CN101782011A - 用于排气颗粒过滤器的车载性能监测的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于排气颗粒过滤器的车载性能监测的设备和方法。本发明涉及一种气体颗粒处理系统且可以包括气体过滤器和位于所述气体过滤器下游的气体过滤器性能监测器。所述气体过滤器性能监测器具有可操作收集通过所述气体过滤器的颗粒的颗粒捕集器；和与所述气体过滤器性能监测器相关联的传感设备，所述传感设备操作以感测所述气体过滤器性能监测器中的颗粒收集。

Description

用于排气颗粒过滤器的车载性能监测的设备和方法
技术领域
本发明的示例性实施例涉及用于从内燃机的排气系统积聚碳烟颗粒的系统，且更具体地涉及用于监测所述系统性能的设备和方法。
背景技术
大量的兴趣集中于减少内燃机的管制排气成分。最近，已经集中于排放高水平的排气颗粒的发动机，特别注意柴油发动机。柴油发动机排气是多相混合物，不仅包含气体排放物，例如，一氧化碳(CO)、未燃烧碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOX)，而且也包括构成颗粒物质的凝聚相材料(液体和固体)。催化剂成分、和催化剂设置在其上的基底可以配置在柴油发动机排气系统中，以将这些排气成分中的某些或全部转化为非管制成分。例如，柴油排气系统可包括柴油氧化催化剂、柴油颗粒过滤器和用于还原NOX的催化剂中的一种或多种。
用于减少颗粒物质的一种后处理技术是通常称为柴油颗粒过滤器(DPF)的颗粒排气过滤器。有多个已知过滤器结构对于从发动机排气去除颗粒物质是有效的，例如，蜂窝、壁流过滤器、缠绕或填塞纤维过滤器、开孔泡沫、烧结金属纤维等。陶瓷壁流单体在很多颗粒机动车排气应用中已经获得了相当大的肯定。过滤器是用于从排气物理去除颗粒物质的结构，因而，积聚颗粒依赖于过滤器介质的连续整体性。DPF，尤其是由陶瓷材料制成的DPF，可能是易碎的，且在正常操作期间或者在再生循环期间当积聚的碳烟在高温下有意地燃烧以清洁过滤器并管理排气背压时可能形成裂缝或其它类型的故障。现行立法要求对故障DPF的车载检测，故障DPF定义为在再生之间90mg碳烟通过过滤器。该标准将在下一法规中提高为40mg碳烟，最终法规要求在再生之间检测17.5mg的碳烟。
故障DPF的车载检测的主导方法依赖于使用位于过滤器上游和下游的独立压力传感器。在DPF中的排气流和碳烟含量的某些状况下，经过未损坏过滤器的压降具有假定值。当过滤器由于裂缝或其它故障(例如，熔融)受到损坏时，压降将理论上改变，从而提供用于确定通过系统而不是过滤出的碳烟的间接方法。所述方法并不直接测量通过过滤器的碳烟量，而是基于压力测量来推断DPF中的碳烟存在。该系统的另一缺陷在于，检测仅仅在满足DPF中的某些排气流和碳烟水平状况时进行，通常紧接在DPF中没有碳烟时的再生事件之后。因此，该方法不提供过滤系统的整体性的连续监测。甚至在理想状况下，由于DPF中裂缝引起的小压差，因而系统的敏感性也受到限制。因此，期望提供连续测量、独立于状况、具有优于当前方法的改进稳固性水平的系统和方法。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，一种气体颗粒处理系统包括：气体过滤器；位于所述气体过滤器下游的气体过滤器性能监测器，所述气体过滤器性能监测器具有可操作收集通过所述气体过滤器的颗粒的颗粒捕集器；和与所述气体过滤器性能监测器相关联的传感设备，所述传感设备操作以感测所述气体过滤器性能监测器中的颗粒收集。
在本发明的另一个示例性实施例中，公开了一种确定内燃机的排气颗粒过滤器的性能的方法。所述方法可包括步骤：将气体过滤器性能监测器布置在排气颗粒过滤器下游，所述气体过滤器性能监测器具有可操作收集通过所述排气颗粒过滤器的颗粒的颗粒捕集器。将传感设备定位在所述气体过滤器性能监测器内，操作所述传感设备以感测所述气体过滤器性能监测器中的颗粒收集。
附图说明
其它目的、特征、益处和细节在实施例的以下详细说明中仅示意性地显现，所述详细说明参考附图，在所述附图中：
图1是与内燃机相关联的排气处理系统的示意性布局；
图2是与图1的排气处理系统相关联的排气过滤器的示意图；
图3是图1的排气处理系统的一部分的剖视图；
图4是图1的排气处理系统的一部分的剖视图；
图5是沿图4的圆5截取的图1的排气系统的一部分的放大图；
图6是与图1的排气处理系统相关联的排气过滤器性能监测器颗粒捕集器的示意图；
图7是图6的排气过滤器性能监测器颗粒捕集器的替代实施例的示意图；和
图8是示出了具有颗粒负载的图6的排气过滤器性能监测器颗粒捕集器的RF信号变化的曲线图。
具体实施方式
参考图1，本发明的示例性实施例涉及用于减少内燃机(例如，柴油发动机12)的管制排气成分的排气处理系统10。排气处理系统10包括排气管道14，排气管道14收集排气15并将排气15从柴油发动机12输送往返于排气处理系统的各个排气处理部件。排气部件可包括一个或多个氧化催化剂16，氧化催化剂16用于处理未燃烧气体和非挥发性碳氢化合物和一氧化碳，碳氢化合物和一氧化碳被燃烧形成二氧化碳和水。选择性催化还原装置(SCR)17可使用氨前体，且可用于还原在排气流中驻留的氮氧化物(NOX)。最后，排气过滤器，通常称为柴油颗粒过滤器(DPF)18，操作以过滤排气15以便去除碳和其它颗粒。上述部件的序列顺序仅仅是为了描述目的。排气处理系统10的实际顺序可以取决于应用和其它决定因素而变化。
DPF18可用陶瓷壁流单体过滤器介质、缠绕或填塞纤维过滤器、开孔泡沫、烧结金属纤维或其它介质(例如，在用于非车辆应用时的碳烟袋，适合于有效颗粒过滤)制成。可以设想且应当理解的是，所述任何类型的过滤器都可用于DPF18，而不偏离本发明的范围。为了说明目的，本文将仅仅描述陶瓷壁流单体过滤器介质20。在图2中，陶瓷壁流单体过滤器介质20包括由纵向延伸的多孔陶瓷壁24限定的多个纵向延伸通道22。纵向延伸通道22包括具有开口入口端28和封闭出口端30的入口通道26的子组、以及具有封闭入口端34和开口出口端36的出口通道32的子组。陶瓷壁流单体过滤器介质20安装在金属壳体或罐38中，如图3所示，且可以由柔性垫(未示出)的支撑构件支撑在罐内，所述柔性垫配置成不仅支撑过滤器介质，而且缓冲所述过滤器介质以防止可引起过滤器故障的震动。
排气15通过壳体入口42进入DPF18并进入陶瓷壁流单体过滤器介质20的入口通道26。排气被强制移动通过纵向延伸的多孔陶瓷壁24到达出口通道32。通过该壁流机构，排气15被过滤出碳和其它颗粒41。在图4中，应当清楚，陶瓷壁流单体过滤器介质20中的裂缝43或DPF18的其它故障可允许颗粒物质41作为未过滤发动机排气通过过滤器，从而影响排气处理系统10的性能。
排气过滤器性能监测器(称为DPF性能监测器44)安装在排气管道14内DPF18的下游位置，如图3-6所示。在一个示例性实施例中，DPF性能监测器包括陶瓷壁流单体过滤器介质46的小部分(相对于DPF的总容积)，陶瓷壁流单体过滤器介质46优选包括由纵向延伸的多孔陶瓷壁50限定的多个纵向延伸通道48。纵向延伸通道48包括具有开口入口端54和封闭出口端56的入口通道52的子组、以及具有封闭入口端60和开口出口端62的出口通道58的子组。DPF性能监测器44安装在排气管道14内或以其它方式与排气管道14相关联，使得在排气15进入时，排气流经陶瓷壁流单体过滤器介质46的入口通道52且被强制移动通过纵向延伸的多孔陶瓷壁46到达出口通道58。DPF性能监测器的陶瓷壁流单体过滤器介质46用作颗粒捕集器。在DPF18的正常操作期间，通过DPF性能监测器44的排气15应当包含很少的或没有颗粒物质，因而，颗粒捕集器中的颗粒负载应当保持基本为0或接近0。
如图7所示，DPF性能监测器的另一个非限制性实施例包括陶瓷流通介质84的小部分(相对于DPF的总容积)，陶瓷流通介质84优选包括由纵向延伸的陶瓷壁88限定的多个纵向延伸通道86。沸石基涂层90可涂布到陶瓷壁88。沸石涂层操作以从流经陶瓷流通介质84的排气吸附或捕集颗粒物质。在该实施例中，排气15不需要流经多孔陶瓷壁，从而降低了排气处理系统10中的背压效果。
如图5详细示出，传感设备(例如，RF天线64)穿过DPF性能监测器44的壁并延伸到陶瓷单体过滤器介质46、84中。RF天线使用套筒66或将支撑天线同时避免排气泄漏的其它合适装置或方法密封地固定至DPF性能监测器44。DPF性能监测器44的陶瓷单体过滤器介质46、84的相应上游端68和下游端70具有涂布到其上的反射金属涂层72，金属涂层72在过滤器介质的每端限定RF短接筛网(shortingscreen)。在DPF性能监测器44的另一个实施例中，金属筛网或筛孔可以取代具有类似效应的金属涂层。金属管道73和金属涂层72在陶瓷单体过滤器介质46、84的两端上限定具有特定电磁信号75的微波电磁腔74。电磁腔可通过激励以第一发送模式操作的RF天线64来激励。以第二接收模式操作的同一RF天线接收腔74中的微波反射并提供相应输出信号给控制器76。在另一个非限制性实施例中，单个RF天线可以由两个RF天线(未示出)取代。微波电磁腔74可以通过激励以第一发送模式操作的第一RF天线来激励。以第二接收模式操作的第二RF天线接收由第一RF天线提供的信号并提供相应输出信号给控制器76。
电磁腔74的电磁信号75特征在于一组吸收线和谐振，如图8，所述吸收线和谐振取决于物理几何形状、腔内的材料的电属性和被激励的模式的顺序。虽然陶瓷单体过滤器介质46、84实质上看不到RF信号，但是已经收集在多孔陶瓷壁50、88上的任何碳烟颗粒将在陶瓷单体过滤器介质46、84的容积内充分均匀地扩散，使得过滤器的作用就像人工电介质，且其电容率随碳烟负载增加而增加。该电容率或介电常数于是可以通过微波技术测量，且具体地，由于微波电磁腔74内的材料的介电负载影响腔的电磁信号，该效应可以用于测量有效介电常数和因而测量DPF性能监测器44的碳烟含量。
与RF天线64或多个天线相关联的控制器76监测电磁信号。在机动车应用的情况下，控制器可以是车辆或动力系控制器。RF天线64或多个RF天线发送电磁信号给微波电磁腔74并测量从腔反射回来的功率。在一定频率范围内测量的反射功率构成腔信号。电磁信号通常处于射频(RF)区域且最可能在称为微波(通常1-100GHz)的频率范围内，然而可设想其它频率和频率范围。DPF性能监测器44的陶瓷单体过滤器介质46、84中的颗粒积聚可显著改变RF信号，且可以通过观察信号的变化来量化碳烟。图8示出了在DPF性能监测器44中的各种碳烟浓度水平的模拟RF信号以及碳烟如何由信号的变化检测。实践中，可以使用任何频率范围，只要该频率范围足够高以在微波电磁腔74中得到支持且只要它展现一个或多个谐振吸收峰值78即可(图5)，所述峰值可以由控制器76用来确定碳烟积聚。当碳烟添加到DPF性能监测器44中时，吸收峰值78移动到不同的频率，因为碳烟增加了陶瓷单体过滤器介质46、84的复合电容率，从而导致过滤器介质的电拉伸。在控制器76确定在DPF性能监测器44中发生碳烟积聚时，控制器76可产生信号，所述信号通知操作者排气处理系统10需要维护。
虽然本发明已经描述了可应用于机动车辆，具体地可应用于具有柴油发动机的机动车辆，但是应当理解的是，这是非限制性实施例，因为本文所述的类型的DPF性能监测器可应用于针对颗粒存在而监测排气流的任何系统中。上文所述的DPF性能监测器44的非限制性车辆应用仅仅是本发明的一个设想应用，且可以设想本发明的实质可应用于非柴油车辆应用以及非移动式固定应用，例如，具有相同结果。
虽然本发明已经参考示例性实施例进行描述，但是本领域技术人员应当理解，可以在不偏离本发明范围的情况下作出各种变化和用等价物来替代其元件。此外，可以在不偏离本发明实质范围的情况下作出许多修改，以使得本发明的教导适合特定情形或材料。因而，本发明不旨在限制为作为用于实施本发明的最佳模式所公开的具体实施例，而是包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (12)

1.一种气体颗粒处理系统，包括：
气体过滤器；
位于所述气体过滤器下游的气体过滤器性能监测器，所述气体过滤器性能监测器具有与其相关联的颗粒捕集器，所述颗粒捕集器配置成收集通过所述气体过滤器的颗粒；和
与所述气体过滤器性能监测器相关联的传感设备，所述传感设备配置成感测所述颗粒捕集器中的颗粒收集。
2.根据权利要求1所述的气体颗粒处理系统，所述颗粒捕集器设置在微波电磁腔中。
3.根据权利要求2所述的气体颗粒处理系统，所述传感设备包括至少一个RF天线，所述RF天线配置成以第一模式操作以发送RF信号到微波电磁腔中且以第二模式操作以接收RF信号的反射。
4.根据权利要求3所述的气体颗粒处理系统，所述传感设备包括控制器，所述控制器配置成将RF信号与RF信号的反射进行比较以确定颗粒捕集器中的颗粒负载。
5.根据权利要求4所述的气体颗粒处理系统，所述控制器配置成产生指示颗粒捕集器中的颗粒负载的通知信号。
6.一种用于内燃机的排气处理系统，包括：
排气管道，用于收集和输送来自于内燃机的排气；
排气过滤器，所述排气过滤器与所述排气管道流体连通且能操作从排气去除排气颗粒物质；
排气过滤器性能监测器，所述排气过滤器性能监测器与所述排气管道流体连通且位于排气过滤器的下游，用于从排气过滤器接收过滤的排气，所述排气过滤器性能监测器具有位于其中的颗粒捕集器，过滤的排气流经所述颗粒捕集器；
与颗粒捕集器连通的颗粒传感器，所述颗粒传感器配置成感测其中的颗粒收集。
7.根据权利要求6所述的用于内燃机的排气处理系统，所述排气过滤器监测器的颗粒捕集器包括陶瓷壁流单体过滤器介质，所述陶瓷壁流单体过滤器介质在入口和出口端处具有反射金属涂层，从而限定RF短接筛网以在所述RF短接筛网之间限定具有电磁信号的微波电子腔。
8.根据权利要求7所述的用于内燃机的排气处理系统，所述微波电子腔包括：
传感设备，所述传感设备与所述微波电子腔连通且配置成以第一模式发送RF信号到微波电磁腔中且以第二模式接收RF信号的反射；和
控制器，所述控制器配置成将RF信号与RF信号的反射进行比较以确定颗粒捕集器中的颗粒负载。
9.根据权利要求8所述的用于内燃机的排气处理系统，所述控制器配置成产生指示颗粒捕集器中的颗粒负载的通知信号。
10.一种监测内燃机的排气颗粒过滤器的性能的方法，包括：
将气体过滤器性能监测器布置在排气颗粒过滤器下游，所述气体过滤器性能监测器具有可操作收集通过所述排气颗粒过滤器的颗粒的颗粒捕集器；
将传感设备与所述气体过滤器性能监测器相关联；以及
操作所述传感设备以感测所述气体过滤器性能监测器的颗粒捕集器中的颗粒收集。
11.根据权利要求10所述的确定内燃机的排气颗粒过滤器的性能的方法，还包括步骤：
将反射金属涂层设置在排气过滤器性能监测器颗粒捕集器的入口和出口端处，以在其上限定RF短接筛网和在它们之间限定微波电子腔，所述微波电子腔具有电磁信号。
12.根据权利要求11所述的确定内燃机的排气颗粒过滤器的性能的方法，还包括步骤：
使传感设备以第一模式操作以发送RF信号到微波电磁腔中且以第二模式操作以接收RF信号的反射；和
将RF信号与RF信号的反射进行比较以确定颗粒捕集器中的颗粒负载。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105829672A (zh) * 2013-12-19 2016-08-03 沃尔沃卡车集团 用于确定表示还原剂量的参数的系统和方法
CN106018225A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 浙江大学 一种基于激光检测pm浓度的dpf准确再生方法及设备
CN106499489A (zh) * 2016-12-26 2017-03-15 吉林大学 一种柴油机颗粒捕集器碳加载量检测装置及检测方法
CN107420174A (zh) * 2017-07-25 2017-12-01 浙江交通职业技术学院 具有开裂实时监测的壁流式颗粒捕集器及监测方法
CN108386259A (zh) * 2016-05-11 2018-08-10 浙江大学 基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的方法
CN108708793A (zh) * 2018-05-28 2018-10-26 潍柴动力股份有限公司 一种发动机柴油颗粒过滤器的诊断方法和装置
WO2019214433A1 (zh) * 2018-05-09 2019-11-14 江苏日盈电子股份有限公司 车用空气质量传感器和车用空气质量检测系统

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8669521B2 (en) * 2010-09-24 2014-03-11 Wisconsin Alumni Research Foundation Microwave cavity detector for mass spectrometry
DE102010051730A1 (de) * 2010-11-19 2012-05-24 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Partikelabscheider mit einer für Abgas durchströmbaren metallischen Lage
US8833063B2 (en) 2011-05-17 2014-09-16 Caterpillar Inc. Methods and system for ash detection in exhaust particulate filter
US9328639B2 (en) * 2013-09-10 2016-05-03 GM Global Technology Operations LLC Regeneration system to regenerate a particulate filter based on code clear diagnostic signal
JP6202049B2 (ja) * 2014-07-08 2017-09-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のフィルタ故障診断装置
DE102017211822A1 (de) * 2017-07-11 2019-01-17 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines Abgasbehandlungselements, Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug und System zur Abgasbehandlung für ein Kraftfahrzeug
US20220410058A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 The Sy-Klone Company, Llc Self-cleaning air filtration apparatus and method
CN114370323B (zh) * 2022-01-18 2023-01-06 潍柴动力股份有限公司 一种dpf过载诊断方法及车辆

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4276071A (en) * 1979-12-03 1981-06-30 General Motors Corporation Ceramic filters for diesel exhaust particulates
US4477771A (en) * 1982-06-21 1984-10-16 General Motors Corporation Microwave detection of soot content in a particulate trap
DE4039951A1 (de) * 1990-12-14 1992-06-17 Hasso Von Bluecher Hitzebestaendiger adsorptionsfilter
JPH0750041B2 (ja) * 1991-09-06 1995-05-31 アトミック エナジー オブ カナダ リミテッド／エネルジイ アトミック デュ カナダ リミテ 煤検出装置用アンテナシステム
US5492679A (en) * 1993-03-08 1996-02-20 General Motors Corporation Zeolite/catalyst wall-flow monolith adsorber
US6709489B2 (en) * 2000-12-15 2004-03-23 General Motors Corporation Microwave regenerated diesel particulate trap
US7229597B2 (en) * 2003-08-05 2007-06-12 Basfd Catalysts Llc Catalyzed SCR filter and emission treatment system
US7017338B2 (en) * 2003-11-03 2006-03-28 Ford Global Technologies, Llc Diesel particulate filter pressure monitor
US7303603B2 (en) * 2004-11-12 2007-12-04 General Motors Corporation Diesel particulate filter system with meta-surface cavity
US7253641B2 (en) * 2005-07-26 2007-08-07 Caterpillar Inc. Radio frequency particulate sensing system
US7260930B2 (en) * 2005-07-26 2007-08-28 Caterpillar Inc. Radio frequency-based particulate loading monitoring system
US7157919B1 (en) * 2005-07-26 2007-01-02 Caterpillar Inc. Method and system for detecting soot and ash concentrations in a filter
US7334401B2 (en) * 2006-01-19 2008-02-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Apparatus for sensing particulates in a gas flow stream
DE102006019783A1 (de) 2006-04-28 2007-10-31 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Funktionsfähigkeit eines Partikelfilters
JP2009535647A (ja) * 2006-05-01 2009-10-01 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー フィルタ負荷判定のためのマイクロ波検出

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105829672A (zh) * 2013-12-19 2016-08-03 沃尔沃卡车集团 用于确定表示还原剂量的参数的系统和方法
US10060320B2 (en) 2013-12-19 2018-08-28 Volvo Truck Corporation System and method for determining a parameter indicative of an amount of a reducing agent
CN105829672B (zh) * 2013-12-19 2020-02-07 沃尔沃卡车集团 用于确定表示还原剂量的参数的系统和方法
CN108386259A (zh) * 2016-05-11 2018-08-10 浙江大学 基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的方法
CN106018225A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 浙江大学 一种基于激光检测pm浓度的dpf准确再生方法及设备
CN106018225B (zh) * 2016-06-28 2019-01-18 浙江大学 一种基于激光检测pm浓度的dpf准确再生方法及设备
CN106499489A (zh) * 2016-12-26 2017-03-15 吉林大学 一种柴油机颗粒捕集器碳加载量检测装置及检测方法
CN106499489B (zh) * 2016-12-26 2022-04-01 吉林大学 一种柴油机颗粒捕集器碳加载量检测装置及检测方法
CN107420174A (zh) * 2017-07-25 2017-12-01 浙江交通职业技术学院 具有开裂实时监测的壁流式颗粒捕集器及监测方法
WO2019214433A1 (zh) * 2018-05-09 2019-11-14 江苏日盈电子股份有限公司 车用空气质量传感器和车用空气质量检测系统
CN108708793A (zh) * 2018-05-28 2018-10-26 潍柴动力股份有限公司 一种发动机柴油颗粒过滤器的诊断方法和装置

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