內(nèi)基本上平行于管的豎直軸線的流導(dǎo)向板。導(dǎo)向板包括多個(gè)突出部(projection)，其中突出部的表面限定接近(in proximity to)顆粒物質(zhì)傳感器的內(nèi)部通道，突出部的表面引導(dǎo)流靠著(against)顆粒物質(zhì)傳感器。

作為一個(gè)示例，顆粒物質(zhì)(PM)傳感器可被安排在被固定到排氣通道的壁的管內(nèi)。管可還包括位于PM傳感器下游的流導(dǎo)向板。PM傳感器可包括在被引導(dǎo)遠(yuǎn)離導(dǎo)向板的上游表面上的電路。PM傳感器可還包括位于下游表面上的兩個(gè)分開(kāi)的電極。內(nèi)部通道(例如，中央腔室)可位于PM傳感器和導(dǎo)向板之間。排氣的樣本可經(jīng)由位于管的底部部分上的進(jìn)口進(jìn)入管。較大的顆粒和/或水滴可流動(dòng)通過(guò)直接在管的底部部分上的進(jìn)口下游的排泄孔。在向下流動(dòng)進(jìn)入中央腔室之前，排氣的樣本可沿導(dǎo)向板的外側(cè)被向上引導(dǎo)。排氣的樣本流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向板的導(dǎo)向裝置，并且可跨越PM傳感器的下游表面被均勻地分布。最終，排氣的樣本可經(jīng)由位于導(dǎo)向板和管之間的接口(interface)處的出口離開(kāi)管并且流進(jìn)排氣通道中。

以這種方式，PM傳感器可暴露于跨越其表面的更均勻的流分布。通過(guò)使排氣的樣本從管的較低部分流動(dòng)到管的較高部分，可控制進(jìn)入中央腔室的排氣的流率和/或體積。此外，由于可混合且導(dǎo)向排氣流動(dòng)跨越PM傳感器下游表面的總表面面積的導(dǎo)向板，來(lái)自排氣的樣本的顆粒物質(zhì)在PM傳感器上的分布可被更均勻的分布。通過(guò)將更均勻和受控流動(dòng)的樣本排氣提供到下游表面上，排氣通道中的顆粒過(guò)濾器再生和/或PF的劣化的確定可更準(zhǔn)確地發(fā)生。此外，當(dāng)較大的顆粒和水滴由于其較大的動(dòng)量而流動(dòng)通過(guò)排泄孔時(shí)，可保護(hù)PM傳感器免受較大的顆粒和水滴?？偟膩?lái)說(shuō)，PM傳感器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)可被改善，并且可更可靠。

應(yīng)當(dāng)理解，上面的發(fā)明內(nèi)容被提供是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的所選擇的概念。并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，所要求保護(hù)的主題的范圍由隨附權(quán)利要求唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決上面或在本公開(kāi)的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說(shuō)明

圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖2示出顆粒物質(zhì)(PM)傳感器組件的示意圖示。

圖3示出PM傳感器組件的頂視圖。

圖4示出PM傳感器組件的個(gè)體突出部的近距離視圖。

圖2和圖4按近似比例示出。

圖5A示出通過(guò)PM傳感器組件的示例排氣流。

圖5B示出通過(guò)PM傳感器組件的突出部的詳細(xì)的排氣流。

圖6示出用于確定顆粒過(guò)濾器是否需求再生或是否被劣化的方法。

具體實(shí)施方式

下面的描述涉及用于感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(諸如圖1中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng))上的排氣流中的顆粒物質(zhì)(PM)的系統(tǒng)和方法。PM傳感器組件可包括管，其具有用于接收樣本排氣流的管的延伸部上的進(jìn)口，以及與延伸部上的進(jìn)口相對(duì)的排泄孔，如圖2中所示。外腔室可朝著位于PM傳感器和導(dǎo)向板之間的中央腔室沿管向上導(dǎo)向樣本排氣，如圖3中所示。管可還包括位于導(dǎo)向板上游的PM傳感器。導(dǎo)向板可包括突出遠(yuǎn)離PM傳感器的多個(gè)凹形的突出部，如圖4中所示。導(dǎo)向板可將排氣流控制成類似于五點(diǎn)形(例如，高爾頓盒(Galton box))并且可跨越PM傳感器的表面均勻地分布排氣流，如圖5A和圖5B中所示。用于確定顆粒過(guò)濾器的顆粒物質(zhì)負(fù)荷是否大于閾值顆粒負(fù)荷以及顆粒過(guò)濾器是否被劣化的方法，如圖6中所示。

圖1-圖5B示出具有各種部件的相對(duì)定位的示例配置。如果被示出彼此直接地接觸，或直接地聯(lián)接，那么至少在一個(gè)示例中，這些元件可分別被稱為直接地接觸或直接地聯(lián)接。類似地，被示出彼此鄰接或相鄰的元件至少在一個(gè)示例中可分別為彼此鄰接或相鄰。作為示例，放置成彼此共面接觸的部件可被稱為共面接觸。作為另一個(gè)示例，被定位成彼此隔開(kāi)，同時(shí)其之間僅僅具有空間且沒(méi)有其它部件的元件在至少一個(gè)示例中可被稱為如此。

現(xiàn)在參見(jiàn)圖1，其示出可包括在車輛的推進(jìn)系統(tǒng)中的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)10中的一個(gè)氣缸的示意圖。通過(guò)包括控制器12的控制系統(tǒng)和來(lái)自車輛操作者132經(jīng)由輸入設(shè)備130的輸入，可至少部分地控制發(fā)動(dòng)機(jī)10。在這個(gè)示例中，輸入設(shè)備130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置PP信號(hào)的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室30(也稱為氣缸30)可包括具有活塞36定位在其中的燃燒室壁32?；钊?6可聯(lián)接到曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成曲軸40的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)(未示出)可聯(lián)接到車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪(未示出)。此外，起動(dòng)器馬達(dá)(未示出)可經(jīng)由飛輪(未示出)聯(lián)接到曲軸40，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)操作。

燃燒室30可經(jīng)由進(jìn)氣通道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣空氣，并且可經(jīng)由排氣通道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48能夠分別經(jīng)由進(jìn)氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可包括兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或更多個(gè)排氣門。

在圖1所描繪的示例中，進(jìn)氣門52和排氣門54可以經(jīng)由相應(yīng)的凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和凸輪致動(dòng)系統(tǒng)53通過(guò)凸輪致動(dòng)被控制。凸輪致動(dòng)系統(tǒng)51和凸輪致動(dòng)系統(tǒng)53每個(gè)可包括一個(gè)或多個(gè)凸輪，并且可利用可由控制器12操作的凸輪輪廓線變換系統(tǒng)(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門正時(shí)(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)改變氣門操作。進(jìn)氣門52和排氣門54的位置可分別由位置傳感器55和位置傳感器57確定。在替代實(shí)施例中，進(jìn)氣門52和/或排氣門54可由電動(dòng)閥致動(dòng)來(lái)控制。例如，氣缸30可替代地包括經(jīng)由電動(dòng)閥致動(dòng)來(lái)控制的進(jìn)氣門和經(jīng)由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動(dòng)來(lái)控制的排氣門。

在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的每個(gè)氣缸可被配置成具有用于向其提供燃料的一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器。作為非限制示例，氣缸30被示出包括一個(gè)燃料噴射器66。燃料噴射器66被示出聯(lián)接到氣缸30，用于將與經(jīng)由電子驅(qū)動(dòng)器68從控制器12接收的信號(hào)FPW的脈沖寬度成比例的燃料直接地噴射到其中。以這種方式，燃料噴射器66以熟知為直接噴射的方式將燃料提供到燃燒室30中。也應(yīng)當(dāng)理解，氣缸30在燃燒循環(huán)期間可接收來(lái)自多次噴射的燃料。在另一些示例中，例如，燃料噴射器可安裝在燃燒室的側(cè)面或在燃燒室的頂部中。通過(guò)包括燃料箱、燃料泵以及燃料導(dǎo)軌的燃料系統(tǒng)(未示出)，燃料可被遞送到燃料噴射器66。

在圖1中所示的示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10被配置為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其通過(guò)壓縮點(diǎn)火燃燒空氣和柴油燃料。在另一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10可通過(guò)壓縮點(diǎn)火和/或火花點(diǎn)火燃燒包括汽油、生物柴油或包含混合燃料(例如，汽油和乙醇，或汽油和甲醇)的醇的不同燃料。因此，本文所描述的實(shí)施例可使用在任何合適的發(fā)動(dòng)機(jī)中，包括但不限于柴油和汽油壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)或進(jìn)氣道噴射發(fā)動(dòng)機(jī)等等。

進(jìn)氣通道42可包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在該特定示例中，節(jié)流板64的位置可通過(guò)控制器12經(jīng)由提供到電動(dòng)馬達(dá)或節(jié)氣門62所包括的致動(dòng)器的信號(hào)被改變，這是通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)的配置。以這種方式，節(jié)氣門62可被操作以改變提供到其它發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的燃燒室30的進(jìn)氣空氣。節(jié)流板64的位置可通過(guò)節(jié)氣門位置信號(hào)TP被提供到控制器12。進(jìn)氣通道42可包括用于將信號(hào)MAF和MAP分別提供到控制器12的質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器122。

此外，在所公開(kāi)的實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)可經(jīng)由EGR通道140將期望部分的排氣從排氣通道48傳送(route)到進(jìn)氣歧管44。所提供的EGR的量可通過(guò)控制器12經(jīng)由EGR閥142來(lái)改變。通過(guò)將排氣引入到發(fā)動(dòng)機(jī)10，用于燃燒的可用氧氣的量被減少，從而降低燃燒火焰溫度，并且減少NOx的形成，例如。如所描繪的，EGR系統(tǒng)還包括EGR傳感器144，其可被布置在EGR通道140內(nèi)，并且可提供排氣的壓力、溫度以及濃度中的一個(gè)或多個(gè)的指示。在一些條件下，EGR系統(tǒng)可用來(lái)調(diào)控燃燒室30內(nèi)的空氣和燃料混合物的溫度，因此提供在一些燃燒模式期間控制點(diǎn)火的正時(shí)的方法。此外，在一些條件下，通過(guò)控制排氣門正時(shí)，諸如通過(guò)控制可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)，燃燒氣體的部分可被保持或被捕獲在燃燒室中。

排氣系統(tǒng)128包括排氣傳感器126，其聯(lián)接到排放控制系統(tǒng)70上游的排氣通道48以及EGR通道140。排氣傳感器126可以是用于提供排氣空氣燃料比的指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?，雙態(tài)氧傳感器或EGO，HEGO(加熱的EGO)，NOx、HC、或CO傳感器。

排放控制系統(tǒng)70被示出沿排氣傳感器126下游的排氣通道48布置。排放控制系統(tǒng)70可以是選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)，三元催化器(TWC)、NOx捕集器、各種其它排放控制設(shè)備或它們的組合。例如，排放控制系統(tǒng)70可包括SCR催化劑71和顆粒過(guò)濾器(PF)72。在一些實(shí)施例中，PF 72可位于SCR催化劑71的下游(如圖1中所示)，而在另一些實(shí)施例中，PF 72可被定位在SCR催化劑71的上游(未在圖1中示出)。排放控制系統(tǒng)70可還包括排氣傳感器162。傳感器162可以是用于提供排氣組分，諸如NOx、NH3、EGO的濃度的指示的任何合適的傳感器，或者例如，顆粒物質(zhì)(PM)傳感器。在一些實(shí)施例中，傳感器162可位于PF 72的下游(如圖1中所示)，而在另一些實(shí)施例中，傳感器162可定位在PF 72的上游(未在圖1中示出)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，多于一個(gè)的傳感器162可被提供在任何適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

如參考圖2所更詳細(xì)描述的，傳感器162可以是包括PM傳感器的PM傳感器組件，并且可測(cè)量PF 72下游的顆粒物質(zhì)的質(zhì)量或濃度。例如，傳感器162可以是碳煙傳感器。傳感器162可以可操作地耦接到控制器12，并且可與控制器12通信，從而指示離開(kāi)PF 72且流動(dòng)通過(guò)排氣通道48的排氣內(nèi)的顆粒物質(zhì)的濃度。以這種方式，傳感器162可檢測(cè)從PF 72的泄漏。

此外，在一些實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間，通過(guò)在特定的空氣燃料比內(nèi)操作發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸，排放控制系統(tǒng)70可被定期性地重新設(shè)定。

控制器12在圖1中被示為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元(CPU)102、輸入/輸出端口(I/O)104、在該特定示例中被示為只讀存儲(chǔ)器芯片(ROM)106的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)108、保活存儲(chǔ)器(KAM)110，以及數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可與耦接在發(fā)動(dòng)機(jī)10中的傳感器通信，并且因此還從耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收各種信號(hào)，除了先前討論的那些信號(hào)以外，還包括：來(lái)自質(zhì)量空氣流量傳感器120的引入的質(zhì)量空氣流量(MAF)的測(cè)量值；來(lái)自耦接到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(ECT)；來(lái)自耦接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其它類型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP)；來(lái)自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP)；來(lái)自傳感器122的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)MAP；以及來(lái)自排氣傳感器126的排氣組分濃度。通過(guò)控制器12根據(jù)信號(hào)PIP可以產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM。

控制器12從圖1的各種傳感器(例如，排氣傳感器162)接收信號(hào)，并且采用圖1的各種致動(dòng)器基于所接收的信號(hào)和存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

如上所述，圖1示出多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的僅僅一個(gè)氣缸，并且每個(gè)氣缸可類似地包括其自己的一組進(jìn)氣/排氣門、(一個(gè)或多個(gè))燃料噴射器、(一個(gè)或多個(gè))火花塞等等。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，PM傳感器組件200的示例實(shí)施例的示意圖被示出。PM傳感器組件200可用作圖1的排氣傳感器162，并且因此可享有針對(duì)排氣傳感器162已經(jīng)描述的那些共同的特征和/或配置。PM傳感器組件200可被配置成測(cè)量排氣中的PM質(zhì)量和/或濃度，并且這樣，PM傳感器組件200可聯(lián)接到排氣通道(例如，排氣通道48)的壁201。壁201可以是排氣通道的測(cè)地學(xué)意義上最高的壁。

從下游角度示出在排氣通道(例如，圖1的排氣通道48)的內(nèi)側(cè)的PM傳感器組件200，使得排氣如箭頭所示從圖2的右手側(cè)流動(dòng)到圖2的左手側(cè)。PM傳感器組件200可包括圓柱形管202，其具有在管202的延伸部208的上游表面上的進(jìn)口204。管202僅僅經(jīng)由進(jìn)口204、排泄孔206以及導(dǎo)向板216的出口224而被流體地聯(lián)接到排氣通道。因此，排氣僅可以經(jīng)由進(jìn)口204、排泄孔206以及出口224進(jìn)入或離開(kāi)PM傳感器組件200。

進(jìn)口204基本上正交于且面向排氣通道中即將到來(lái)的(oncoming)排氣的流。因此，進(jìn)口205可與排氣流直接接觸，并且離開(kāi)PF 72的排氣可以以無(wú)阻擋的方式朝PM傳感器組件200的進(jìn)口204流動(dòng)。此外，沒(méi)有部件可阻塞或偏轉(zhuǎn)從PF 72到PM傳感器組件200的排氣的流。因此，用于取樣的排氣的部分可經(jīng)由進(jìn)口204被引導(dǎo)到PM傳感器組件200中。排氣通道中的排氣的剩余部分可圍繞PM傳感器組件200的外部主體流動(dòng)。以這種方式，排氣的剩余部分不流動(dòng)到PM傳感器組件中。排氣的剩余部分的量可大于流動(dòng)到PM傳感器組件200中的排氣的部分的量。因此，進(jìn)入PM傳感器組件200的排氣的量小于圍繞PM傳感器組件200流動(dòng)但不進(jìn)入其的排氣的量。

進(jìn)口204是矩形的，并且與PM傳感器組件200的豎直軸線對(duì)齊。進(jìn)口204可位于管202的延伸部208上，并且因此在測(cè)地學(xué)意義上低于穿孔板216和PM傳感器214。以這種方式，排氣向上流動(dòng)到PM傳感器組件200的管202中，以便被取樣。

延伸部208可位于管202的底部(例如，基部)處，并且可類似于半圓柱體形狀。延伸部208可位于管202的下游一半上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，延伸部208可以是其它合適的形狀。

排泄孔206沿進(jìn)口204的下游且與其直接面對(duì)的延伸部208被定位。水滴和大的顆?？勺鳛槿紵慕Y(jié)果而形成，這可沖擊在PM傳感器214上，并且導(dǎo)致不準(zhǔn)確的碳煙測(cè)量值。排泄孔208流體地聯(lián)接到排氣通道，并且允許水滴和大的顆粒流動(dòng)通過(guò)其圓形開(kāi)口，以便減輕沖擊到PM傳感器組件的PM傳感器214上的水滴和大的顆粒的量。水滴和大的顆粒不太可能向上流動(dòng)到外腔室210中，因?yàn)樗鼈兊膭?dòng)量大于排氣流中較小顆粒的動(dòng)量。

如上所述，流動(dòng)通過(guò)排氣通道的排氣的部分經(jīng)由進(jìn)口204流動(dòng)到PM傳感器組件200中。流動(dòng)到PM傳感器組件200中的排氣的第一部分沿豎直軸線向上流動(dòng)到外腔室210中。流動(dòng)到PM傳感器組件200中的排氣的第二部分流動(dòng)通過(guò)排泄孔206。相比于第一部分，排氣的第二部分可包括較大濃度的水滴和大的顆粒。

流動(dòng)通過(guò)外腔室210的排氣的第一部分可朝管202的頂部被向上引導(dǎo)，并且向下進(jìn)入中央腔室212。中央腔室212的入口可在測(cè)地學(xué)意義上高于外腔室210的入口。中央腔室212和外腔室210可與豎直軸線平行且對(duì)齊。因此，當(dāng)排氣從外腔室210流動(dòng)到中央腔室212時(shí)，排氣流的方向相應(yīng)地從沿豎直軸線向上朝向PM傳感器組件200的頂部反轉(zhuǎn)到向下朝向PM傳感器組件200的底部。中央腔室212可位于PM傳感器214和導(dǎo)向板216之間。排氣可不從外腔室210流動(dòng)通過(guò)穿孔板216并且進(jìn)入中央腔室212中。因此，在進(jìn)入中央腔室212之前，排氣沿導(dǎo)向板216的整個(gè)高度被引導(dǎo)沿外腔室210向上。

PM傳感器214可包括上游表面(在本文也稱為第一表面)和下游表面(在本文也稱為第二表面)。PM傳感器214的第一表面可面向進(jìn)來(lái)的排氣流的方向，與導(dǎo)向板216相反的。PM傳感器214的第二表面面向與引入的排氣流相反的方向，朝向?qū)虬?16。第一表面包括電路。響應(yīng)于PM傳感器214的顆粒負(fù)荷超過(guò)閾值PM傳感器負(fù)荷，電路可用來(lái)增加PM傳感器214的溫度，以便再生(例如，燒掉)儲(chǔ)存的顆粒物質(zhì)。

第二表面包括第一電極220和第二電極222。第一電極220通過(guò)實(shí)線描繪，而第二電極222通過(guò)小虛線描繪。如所描繪的，第一電極220和第二電極222沒(méi)有電耦接到彼此。此外，第一電極220和第二電極222可不具有相等的電阻。作為第一示例，第一電極220可具有大于第二電極222的電阻。作為第二示例，第二電極222可具有大于第二電極220的電阻。流動(dòng)通過(guò)中央腔室212的排氣可將顆粒物質(zhì)沉積在包括第一電極220和第二電極222二者的第二表面上。當(dāng)?shù)诙砻嫔系念w粒物質(zhì)的量增加時(shí)，第一電極220和第二電極222可變成橋接的(例如，電耦合的)。橋接的第一電極220和第二電極222分別可指示PM傳感器214的PM負(fù)荷大于閾值PM傳感器負(fù)荷，并且第一表面上的電路可被激活，以便再生PM傳感器。

導(dǎo)向板216通過(guò)中等的虛線和透明的方格體描繪。中等的虛線長(zhǎng)度大于小的虛線的長(zhǎng)度。導(dǎo)向板216可導(dǎo)向排氣通過(guò)PM傳感器組件200，以便經(jīng)由導(dǎo)向板216的表面跨越PM傳感器214的第二表面均勻地分布顆粒物質(zhì)。導(dǎo)向板216的表面也可限定中央腔室212的通道(例如，內(nèi)部通道)。以這種方式，排氣可在中央腔室212和導(dǎo)向板216之間自由地流動(dòng)，同時(shí)將碳煙沉積在PM傳感器214的第二表面上。

在一個(gè)示例中，當(dāng)導(dǎo)向板216內(nèi)的排氣會(huì)聚(例如，向內(nèi)流動(dòng))時(shí)，排氣流率增加，而當(dāng)導(dǎo)向板216內(nèi)的排氣分散(例如，向外流動(dòng))時(shí)，排氣流率減小。導(dǎo)向板216包括出口224，其與管202上的半徑上的豎直軸線對(duì)齊。沿中央腔室212向下流動(dòng)的排氣可僅僅經(jīng)由出口224離開(kāi)PM傳感器組件200。如所描繪的，出口224是弧形的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，出口224可以是其它合適的形狀。

導(dǎo)向板216包括彼此豎直偏移的多個(gè)凹形的突出部。突出部在遠(yuǎn)離PM傳感器214的方向突出。突出部的表面彼此流體連通且與排氣通道流體連通，并且可將排氣流改變成類似于高爾頓盒(例如，五點(diǎn)形)，如下面將描述的。突出部的開(kāi)口可與豎直軸線傾斜。在一個(gè)示例中，開(kāi)口與豎直軸線成精確的45度。導(dǎo)向板216可改變排氣流，使得排氣流被促進(jìn)朝中央腔室212的底部部分流動(dòng)，而不是流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向板216的上部部分附近的出口224。以這種方式，顆粒物質(zhì)可跨越PM傳感器214的表面被均勻地沉積，使得第一電極220和第二電極222的橋接分別地在第二表面的任何位置處都相似。

在圖2的示例中，排氣經(jīng)由管202的進(jìn)口204進(jìn)入PM傳感器組件200。在流動(dòng)到中央腔室212中之前，排氣可被向上引導(dǎo)通過(guò)外腔室210。中央腔室212的入口位于導(dǎo)向板216的正上方。然后，一旦排氣進(jìn)入中央腔室212并且與PM傳感器214的第二表面和導(dǎo)向板216二者都相互作用，排氣就朝PM傳感器組件200的底部被向下引導(dǎo)。當(dāng)排氣將顆粒物質(zhì)沉積在PM傳感器的第二表面上時(shí)，排氣的流動(dòng)方向經(jīng)由導(dǎo)向板216被改變。隨著顆粒物質(zhì)被沉積在第二表面上，當(dāng)PM傳感器214的顆粒物質(zhì)負(fù)荷超過(guò)閾值顆粒物質(zhì)負(fù)荷時(shí)，第一電極220和第二電極222可變成橋接的(例如，電連接的)。此外，響應(yīng)于橋接，第一電極220或第二電極222的電阻被減小。結(jié)果，由于顆粒從排氣通道的顆粒過(guò)濾器(例如，圖1的PF 72)泄漏，PM傳感器214是滿載的。由于顆粒過(guò)濾器是滿載的或劣化的(例如，破裂的)，顆?？尚孤?。下面關(guān)于圖6描述用于確定顆粒過(guò)濾器是滿載的或劣化的方法。

PM傳感器組件200可以合適的方式耦接到排氣通道48(圖1)，使得PM傳感器組件200的頂表面被密封到排氣通道的壁201。下面參考圖3示出沒(méi)有密封到排氣通道的壁的PM傳感器組件200的俯視圖，使得PM傳感器組件200內(nèi)的部件是可視的。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，其示出從位于平坦的表面上的車輛的排氣通道的壁脫離的PM傳感器組件300的俯視圖。PM傳感器組件300可用作在圖2的實(shí)施例中的PM傳感器組件200，或者其可用作圖1的排氣傳感器162。

PM傳感器組件300的俯視圖描繪了管301、第一外腔室302、導(dǎo)向板304、中央腔室306、PM傳感器308以及第二外腔室310。第一外腔室302、導(dǎo)向板304、中央腔室306以及PM傳感器308可分別用作圖2的實(shí)施例中的外腔室210、導(dǎo)向板216、中央腔室212以及PM傳感器214。PM傳感器308包括與中央腔室306相鄰的下游表面312和與第二外腔室310相鄰的上游表面314。下游表面312包括由粗線316指示的兩個(gè)電極。上游表面314包括由粗線318指示的電路。

如上所述，在流動(dòng)到中央腔室306中之前，排氣可沿第一外腔室302被向上引導(dǎo)。對(duì)于管301的第一部分，導(dǎo)向板304從中央腔室306氣密地密封第一外腔室302。排氣可經(jīng)由位于導(dǎo)向板304正上方的開(kāi)口離開(kāi)第一外腔室302，并且流動(dòng)到中央腔室306中。以這種方式，在流動(dòng)通過(guò)開(kāi)口到中央腔室306之前，排氣沿導(dǎo)向板304的整個(gè)高度向上流動(dòng)。

中央腔室306位于導(dǎo)向板304和PM傳感器308之間的空間中。空間的寬度320可以在1毫米-5毫米之間。在一個(gè)示例中，寬度320是精確的1.5毫米。在另一些實(shí)施例中，寬度320可以小于1毫米或大于5毫米。

中央腔室306中的排氣在與第一外腔室302中排氣的流動(dòng)相反的方向上朝管301的底部向下流動(dòng)。中央腔室306中的排氣流入并且在導(dǎo)向板304和PM傳感器308的下游表面312之間。下游表面312可由能夠接收和儲(chǔ)存顆粒物質(zhì)同時(shí)也能夠耐受高溫的材料組成。在一個(gè)示例中，PM傳感器308可以是陶瓷的。隨著顆粒物質(zhì)(例如，碳煙)被沉積在PM傳感器308的下游表面312上，下游表面312的第一電極和第二電極可變成橋接的。導(dǎo)向板304可包括不能儲(chǔ)存顆粒物質(zhì)，同時(shí)與中央腔室306中的排氣流接觸并且導(dǎo)向該排氣流的材料。在一個(gè)示例中，導(dǎo)向板304可以是塑料(例如，聚氨酯)的。

響應(yīng)于下游表面312的第一電極和第二電極橋接，包括電路的PM傳感器308的上游表面314可被激活。激活電路可包括使電流動(dòng)通過(guò)電路，以便加熱PM傳感器308，并且再生儲(chǔ)存在下游表面312上的顆粒物質(zhì)。下游表面312可被再生(例如，電路保持激活)，直到第一電極和第二電極不再橋接。在另一個(gè)示例中，附加地或替代地，電路可保持激活達(dá)閾值時(shí)間段(例如，20秒)。再生的顆粒物質(zhì)(例如，灰分)可落入中央腔室306，并且被進(jìn)來(lái)的排氣吹走。

如上所述，導(dǎo)向板304包括彼此豎直偏移且流體連通的多個(gè)凹形的突出部。導(dǎo)向板304可促進(jìn)中央腔室306中的排氣以向下的運(yùn)動(dòng)朝管301的底部(例如，基部)流動(dòng)。此外，導(dǎo)向板304可與排氣通道沿PM傳感器組件300的中心軸線322在導(dǎo)向板304和管301的外半徑之間的接口處流體連通。作為示例，導(dǎo)向板304包括沿管301的主體的出口，使得接口附近的排氣可流出管301，并且進(jìn)入排氣通道。以這種方式，排氣可被同樣地促進(jìn)以沿導(dǎo)向板304的周邊流出管301，并且因此在PM傳感器308的周邊附近，同時(shí)也沿中央腔室306向下流動(dòng)，以便到達(dá)管301的基部。通過(guò)這樣做，碳煙可被均勻地沉積在包括第一電極和第二電極的下游表面312上。

中央腔室306中的排氣以基本上向下的方向流動(dòng)。由于PM傳感器308和管301之間的物理聯(lián)接，中央腔室306中的排氣不能流入第二外腔室310。以這種方式，第二外腔室310不接收排氣，并且不流體地聯(lián)接到排氣通道、第一外腔室302和/或中央腔室306。管301在基部處被密封，使得流出管301的排氣不流入管301的進(jìn)口(例如，進(jìn)口204)的路徑。

在圖3的示例中，PM傳感器組件300包括沿其中心定位并且與PM傳感器308間隔開(kāi)的導(dǎo)向板304。PM傳感器308位于導(dǎo)向板304的上游。三個(gè)腔室位于PM傳感器組件內(nèi)，包括第一外腔室302、中央腔室306以及第二外腔室310。第一外腔室302和第二中央腔室306流體地聯(lián)接并且將導(dǎo)向板304夾在中間。第二外腔室位于PM傳感器308的上游，并且不接收排氣。中央腔室306中的排氣流入導(dǎo)向板304和PM傳感器308。在將顆粒物質(zhì)沉積在PM傳感器上之前或之后，經(jīng)由位于導(dǎo)向板304和管301之間的接口處的出口，中央腔室306中的排氣可流出PM傳感器組件300。

導(dǎo)向板304包括多個(gè)凹形的突出部，其可導(dǎo)向中央腔室306中的排氣，以便跨越PM傳感器308的下游表面312更均勻地分布排氣流。下面將參考圖4詳述凹形的突出部。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，其描繪了從下游方向到上游方向的導(dǎo)向板400的正向視圖。在本示例中，導(dǎo)向板400在中央腔室和PM傳感器的前面并且阻擋它們的視圖。導(dǎo)向板400可用作在圖3的實(shí)施例中的導(dǎo)向板304，或者用作圖2的實(shí)施例中的導(dǎo)向板216。

導(dǎo)向板400可包括多個(gè)突出部402。突出部402物理地聯(lián)接到相鄰的突出部402，使得突出部402的每個(gè)邊物理地聯(lián)接到突出部402的相應(yīng)的相鄰?fù)怀霾康牧硪粋€(gè)邊。近距離視圖403描繪了單個(gè)突出部410的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。

如所描繪的，突出部410包括四個(gè)腿部A、B、C和D。腿部A、B、C和D對(duì)應(yīng)于位于導(dǎo)向板400上的突出部402的虛線圈出的突出部的腿部A、B、C和D。腿部A、B、C和D物理地聯(lián)接到突出部402的相鄰的突出部的其它腿部。在一個(gè)示例中，突出部410的腿部A物理地聯(lián)接到三個(gè)相鄰的突出部402的腿部。同樣地，突出部410的腿部B、C和D每一個(gè)物理地聯(lián)接到突出部402的三個(gè)相應(yīng)的相鄰?fù)怀霾康耐炔俊Ｍ炔緼、B、C和D之間的區(qū)域?qū)χ醒肭皇沂情_(kāi)放的，使得排氣可在導(dǎo)向板400和中央腔室之間自由地流動(dòng)。

如所描繪的，突出部410是凹形的，并且因此突出部402是凹形的。突出部410的橫截面可以是“U形”的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，突出部402可以是其它合適的凹形的形狀(例如，拋物線形的、V形的、鞍形的、杯形的等等)。

突出部402沿腿部和開(kāi)口拱門(opening arch)412被氣密地密封，使得中央腔室中的氣體可不流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向板400并且進(jìn)入外腔室(例如，第一外腔室302)，或者反之亦然。

開(kāi)口拱門412位于腿部A、B、C和D中每一個(gè)之間。開(kāi)口拱門412物理地聯(lián)接到其它相鄰的突出部的開(kāi)口拱門。例如，突出部410的開(kāi)口拱門412中的一個(gè)可物理地聯(lián)接到突出部402的相鄰?fù)怀霾康膯蝹€(gè)開(kāi)口拱門。以這種方式，突出部410可聯(lián)接到相鄰的突出部的總共十二個(gè)相鄰的腿部和四個(gè)開(kāi)口拱門。此外，突出部402傾斜于豎直軸線和/或水平軸線物理地聯(lián)接到彼此。以這種方式，導(dǎo)向板400上的突出部402的圖案可以是鋸齒形。

沿導(dǎo)向板400的管(例如，管301)的頂側(cè)404被定位的突出部402可沿水平軸線被切割成兩半，并且對(duì)進(jìn)來(lái)的氣體是開(kāi)放的。例如，經(jīng)由與突出部402的頂側(cè)404相鄰定位的突出部，從外腔室(例如，外腔室302)流出的氣體可經(jīng)由被定位成與突出部402的頂邊相鄰的突出部流入中央腔室(例如，中央腔室306)和/或?qū)虬?00。中央腔室和導(dǎo)向板400中的氣體可分別在中央腔室和導(dǎo)向板400之間來(lái)回流動(dòng)，或者保持在中央腔室和導(dǎo)向板中。如下面將描述的，流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向板400的突出部402的排氣可在鋸齒形方向上流動(dòng)，類似于高爾頓盒。

經(jīng)由被定位成與邊406A或邊406B相鄰的突出部402，流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向板400的突出部402的排氣可流出管。被定位在邊406A或邊406B附近的突出部402可沿豎直軸線被切割成兩半，并且與排氣通道流體連通。以這種方式，導(dǎo)向板400包括沿邊406A和邊406B定位的多個(gè)出口。

排氣可流動(dòng)到導(dǎo)向板400的基部408。導(dǎo)向板400的基部也可以是管的基部(例如，管的基部是基部408)。因此，基部408與排氣通道氣密地密封開(kāi)，使得流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向板400的氣體可不流動(dòng)通過(guò)基部408。換句話講，基部408不包括出口，并且不流體聯(lián)接到排氣通道。以這種方式，朝基部408流動(dòng)的氣體可跳彈離開(kāi)基部408，并且朝被定位在邊406A或邊406B處的出口流動(dòng)。

圖4的示例圖示說(shuō)明了導(dǎo)向板400，其具有物理地聯(lián)接到彼此的多個(gè)突出部402，使得中央腔室中的排氣可不流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向板400且進(jìn)入外腔室。突出部402彼此流體連通并且可將排氣流改變成基本上類似于高爾頓盒，以便跨越PM傳感器的面更均勻地分布排氣流。下面參考圖5A和圖5B將更詳細(xì)地描述通過(guò)導(dǎo)向板400的排氣流。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5A，其示出包括改變示例排氣流的多個(gè)突出部502的導(dǎo)向板500。導(dǎo)向板500和突出部502可用作圖4的實(shí)施例中的導(dǎo)向板400和突出部402。導(dǎo)向板500和突出部502通過(guò)中等的虛線描繪。

第一示例排氣流504通過(guò)粗的、大的虛線描繪。第二示例排氣流506通過(guò)粗的、小的虛線描繪。大的虛線長(zhǎng)于中等的和小的虛線。中等的虛線長(zhǎng)于小的虛線。第三示例排氣流508通過(guò)粗的、虛雙點(diǎn)線描繪。第三示例流508源自與本示例中的第一示例流504基本上類似的位置。第四示例排氣流510通過(guò)粗的、虛單點(diǎn)線描繪。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，許多不同的排氣流圖案可產(chǎn)生在導(dǎo)向板500中，并且導(dǎo)向板500不限于下面所描述的示例。

與導(dǎo)向板500的頂邊512相鄰的導(dǎo)向板500的突出部502可用作進(jìn)口，并且允許排氣進(jìn)入導(dǎo)向板500的流動(dòng)路徑。因此，經(jīng)由與頂邊512相鄰的突出部502，第一、第二、第三和第四示例流504、506、508和510可分別進(jìn)入導(dǎo)向板500。排氣可沿平行于中心軸線501的方向進(jìn)入導(dǎo)向板500。經(jīng)由被定位成與邊514A或邊514B相鄰的突出部502，流動(dòng)通過(guò)突出部502的排氣可離開(kāi)導(dǎo)向板500和PM傳感器組件(例如，顆粒物質(zhì)傳感器組件200)。以這種方式，被定位成與邊514A或邊514B相鄰的突出部504可用作出口。

第一示例排氣流504進(jìn)入邊514A附近的導(dǎo)向板500。第一示例排氣流504基本上是線性的，并且平行于中心軸線501。在到達(dá)導(dǎo)向板500的基部516之前，第一示例排氣流504流出導(dǎo)向板500，并且因此流出PM傳感器組件，然后進(jìn)入排氣通道。如上所述，導(dǎo)向板500的基部516被密封，使得排氣可不流動(dòng)通過(guò)基部516。

第二示例排氣流506進(jìn)入邊514B附近的導(dǎo)向板500。第二示例排氣流506傾斜于中心軸線501流動(dòng)，使得其沿邊514A離開(kāi)導(dǎo)向板500。以這種方式，在沿邊514A離開(kāi)導(dǎo)向板500并且進(jìn)入容納PM傳感器組件的排氣通道之前，第二示例排氣流506橫過(guò)導(dǎo)向板500的整個(gè)寬度。

第三示例排氣流508進(jìn)入邊514A附近的導(dǎo)向板500。在離開(kāi)基部516附近的邊514B之前，第三示例排氣流508流到并且遠(yuǎn)離邊514B。第三示例排氣流508的部分是鋸齒形的，使得突出部502的當(dāng)前突出部中的排氣流的方向垂直于突出部502的先前突出部中的排氣流的方向。

例如，排氣流可沿與中心軸線501傾斜或平行的方向流動(dòng)通過(guò)多個(gè)突出部502?；谕怀霾?02中第二個(gè)相對(duì)于突出部502中第一個(gè)的位置，從突出部502中第一個(gè)流動(dòng)到突出部502中第二個(gè)的排氣流可平行于、傾斜于或垂直于初始流而流動(dòng)。排氣流的方向也可基于在碰撞的突出部502的相同的突出部中的排氣流。例如，導(dǎo)向板500的突出部502中的排氣流可碰撞和混合，從而改變排氣流的方向。

第四示例排氣流510沿中心軸線501進(jìn)入導(dǎo)向板500。第四示例排氣流510以鋸齒形運(yùn)動(dòng)平行于中心軸線501流動(dòng)。第四示例排氣流510與基部516碰撞，并且開(kāi)始朝邊514A流動(dòng)。第四示例排氣流510在基本上類似于第一示例排氣流504的流出的位置處流出邊514A。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5B，其示出突出部540的部分，其中排氣流動(dòng)通過(guò)突出部540內(nèi)的通道。突出部540可用作圖5A的突出部502的部分。

在一個(gè)示例中，當(dāng)排氣流朝突出部540的中心軸線541被引導(dǎo)時(shí)，通過(guò)突出部540的排氣流率可增加。附加地或替代地，當(dāng)排氣流被引導(dǎo)遠(yuǎn)離中心軸線541時(shí)，通過(guò)突出部540的排氣流率可減小。

排氣流550和排氣流552從不同的角度進(jìn)入突出部540的突出部551。相比于排氣流552，排氣流550從更加遠(yuǎn)離中心軸線541的路徑進(jìn)入突出部551。在流到突出部551的端部之前，排氣流550和排氣流552會(huì)聚在突出部551內(nèi)。以這種方式，在排氣流550進(jìn)入突出部551之后，排氣流550開(kāi)始朝中心軸線501流動(dòng)，并且當(dāng)排氣流552進(jìn)入突出部551時(shí)(例如，排氣流550和排氣流552可彼此傾斜或垂直)，排氣流552開(kāi)始遠(yuǎn)離中心軸線501流動(dòng)。排氣流可分開(kāi)，并且流入在測(cè)地學(xué)意義上低于突出部551并且與其流體連通的兩個(gè)相鄰的突出部559和突出部563。當(dāng)排氣流550和排氣流552會(huì)聚(例如，合并)在突出部551內(nèi)時(shí)，排氣流550和排氣流552的流率可增加。

會(huì)聚的排氣的部分(例如，排氣流558)流入突出部559，而會(huì)聚的排氣的剩余部分(例如，排氣流560)流入突出部563。以這種方式，突出部551中的排氣可在突出部559和突出部563的上游被分開(kāi)。在一個(gè)示例中，排氣流560的體積可大于排氣流558的體積。

排氣流554和排氣流556從不同的角度進(jìn)入突出部555。當(dāng)排氣流554進(jìn)入突出部555時(shí)，排氣流554遠(yuǎn)離中心軸線501流動(dòng)，而當(dāng)排氣流556進(jìn)入突出部555時(shí)，排氣流556朝中心軸線501流動(dòng)。當(dāng)排氣流會(huì)聚在突出部555內(nèi)時(shí)，排氣流554和排氣流556的流率可增加。

會(huì)聚的排氣的部分(例如，排氣流562)流入突出部563并且與排氣流560組合(例如，會(huì)聚)。突出部555中會(huì)聚的排氣流的剩余部分(例如，排氣流564)流入突出部567。相比于排氣流564，排氣流562可具有更大體積的排氣。以這種方式，相比于突出部559中的排氣流558或突出部567中的排氣流564的流率的任一個(gè)，排氣流560和排氣流562的組合的排氣流可具有更大的流率。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，其描繪了用于確定PM傳感器組件的顆粒負(fù)荷大于閾值顆粒負(fù)荷，以便再生PM傳感器的方法。方法600可進(jìn)一步描繪基于PM傳感器再生之間的時(shí)間間隔小于閾值時(shí)間間隔，排氣通道中的顆粒過(guò)濾器的劣化被降低?；诖鎯?chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令，并且結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器，諸如上面參考圖1和圖2描述的傳感器接收的信號(hào)，用于進(jìn)行方法600的指令可由控制器(例如，圖1中示出的控制器12)執(zhí)行。根據(jù)下面所述的方法，控制器可采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

參考圖1、圖2和圖3中所描繪的部件可描述方法600。具體地，方法600可包括分別參考圖1和圖2的控制器12、PF 72、排氣傳感器162、PM傳感器組件200、PM傳感器214、第一電極220和第二電極222，以及導(dǎo)向板216。

方法600在602處確定、估計(jì)和/或測(cè)量當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)可包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輛速度、歧管真空、節(jié)氣門位置、排氣壓力以及空氣燃料比。

在604處，方法600包括測(cè)量位于PM傳感器組件內(nèi)的PM傳感器的下游表面上的第一電極和第二電極的電阻。在圖6的實(shí)施例中，與第二電極相比，第一電極可具有更大的電阻。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，相比于第一電極，第二電極可具有更大的電阻。

在606處，方法600包括確定電極是否是電連接的(例如，橋接的)。通過(guò)使排氣在中央腔室和導(dǎo)向板之間自由地流動(dòng)，當(dāng)碳煙沉積在PM傳感器的下游表面上時(shí)，電極可變成橋接的。當(dāng)碳煙堆積在第一電極和第二電極之間時(shí)，碳煙可同時(shí)接觸兩個(gè)電極，并且因此，電極被橋接。當(dāng)電極被橋接時(shí)，由于碳煙的導(dǎo)電性，第一電極的電阻可減小到第二電極的電阻。如果第一電極的電阻大于第二電極的電阻，那么電極沒(méi)有被橋接，并且方法600前進(jìn)到608，從而保持當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)并且在PM組件中不再生PM傳感器。此外，排氣通道中的顆粒過(guò)濾器(PF)可不泄漏，或者滿載PM(例如，PF PM負(fù)荷小于閾值PF PM負(fù)荷。因此，排氣通道中的PF不被再生。

如果第一電極的電阻基本上等于第二電極的電阻，那么電極被橋接，并且方法600前進(jìn)到610，以激活PM傳感器的電路，以便再生PM傳感器。電路可電連接到第一電極和第二電極中的一個(gè)或多個(gè)。因此，響應(yīng)于第一電極和第二電極被橋接，通過(guò)第一電極和第二電極中的一個(gè)或多個(gè)可激活電路。替代地，響應(yīng)于確定第一電極和第二電極被橋接，可經(jīng)由控制器激活(例如，接通)電路。響應(yīng)于激活電路，控制器可進(jìn)一步調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的致動(dòng)器。例如，控制器可調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作，以便再生位于排氣通道中的顆粒過(guò)濾器。調(diào)節(jié)可包括延遲火花，降低一個(gè)或多個(gè)氣缸的空氣燃料比，增加一個(gè)或多個(gè)氣缸的空氣燃料比，和/或增加后噴射體積。以這種方式，基于第一電極和第二電極被橋接，PM傳感器組件的PM傳感器的再生可觸發(fā)位于排氣通道中的PF的再生。

在612處，方法600包括響應(yīng)于第一電極和第二電極不再被橋接，禁止PM傳感器再生。在電路再生PM傳感器之后，并且因此燒掉PM傳感器上積聚的至少部分碳煙，第一電極和第二電極可不再被橋接。通過(guò)燒掉碳煙，第一電極和第二電極之間的電橋也可被燃燒，并且第一電極的電阻可變成大于第二電極的電阻。響應(yīng)于確定第一電極的電阻大于第二電極的電阻，控制器可停用電路。替代地，第一電極和第二電極可電耦接到電路，并且響應(yīng)于電極不再被橋接，可以通過(guò)第一電極和第二電極停用電路。

響應(yīng)于停用電路，也可終止排氣通道中PF的再生?；诋?dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，控制器可將發(fā)動(dòng)機(jī)操作調(diào)節(jié)回最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)操作。因此，對(duì)于PM傳感器和PF的再生的持續(xù)時(shí)間是基本上相等的。附加地或替代地，電路的終止之后，在閾值持續(xù)時(shí)間已經(jīng)經(jīng)過(guò)后，可終止排氣通道中PF的再生。例如，電路被停用，且然后在閾值持續(xù)時(shí)間已經(jīng)經(jīng)過(guò)之后，控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)的致動(dòng)器發(fā)信號(hào)以恢復(fù)到標(biāo)稱操作，以便停用PF再生。

附加地或替代地，在一個(gè)示例中，PM傳感器的再生和PF的再生可分別操作第一閾值和第二閾值的長(zhǎng)度。以這種方式，PM傳感器和PF的再生的長(zhǎng)度可以是獨(dú)立的。換句話說(shuō)，第一閾值可不等于第二閾值。在一個(gè)實(shí)施例中，第一閾值可低于第二閾值(例如，相比于PM傳感器，PF被再生較長(zhǎng)的時(shí)間)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一閾值可大于第二閾值(例如，相比于PF，PM傳感器被再生較大的時(shí)間量)。

在614處，方法包括確定PM傳感器的上次再生和當(dāng)前再生之間的時(shí)間間隔。上次再生被定義為直接在當(dāng)前的再生事件之前發(fā)生的再生事件。基于上次再生的開(kāi)始和當(dāng)前的再生的開(kāi)始之間的持續(xù)時(shí)間(例如，120分鐘)，可計(jì)算時(shí)間間隔。當(dāng)排氣通道中的PF(例如，圖1的顆粒過(guò)濾器72)變得劣化并且捕集較少的碳煙時(shí)，時(shí)間間隔可小于先前的時(shí)間間隔。例如，顆粒過(guò)濾器發(fā)展為泄漏(例如，破裂)，這可允許更多量的碳煙流到PF，導(dǎo)致PF的更頻繁的再生。

在616處，方法600確定測(cè)得的時(shí)間間隔是否小于閾值時(shí)間間隔。閾值時(shí)間間隔可基于設(shè)定的閾值(例如，200分鐘)，測(cè)量的上次時(shí)間間隔，或測(cè)量的上次時(shí)間間隔的百分比(例如，上次時(shí)間間隔的50％)。此外，閾值時(shí)間間隔可基于閾值，其指示時(shí)間間隔被減小并且PF必須以增加的速率被再生。附加地或替代地，可基于發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)調(diào)節(jié)閾值時(shí)間間隔。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加時(shí)，閾值時(shí)間間隔可被減小。

如果時(shí)間間隔不小于閾值時(shí)間間隔，那么方法600前進(jìn)到608以保持當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作，并且繼續(xù)監(jiān)測(cè)PM傳感器的電極。

如果時(shí)間間隔小于閾值時(shí)間間隔，那么方法600前進(jìn)到618，以指示PM傳感器組件上游的排氣通道的PF在泄漏。PF泄漏的指示包括調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作和激活指示燈620(例如，以便向車輛操作者指示PF被劣化，并且需要被替換)。

作為示例，控制器(例如，控制器12)可向發(fā)動(dòng)機(jī)的各種致動(dòng)器(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)10的節(jié)氣門62)發(fā)信號(hào)來(lái)限制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出，以便減少產(chǎn)生的排氣以符合排放標(biāo)準(zhǔn)。附加地或替代地，作為另一個(gè)示例，方法600可提前火花正時(shí)和燃料噴射中的一個(gè)或多個(gè)，增加空氣燃料比，和/或者增加EGR。通過(guò)增加到發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)氣缸的EGR流，(一個(gè)或多個(gè))燃燒混合物溫度被降低，并且燃料噴射的體積可被減小。通過(guò)這樣做，可減少?gòu)陌l(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)氣缸排出的碳煙的量。

因此，圖6的方法提供一種方法，其包括將排氣從排氣管轉(zhuǎn)向至PM傳感器組件，其中PM傳感器組件包括PM傳感器，其具有下游表面上的電極和上游表面上的電路。方法包括基于PM傳感器的電極被橋接(例如，連接)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)操作。橋接基于電極的電阻變得基本上相等。

以這種方式，PM傳感器組件可從排氣通道接收樣本排氣流，以便確定排氣通道中PF的PM負(fù)荷。來(lái)自排氣的PM積聚到位于PM傳感器組件內(nèi)的PM傳感器的表面上，以便發(fā)出PF的再生和/或劣化的信號(hào)。PM傳感器組件中的排氣經(jīng)由導(dǎo)向板跨越PM傳感器的表面被均勻地分布。使用導(dǎo)向板以跨越PM傳感器的表面均勻地分布樣本排氣流的技術(shù)效果是增加在PM傳感器的表面上沉積的PM的均勻度。通過(guò)這樣做，增加了PF滿載和/被劣化的確認(rèn)的準(zhǔn)確度。

在第一示例中，系統(tǒng)包括被定位在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道中的管，其中顆粒物質(zhì)傳感器被定位在管內(nèi)，并且流導(dǎo)向板也被定位在管內(nèi)且基本上平行于管的豎直軸線。導(dǎo)向板具有多個(gè)突出部，其中突出部的表面限定接近顆粒物質(zhì)傳感器的內(nèi)部通道，突出部的表面引導(dǎo)流靠著顆粒物質(zhì)傳感器。

在第一示例的第一實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括與管的豎直軸線對(duì)準(zhǔn)的管的進(jìn)口，并且其中管還包括與進(jìn)口間隔開(kāi)的排泄孔，其中排泄孔和進(jìn)口二者將管的內(nèi)部與排氣通道流體連接。

在可附加地包括第一實(shí)施例的第二實(shí)施例中，第一示例的系統(tǒng)附加地或替代地包括顆粒物質(zhì)傳感器，其具有在背離管中的導(dǎo)向板的第一表面上的可切換電路。

在可包括第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第三實(shí)施例中，第一示例的系統(tǒng)還包括顆粒物質(zhì)傳感器，其具有在面向?qū)虬宓牡诙砻嫔系膬蓚€(gè)未連接的電極。

在可包括第一實(shí)施例到第三實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第四實(shí)施例中，第一示例的系統(tǒng)還包括中央腔室，其與管的豎直軸線對(duì)齊，并且位于導(dǎo)向板和顆粒物質(zhì)傳感器的第二表面之間。

在可包括第一實(shí)施例到第四實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第五實(shí)施例中，第一示例的系統(tǒng)還包括其中多個(gè)出口沿導(dǎo)向板和管之間的接口被定位。

在可包括第一實(shí)施例到第五實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第六實(shí)施例中，第一示例的系統(tǒng)還包括其中管中的排氣在與排氣通道中的排氣流的方向垂直或傾斜的方向上流動(dòng)。

在可包括第一實(shí)施例到第六實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第七實(shí)施例中，第一示例的系統(tǒng)還包括其中導(dǎo)向板的突出部是凹形的，并且與相鄰的突出部物理聯(lián)接且流體連通。

在第二示例中，方法包括將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的部分通過(guò)管中的開(kāi)口引導(dǎo)到管內(nèi)的外腔室中，將來(lái)自外腔室的排氣的部分引導(dǎo)到位于顆粒物質(zhì)傳感器和導(dǎo)向板之間的中央腔室中，顆粒物質(zhì)傳感器和導(dǎo)向板二者都被定位在管內(nèi)，以及使進(jìn)入中央腔室的排氣的部分的一部分流動(dòng)通過(guò)導(dǎo)向板的凹形的突出部，并且流動(dòng)到顆粒物質(zhì)傳感器的表面上。

在第二示例的第一實(shí)施例中，方法還包括使排氣的部分流動(dòng)到顆粒物質(zhì)傳感器的表面上還包括使排氣的部分流動(dòng)到位于顆粒物質(zhì)傳感器的表面上的一對(duì)分開(kāi)的電極中的一個(gè)上。

在可附加地或替代地包括第一實(shí)施例的第一示例的第二實(shí)施例中，方法還包括其中當(dāng)來(lái)自流動(dòng)到分開(kāi)的電極上的排氣的部分的顆粒物質(zhì)的負(fù)荷超過(guò)閾值顆粒物質(zhì)負(fù)荷時(shí)，分開(kāi)的電極被電耦接。

在可附加地或替代地包括第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第三實(shí)施例中，方法還包括其中響應(yīng)于電聯(lián)接分開(kāi)的電極，分開(kāi)的電極的電阻減小。

在第三示例中，系統(tǒng)包括被定位在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道中的管，被定位在管中的顆粒物質(zhì)傳感器和導(dǎo)向板。導(dǎo)向板包括延伸遠(yuǎn)離導(dǎo)向板的多個(gè)凹形的突出部，并且其中凹形的突出部的表面限定中央腔室，并且凹形的突出部的表面彼此流體連通且與排氣通道流體連通。顆粒物質(zhì)傳感器包括具有電路的上游表面，以及具有分開(kāi)的第一電極和第二電極的下游表面，上游表面與中央腔室連通，并且接收通過(guò)凹形的突出部被引導(dǎo)到上游表面上的排氣流的部分。系統(tǒng)還包括具有計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器，用于確定在傳感器的上游表面上匯集的排氣中的顆粒物質(zhì)的負(fù)荷何時(shí)超過(guò)閾值顆粒物質(zhì)負(fù)荷，并且發(fā)起顆粒物質(zhì)傳感器的再生。

第三示例的第一實(shí)施例，其中基于顆粒物質(zhì)傳感器再生的頻率，再生被定位在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣裝置中的顆粒物質(zhì)過(guò)濾器。

可附加地或替代地包括第一示例的第三示例的第二實(shí)施例，系統(tǒng)還包括顆粒物質(zhì)傳感器、導(dǎo)向板，以及位于二者之間的流體連通的中央腔室。

可附加地或替代地包括第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第三示例的第三實(shí)施例，系統(tǒng)還包括其中樣本排氣在顆粒物質(zhì)傳感器、導(dǎo)向板以及中央腔室之間自由流動(dòng)。

可附加地或替代地包括第一實(shí)施例到第三實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第三示例的第四實(shí)施例，系統(tǒng)還包括其中導(dǎo)向板將排氣流重新引導(dǎo)成類似于五點(diǎn)形。

可附加地或替代地包括第一實(shí)施例到第四實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第三示例的第五實(shí)施例，系統(tǒng)還包括其中管和導(dǎo)向板被氣密地密封在共有的基部。

可附加地或替代地包括第一實(shí)施例到第五實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第三示例的第六實(shí)施例，系統(tǒng)還包括其中管包括在管的排泄開(kāi)口上游并且大于該排泄開(kāi)口的進(jìn)口。

可附加地或替代地包括第一實(shí)施例到第六實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)的第三示例的第七實(shí)施例，系統(tǒng)還包括其中顆粒物質(zhì)感測(cè)元件在排氣通道的顆粒物質(zhì)過(guò)濾器的下游。

要注意的是，包括在本文的示例控制和估計(jì)程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文公開(kāi)的控制方法和程序可作為可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在非暫時(shí)存儲(chǔ)器中，并且可由包括控制器的控制系統(tǒng)結(jié)合各種傳感器、致動(dòng)器以及其它發(fā)動(dòng)機(jī)硬件實(shí)施。本文描述的具體程序可表示任何數(shù)量的處理策略，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等等中的一個(gè)或多個(gè)。這樣，示出的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以示出的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行，或在一些情況下省略。同樣地，為了實(shí)現(xiàn)本文所描述的示例性實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)的處理的順序不是必須的，而是為了便于說(shuō)明和描述被提供的。根據(jù)使用的特定策略，可重復(fù)執(zhí)行示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)。此外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可用圖表表示被編程進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非暫時(shí)存儲(chǔ)器的代碼，其中可以通過(guò)執(zhí)行包括與電子控制器結(jié)合的各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件部件的系統(tǒng)中的指令來(lái)實(shí)施所描述的動(dòng)作。

應(yīng)該理解，本文公開(kāi)的配置和程序在本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實(shí)施例不應(yīng)視為限制性意義，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，以上技術(shù)可應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對(duì)置4缸以及其它的發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開(kāi)的主題包括本文所公開(kāi)的各種系統(tǒng)和配置，以及其它特征、功能和/或特性的所有新穎的和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。

下面的權(quán)利要求特別指出被視為新穎和非顯而易見(jiàn)的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可指“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。應(yīng)該理解，這些權(quán)利要求包括一個(gè)或更多這些元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多這些元件。所公開(kāi)的特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合可通過(guò)本權(quán)利要求的修改或通過(guò)在這個(gè)或相關(guān)申請(qǐng)的新權(quán)利要求的提出被要求保護(hù)。此類權(quán)利要求，無(wú)論是更寬于，更窄于，等于，或不同于原始的權(quán)利要求的范圍，也被視為包括在本公開(kāi)的主題之內(nèi)。