CN108691629B - 用于排气微粒物质感测的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于排气微粒物质感测的系统和方法。提供了用于沿排气通道安排的微粒物质传感器的方法和系统。在一个示例中，微粒物质传感器包括以基本上U形安排的一系列管，并且其中所述微粒物质传感器包括旋转元件和温度感测元件中的一种或多种元件。

Description

用于排气微粒物质感测的系统和方法

技术领域

本说明书大体上涉及微粒物质(PM)传感器。

背景技术

发动机排放控制系统可以利用各种排气传感器。一个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时间推移积聚微粒物质以及提供对积聚程度的指示作为对排气微粒物质水平的测量来进行操作。

微粒物质传感器可以将所测得的放置在传感器的衬底表面上的一对电极之间的导电率(或电阻率)的改变与沉积在电极之间的微粒物质的量相关联。微粒物质传感器可能遭遇由于传感器表面两侧的流动分布的偏差而造成的烟灰在传感器上非均一沉积的问题。进一步地，微粒物质传感器可能易于由于排气中存在的水滴和/或较大微粒的碰撞而受到污染。该污染可能导致传感器输出的误差。

处理微粒物质传感器性能的其它尝试包括将排气的一部分导向微粒物质传感器。一个示例方法由Liu等人在US 8756913中示出。在所述方法中，一对相交的管沿排气通道定位，其中传感器位于排气通道的流体地联接至所述一对管中的轴向管的上部。管可以被配置成从排气通道内的多个位置接收排气以增加由传感器所提供的数据的准确性。

然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，所述一对管可以将大的微粒物质和/或水滴引导到传感器上。这可以降低由传感器提供的关于PM退化的数据的可靠性。

发明内容

在一个示例中，上文中所描述的问题可以通过包括以下各项的方法来解决：经由致动器使微粒物质传感器的筛网(screen)周期性地(periodically)旋转以及基于供应给致动器的功率/动力(power)量来指示微粒过滤器的泄漏。以此方式，在周期性旋转期间随着微粒物质增加由筛网所经历的摩擦，供应给致动器的功率量增加。

作为一个示例，筛网在每个固定周期间隔抵靠微粒物质传感器中的过滤器旋转。筛网旋转阈值角度，其中监测到供应给筛网的功率量。筛网旋转回到其原始开始位置并且过滤器再生回包括其上存储较少微粒物质的状态。通过这样做，微粒物质传感器中的过滤器可以在筛网旋转之后包括基本上类似量的微粒物质。微粒物质传感器位于微粒物质过滤器的下游，所述微粒物质过滤器位于排气通道中。微粒物质过滤器经受再生以便使微粒物质过滤器继续捕获微粒物质。然而，微粒物质过滤器可能在随时间推移经历多次再生事件之后退化。退化可以包括裂缝、漏洞和孔中的一种或多种。这样，更大量的微粒物质可以流动到微粒物质传感器中的过滤器，从而增大使筛网旋转所需的功率量。如果功率量超过阈值功率量，则排气通道中的微粒物质过滤器可能退化。

作为另一个示例，另外或可替代地，微粒物质传感器不包括筛网。然而，如上所述，微粒物质传感器被配置成在每个固定周期间隔使过滤器再生。随时间推移，排气通道中的微粒物质过滤器退化。这可能导致微粒物质传感器中的过滤器经历较高的再生温度。这样，当微粒物质传感器中的过滤器的再生温度大于阈值温度时，排气通道中的微粒物质过滤器可劣化。

应理解，提供以上概述是为了以简化的形式引入在详细描述中进一步描述的一系列概念。其并不意味着标识所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文中或在本公开的任何部分中所指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了发动机和沿排气通道安排的相关联的微粒物质(PM)传感器的示意图。

图2示出了PM传感器的第一实施例。

图3A和图3B示出了安排在PM传感器的第一实施例中的筛网、过滤器和加热元件的分解视图。

图4示出了用于操作筛网和加热元件并且确定位于排气通道中的微粒过滤器的退化的方法。

图5示出了展示PM传感器状况随时间变化的发动机操作顺序。

图6示出了PM传感器的第二实施例。

图7示出了用于操作第二实施例的加热元件并且基于PM传感器中所测得的再生温度来确定微粒过滤器的退化的方法。

图8示出了展示PM传感器状况随时间变化的发动机操作顺序。

图2、图3和图6大约是按比例示出的。

具体实施方式

以下说明书涉及用于微粒物质(PM)传感器的系统和方法。如图1所示，PM传感器沿微粒过滤器的下游的排气通道安排。图2中展示了PM传感器的第一实施例，其中PM传感器包括可旋转筛网和压靠在过滤器的相反表面上的加热元件。如图3A所示，过滤器夹置在筛网与加热元件之间。图4中描述了用于使筛网周期性地旋转并且测量使筛网旋转到阈值角度所需的功率的方法。如果使筛网旋转到阈值角度所需的功率大于阈值功率，则在PM传感器的上游的排气通道中的微粒物质过滤器可能退化。图5中示出了展示PM传感器中的状况的操作顺序。

图6中展示了PM传感器的第二实施例，其中第二实施例包括位于PM传感器中的过滤器的近端的一个或多个温度传感器。在一个示例中，存在两个温度传感器，其中温度传感器中的一个温度传感器位于过滤器的上游并且温度传感器中的第二温度传感器位于过滤器的下游。图7中示出了用于比较来自温度传感器的反馈的方法。在一个示例中，比较可以判定排气通道中的微粒物质过滤器是否退化。图8中示出了展示PM传感器中的状况的操作顺序。

图1至图3以及图6示出了各个部件相对定位的示例构型。如果被示出为直接彼此接触或直接联接，则至少在一个实例中，此类元件可以被称为分别直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，被示出为彼此连续或相邻的元件可以是分别彼此连续或相邻。作为一个示例，彼此共面接触放置的部件可以被称作处于共面接触。作为另一个示例，在至少一个示例中，被定位成彼此分离的元件(其间仅具有空间且并无其它部件)可以被如此称之。作为又一个示例，被示出为在彼此上方/下方、在彼此的相反侧或在彼此的左边/右边的元件可以相对于彼此如此称之。进一步地，如附图所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶部点可以被称作部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底部点可以被称作部件的“底部”。如本文中所使用的，顶部/底部、上/下、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，被示出为在其它元件上方的元件被竖直地定位在所述其它元件上方。作为又一个示例，附图中所描绘的元件的形状可以被称作具有那些形状(例如，比如是圆形的、直的、平面的、弯曲的、圆角的、倒角的、成角度的等等)。进一步地，在至少一个示例中，被示出为彼此相交的元件可以被称作相交元件或彼此相交。仍进一步地，在一个示例中，被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外的元件可以被如此称之。应了解，被称作是“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％至5％的偏差内)彼此不同。

图1示出了车辆系统6的示意性描绘。车辆系统6包括发动机系统8。发动机系统8可以包括具有多个汽缸30的发动机10。发动机10包括发动机进气装置23和发动机排气装置25。发动机进气装置23包括经由进气通道42流体地联接至发动机进气歧管44的节气门62。发动机排气装置25包括最终通向将排气传送到大气的排气通道35的排气歧管48。节气门62可以位于在增压设备(比如涡轮增压器(未示出))的下游且在后冷却器(未示出)的上游的进气通道42中。当包括在内时，后冷却器可以被配置成减小增压设备所压缩的进气的温度。

发动机排气装置25可以包括一个或多个排放控制设备70，所述一个或多个排放控制设备70可以安装在排气装置的紧密联接位置。一个或多个排放控制设备可以包括三效催化剂、稀NOx过滤器、SCR催化剂等。发动机排气装置25还可以包括微粒物质过滤器102，微粒物质过滤器102暂时过滤来自进入气体的定位在排放控制设备70的上游的PM。在一个示例中，微粒物质过滤器102包括柴油机微粒物质保持系统。微粒物质过滤器102可以具有由例如堇青石或碳化硅制成的整块结构，其中内部具有用于过滤来自柴油机排气的微粒物质的多个通道。在穿过微粒物质过滤器102之后过滤了PM的尾管排气可以在PM传感器106中测得并且进一步在排放控制设备70中处理并经由排气通道35排到大气。如所示出的，PM传感器106安排在排气通道35中的微粒物质过滤器102的下游。另外，PM传感器106包括在功能上类似于微粒物质过滤器102的过滤器，然而，PM传感器106中的过滤器小于微粒物质过滤器102。在所描绘的示例中，PM传感器106是基于测得的PM传感器的电极两侧的导电率的变化来估计DPF 102的过滤效率的电阻式传感器。如下文进一步详细描述的，图2中示出了PM传感器106的示意图200。

另外或可替代地，PM传感器的部件响应于发动机和/或排气系统的工况而周期性地旋转和/或再生。部件可以包括筛网和过滤器中的一种或多种。在一个示例中，条件可以包括如将在下文中更加详细地描述的自之前的旋转和/或再生以来流逝的时间、行驶里程、估计的泄漏的微粒物质等。

车辆系统6可以进一步包括控制系统14。控制系统14被示出为从多个传感器16(本文中描述了所述多个传感器16的各个示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器81(本文中描述了所述多个致动器81的各个示例)。作为一个示例，传感器16可以包括被配置成测量通过排气通道35的排气的流速的排气流速传感器126、排气传感器(位于排气歧管48中)、温度传感器128、压力传感器129(位于排放控制设备70的下游)、以及PM传感器106。其它传感器(比如额外的压力、温度、空/燃比、排气流速和组成传感器)可以联接至车辆系统6中的各个位置。作为另一个示例，致动器可以包括燃料喷射器66、节气门62、控制过滤器再生的DPF阀(未示出)、控制PM传感器开口的电机致动器(例如，PM传感器的入口中的阀或板的控制器开口)等。控制系统14可以包括控制器12。控制器12可以配置有存储在非暂态存储器上的计算机可读指令。控制器12从图1的各个传感器接收信号、处理信号并且采用图1的各个致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。

在一个示例中，控制器包括其上存储的指令，所述指令在被执行时使控制器能够使位于PM传感器106中的过滤器再生。在一个示例中，另外或可替代地，在再生之前，控制器用信号通知致动器旋转位于PM传感器106中的筛网。再生可以响应于经过的时间的阈值持续时间而发生。阈值持续时间可以是基本上等于10分钟的固定周期间隔。本领域技术人员将了解，可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它时间量。通过测量使筛网旋转所需的功率或PM传感器106中的再生的温度，可以确定微粒物质过滤器102退化或如期望的那样起作用。退化可以包括微粒物质过滤器产生一个或多个裂缝、漏洞和孔。

现在转向图2，图2示出了安排在图1的排气通道35中的PM传感器106的第一实施例200。这样，之前引入的部件可以在后续附图中类似地编号。如上所述，PM传感器106位于微粒过滤器(例如，图1的微粒过滤器102)的下游。PM传感器106被配置成接收和存储流过微粒过滤器的微粒物质的部分。PM传感器106可以基于PM传感器106所捕获的微粒物质的量来诊断微粒过滤器的状况。

轴系统290包括三条轴，即，平行于水平方向的x轴线、平行于竖直方向的y轴线以及垂直于x轴线和y轴线两者的z轴线。重力方向用箭头299示出并且平行于y轴线。通过排气通道35的排气流的大体方向经由平行于x轴线的箭头298示出。排气通道35和/或排气管202的中心轴线经由虚线292示出。这样，虚线292在本文中可以被称作中心轴线292。

PM传感器106可以由铝、铜、铁、碳纤维、镁、钢以及适合排气环境的其它材料中的一种或多种组成。在一些示例中，可以涂覆PM传感器106的表面以防PM撞击在其上。将了解，除非另外指出，否则PM传感器106的表面不被排气流透过。以此方式，除了本文中描述的那些入口或出口之外不存在额外的入口或其它出口。在一个示例中，对于车轮在地面上的车辆，PM传感器106联接至排气管202的距离地面最远的顶部。

PM传感器106的第一实施例200被示出为基本上U形的管。在一个示例中，PM传感器106是不对称的，其中上游管222沿y轴线长于下游管232。将了解，在本文中被描述成“……的上游”或“……的下游”的特征是相对于排气流的方向描述的。这样，排气在到达下游管232之前到达上游管222。如所示出的，上游管222沿y轴线延伸到排气通道35中到达中心轴线292下方的位置。然而，下游管232沿y轴线延伸到排气通道35中以被定位在中心轴线292上方。在一些示例中，另外或可替代地，上游管222和下游管232可以在高度(例如，沿y轴线的长度)上基本上相等。另外或可替代地，在不脱离本公开的范围的情况下，PM传感器106可以是其它形状。例如，PM传感器106可以是C形、V形和J形。

连接管242物理联接至上游管222和下游管232。具体地，连接管242在上游弯管244处物理联接至上游管222。同样地，连接管242在下游弯管246处物理联接至下游管232。连接管242可以经由熔合、焊接、粘合剂和/或其组合物理联接至上游管222和下游管232。连接管242平行于x轴线且垂直于上游管222和下游管232。

连接管242、上游弯管244和下游弯管246完全位于排气管202的外侧。上游管222从上游弯管244通过排气管202的切口延伸到排气通道35中到中心轴线292下方的深度。焊接、熔合、粘合剂或其组合可以将上游管物理联接至排气管202。另外，这些联接元件密闭地密封上游管222与排气管202之间的交叉口(intersection)，从而使得排气不可以通过交叉口流到周围大气和/或发动机。下游管232从下游弯管246通过排气管202的切口延伸到排气通道35中，到达中心轴线292上方的深度。焊接、熔合、粘合剂或其组合可以将下游管232物理联接至排气管202。另外，这些联接元件密闭地密封下游管232与排气管202之间的交叉口，从而使得排气不可以通过交叉口流到发动机和周围大气。以此方式，排气仅经由尾管从排气通道35流到周围大气。

排气管202的直径大于上游管222、下游管232和连接管242的直径。上游管222、下游管232和连接管242的直径可以基本上是相等的，从而使得PM传感器106具有单个直径。将了解，在不脱离本公开的范围的情况下，PM传感器106的管的直径可以是不相等的。以此方式，PM传感器106可以是连续设备。

上游管222包括被配置成允许排气进入容纳在上游管222中的第一通道的多个穿孔224。穿孔224面向与进来的排气流的方向相反的上游方向。这样，排气可以不间断地流过穿孔224并流入上游管222的第一通道中。穿孔224沿平行于上游管222的中心轴线284的公共轴线对齐。在一个示例中，正好有五个穿孔。然而，将了解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以有多于或少于五个穿孔224。例如，可以减小穿孔224的开口以便合并上游管222的上游面上的更大数量的穿孔224。在一个示例中，穿孔224是椭圆的。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，穿孔224可以是其它形状，例如，正方形、圆形、矩形或三角形。在一个示例中，穿孔224是第一管222的将第一管222的内部流体联接至排气通道35的唯一元件。

上游管222的第一通道被配置成从排气通道35接收排气并且在排气通道的外侧在与重力299相反的方向上将排气引导至连接管242。然而，上游管222的第一通道还被配置成防止大微粒(例如，水滴和/或大的微粒物质)流到连接管242。大微粒可以使PM传感器106的测量变模糊。若干因素可以限制大微粒流到连接管242。首先，重力在向下的方向上推动大微粒远离连接管242。其次，穿孔224所在的上游表面与下游管222的下游表面之间的距离的大小被设定成使得大微粒的动量将大微粒携带至下游表面。这样，大微粒可以撞击在下游表面上并且因此不流入连接管242中。在实施例200中，第一管222在底部表面226处密封。以此方式，大微粒可以积聚在第一管222的底部并且在排气温度足够热(例如，大于600℃)时燃烧。然而，将了解，在替代实施例中，底部表面226可以包括用于将大微粒排出上游管222的第一通道的开口。

连接管242包括被配置成从上游管222的第一通道接收排气的第二通道。连接管242的第二通道使排气在基本上平行于进来的排气的方向的方向上流动。然而，连接管的第二通道中的排气与排气通道35中的排气分离地流到排气通道35外。

筛网254、过滤器256和加热元件258沿连接管242的第二通道的水平轴线282串联。在一个示例中，水平轴线282是连接管242的中心轴线并且平行于排气管202的中心轴线292。筛网254被安排在过滤器256的上游，过滤器256被安排在加热器258的上游。筛网254与过滤器256共面接触并且过滤器256与加热器258共面接触。以此方式，过滤器256夹置在筛网254与加热元件258之间。

筛网254是多孔的并且被配置成允许排气直接穿过其流到过滤器256。筛网254不能够捕获排气流中的PM。这样，微粒不积聚在筛网254的任何表面上。在一个示例中，筛网是金属丝网。然而，在替代性实施例中，筛网254可以是波纹状或其它类似形状。

在一个示例中，过滤器256是蜂窝形的以便允许排气从其中流过，同时还被配置成捕获排气流中的PM。这样，微粒积聚在过滤器256的表面上。存储在过滤器256上的微粒可以接触筛网254的表面。筛网254被配置成在某些工况期间绕水平轴线282旋转到阈值角度。存储在过滤器256上的PM可以增大施加到筛网254的摩擦力，其中使筛网254旋转到期望的位置所需的功率与过滤器256上存储的PM的量成比例。在一个示例中，功率可以是电的、机械的(例如，液压的)和/或其组合。因此，在使筛网旋转到阈值角度所需的功率增大时，则过滤器256上存储的PM的量增加。在一些示例中，筛网254基于固定周期间隔(例如，所积聚的发动机操作的每10分钟)旋转以便测量过滤器256上存储的PM的量。筛网254旋转之后，加热元件258被激活以便使过滤器256上存储的PM燃烧。以此方式，过滤器256被重置成被配置用于捕获更多PM的较少负载状态。这将在下文中关于图4更加详细地描述。

排气从连接管242的第二通道流到下游管232的第三通道。排气重新进入排气管202的边界并且经由出口234流出下游管232。以此方式，下游管232经由出口234在中心轴线292的近端的最末端处是打开的。

具体地，波浪头箭头272指示排气相对于PM传感器106流动的方向。另外，圆288指示大微粒和/或水滴相对于PM传感器106流动的方向。如所示出的，排气和大微粒和/或水滴在基本上平行于中心轴线292的方向上经由穿孔224进入上游管222。较大的微粒和/或水滴在基本上平行于中心轴线292的方向上继续流动并且撞击在上游管222的下游表面上。在一些示例中，上游管222包括类似于下游管232的出口234的开口，从而使得较大的微粒和/或水滴可以经由开口从上游管222在中心轴线292下方的底部流出并且重新进入排气通道35。以此方式，较大的微粒和/或水滴可以不发生撞击。

排气在其进入上游管222的第一通道之后转向并且在平行于上游竖直轴线284、与重力299相反的方向上流动。在一个示例中，上游竖直轴线284是上游管222的中心轴线。排气流到排气管202的边界外并且流入连接管242的第二通道中。具体地，流到排气管202的边界外之后，排气转向并且在平行于水平轴线282的方向上流动，水平轴线282平行于排气通道35的中心轴线292。以此方式，排气通道35中的排气和连接管242中的排气在基本上平行的方向上流动。如所示出的，上游竖直轴线284基本上垂直于水平轴线282。因此，排气在其从上游管222流到连接管242时转向基本上90度。

排气在流到下游管232之前流过筛网254、过滤器256和加热元件258。过滤器256被配置成从流过其中的排气中收集PM。这样，相比于在过滤器256的下游的排气，在过滤器256的上游的排气包括更多的PM。

下游管232中的排气在基本上平行于下游水平轴线286、按照重力299的方向上流动。在一个示例中，下游竖直轴线286是下游管232的中心轴线。另外，下游竖直轴线286平行于上游竖直轴线284且垂直于中心轴线292和水平轴线282。这样，排气在其从连接管242流到下游管232时转向基本上90度。排气通过经由出口234退出下游管232而从PM传感器106流出。排气在其流过出口234时转向基本上90度并与排气通道35中的排气混合。以此方式，在图2的实施例中，通过PM传感器106的排气流是基本上U形的。

现在转向图3A，图3A示出了彼此分离的筛网254、过滤器256和加热元件258的分解视图300。筛网254、过滤器256和加热元件258沿连接管(例如，图2的连接管242)的水平轴线282串联。

筛网254是圆柱形的，其具有上游表面312、下游表面314和外环形表面316。上游表面312面向与连接管中的进来的排气流的方向相反的方向。当PM传感器(例如，图1和图2的PM传感器106)完全组装好时，下游表面314面向过滤器256并且压靠在过滤器256上。外环形表面316共面接触并且物理联接至连接管的内表面。以此方式，流过连接通道的所有排气流过筛网254。

包括旋转轴306的致动器304联接至筛网254。具体地，旋转轴306经由相反的最末端物理联接至致动器304以及至筛网254。旋转轴306被配置成响应于来自控制器12的指令基于从致动器304供应的功率使筛网254旋转。具体地，如将关于图3B更加详细地描述的，旋转轴306使筛网254绕水平轴线282旋转阈值角度。致动器304可以是电动的、机械的或两者的组合。

过滤器256是圆柱形的，其具有上游表面322、下游表面324和外环形表面326。在一个示例中，过滤器256与筛网254类似地设定大小(例如，基本上相等的直径和宽度)。可替代地，在不脱离本公开的范围的情况下，过滤器256和筛网254不同地设定大小。例如，过滤器256大于筛网254。当PM传感器(例如，图2的PM传感器106)完全组装好时，上游表面322面向筛网254并且与下游表面314共面接触。当PM传感器完全组装好时，下游表面324面向加热元件258并且与该加热元件共面接触。加热元件被配置成响应于来自控制器12的指令而预热。过滤器256上的PM可以在阈值温度(例如，大于或等于600℃)下开始燃烧。这样，当PM烧尽并且在排气流过连接管时通过连接管清扫时，过滤器256可以返回较少负载状态。以此方式，过滤器256返回被配置成当PM在加热元件258的辅助下从过滤器256烧尽时捕获更多PM的状态。

现在转向图3B，图3B示出了在上游到下游的方向上沿水平轴线282朝向筛网254的视图350。实线352指示旋转轴(例如，图3A的旋转轴306)的开始位置。虚线354指示在筛网254旋转之后旋转轴的最终位置。角度α表示阈值角度并且在2度到15度之间。在一个示例中，角度α(例如，阈值角度)正好等于五度。在筛网254在顺时针方向上旋转到最终位置之后，筛网254在逆时针方向上旋转并且返回开始位置。

在一个示例中，监测到使筛网254在顺时针方向上从开始位置旋转到最终位置所需的功率量(例如，电压)。功率量可以与过滤器256上存储的PM的量成比例。这可能是由于PM增加了过滤器256与筛网254之间的摩擦力。如果使筛网旋转阈值角度所需的功率量大于阈值功率量，则在PM传感器的上游的排气通道中的微粒物质过滤器可能退化。这将在下文更加详细地描述。

现在转向图4，示出了用于使筛网旋转并且诊断排气通道中的微粒过滤器的状况的方法400。用于实施方法400的指令和本文中所包括的方法的剩余部分可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令且结合从发动机系统的传感器(比如上文中参考图1描述的传感器)接收到的信号来执行。根据下文描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

之前引入的部件可以与对本文中所描述的方法400的描述结合。例如，图1、图2和图3A的筛网254、过滤器256、加热元件258、PM传感器106、微粒过滤器104、致动器304、旋转轴306、以及控制器12。

方法400可以始于402，在402处，方法400包括确定、估计和测量当前发动机操作参数。当前发动机操作参数可以包括发动机速度、发动机温度、车辆速度、歧管压力、EGR流速、节气门位置、周围环境温度、以及空/燃比中的一项或多项。

在404处，方法400包括确定自筛网之前的旋转以来流逝的时间。在一个示例中，流逝的时间独立于车辆操作参数。这样，流逝的时间可以包括发动机关闭和/或车辆关闭持续时间。可替代地，流逝的时间可以追踪发动机打开并且微粒物质从发动机发射的时间的持续时间。这样，流逝的时间可不监测发动机关闭和/或车辆关闭事件。另外或可替代地，流逝的时间可能不包括冷启动。在冷启动的持续时间期间释放的微粒物质可以比从在期望的操作温度下操作类似持续时间的发动机释放的微粒物质大得多。

在一个示例中，如果车辆发动并且冷启动发生，微粒物质过滤器和PM传感器捕获微粒物质。一旦基于发动机温度大于或等于期望的操作温度(例如，185℃到210℃)确定冷启动结束，则控制器可以用信号通知PM传感器中的加热元件使过滤器再生。在冷启动后PM传感器中的过滤器再生之后，控制器可以开始测量用于判定何时使PM传感器中的筛网旋转所流逝的时间。

在406处，方法包括判定流逝的时间是否大于或等于阈值间隔。在一个示例中，阈值间隔基于固定周期间隔。例如，阈值间隔正好等于10分钟。另外或可替代地，阈值间隔可以是基于自之前的旋转以来行驶里程数(例如，5英里)。另外或可替代地，阈值间隔可以基于对释放到PM传感器的微粒物质的估计，其中一旦所述估计基本上等于所释放的阈值微粒物质，就达到阈值间隔。在一个示例中，所释放的阈值微粒物质是基于从非退化的微粒物质过滤器释放到PM传感器的微粒物质的量，同时发动机在期望的操作温度下操作。

如果流逝的时间小于阈值间隔，则方法400继续到408以便维持当前发动机操作参数并且不使筛网旋转。这样，功率未被供应给致动器并且加热元件未被激活。继续测量流逝的时间。

如果时间大于或等于阈值间隔，则方法400继续到410以便用信号通知致动器致动可旋转轴从而使筛网旋转阈值角度。阈值角度可以是在2度到30度之间的角度范围。在一个示例中，阈值角度正好是5度。如上所述，阈值角度(例如，α)从筛网的开始位置在顺时针方向上测得。在本文中的方法400的示例中，致动器是电动致动器并且使筛网旋转所需的电压被测量。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，致动器可以是机械致动器并且使筛网旋转所需的力可以被测量。

在412处，方法400包括测量使筛网旋转阈值角度所需的电压。电压可以基于过滤器上存储的微粒物质的量而改变。例如，当过滤器上的微粒物质负载增大时，则使筛网旋转阈值角度所需的电压增大。同样地，当过滤器上的微粒物质负载减小时，则使筛网旋转阈值角度所需的电压减小。以此方式，当更多微粒物质泄漏通过排气通道中的微粒过滤器并且流到PM传感器中的过滤器时，则使筛网旋转所需的电压增大。

在414处，方法400包括使筛网旋转回到开始位置。这包括使筛网在逆时针方向上旋转达与阈值角度相对的量。例如，如果阈值角度是5°，则在测量所需电压之后，使筛网旋转-5°。

在416处，方法400包括确定测得的电压是否小于阈值电压。阈值电压与在PM传感器的上游的微粒过滤器泄漏时使筛网旋转阈值角度所需的电压相对应。在筛网在微粒过滤器不泄漏时的旋转期间，使筛网旋转所需的电压小于阈值电压。然而，一旦微粒过滤器开始泄漏并且PM传感器中的过滤器捕获增加量的PM，则电压增大到阈值电压。换言之，退化的微粒物质过滤器在使筛网旋转所需的电压超过阈值电压的阈值间隔内泄漏足量的微粒物质。

作为在PM传感器的上游的排气通道中的微粒过滤器的示例，相对小量的PM可以流过微粒过滤器并且流到PM传感器中的过滤器。筛网基于固定间隔周期性地旋转，在所述固定间隔中，使筛网旋转阈值角度所需的电压基本上是恒定的。例如，在微粒过滤器不泄漏时使筛网旋转阈值角度所需的电压基本上等于下阈值电压(例如，5V)。随时间推移，微粒过滤器可能由于高排气和/或再生温度而产生漏洞或裂缝，这可能导致更大量的PM泄漏通过微粒过滤器。这样，使筛网旋转阈值角度所需的电压增大到上阈值电压(例如，7.5V)。在一个示例中，在微粒过滤器泄漏时使筛网旋转阈值角度所需的电压正好大于微粒过滤器不泄漏时所需的电压的1.5倍。因此，PM传感器中的过滤器上的增加的PM负载在筛网朝向阈值角度旋转期间使筛网经历的阻力(例如，摩擦)增大。

如果电压大于或等于阈值电压，则方法400继续到418以便指示在PM传感器的上游的排气通道中的微粒过滤器退化，其中所述退化可以包括裂缝、漏洞和/或孔。在420处，方法400进一步包括激活指示灯以警告车辆操作员所述退化。这可以包括设定诊断码和/或经由车辆的其中安装有PM传感器的显示器向操作员提供消息(message)或照度(illumination)。例如，消息可以发送到车辆的导航屏幕。另外或可替代地，方法400可以进一步包括调整一个或多个发动机操作参数以减少微粒物质排放。这可以包括增加EGR流量、增大空/燃比、减少染料喷射量和/或压力、以及增加汽缸内水喷射中的一项或多项。

无论如何，在420之后或在416处确定测得的电压小于阈值电压之后，方法400继续到422。在422处，方法400包括激活加热元件达阈值再生持续时间。通过激活加热元件，PM传感器中的过滤器重置到较少负载状态。换言之，PM从过滤器燃烧并且过滤器上PM的量减少。以此方式，PM负载在筛网的每次旋转之后重置到相对较低和/或零PM负载状况。

在424处，方法400包括判定阈值再生持续时间是否结束。阈值再生持续时间可以基于在不泄漏的微粒过滤器的筛网的旋转之间烧尽积聚在PM传感器中的过滤器上的PM的量所需的时间量。在一个示例中，阈值再生持续时间基于阈值时间量(例如，30秒)。可替代地，阈值再生持续时间基于阈值距离(例如，一英里)。在一些示例中，阈值再生持续时间基于在连接管中的过滤器的下游测得的温度，其中如果温度小于阈值再生温度(例如，小于600℃)，则阈值再生持续时间结束。如果阈值再生持续时间未结束，则方法400继续到426以便维持加热元件并继续监测再生持续时间。

如果阈值再生持续时间结束，则方法400继续到428以便停用加热元件。通过这样做，PM传感器中的过滤器可以在不烧尽PM的情况下积聚PM。在430处，方法400包括开始监测旋转之间的时间。以此方式，给予PM传感器中的过滤器阈值间隔的全部以便在筛网随后的旋转之前捕获PM。

现在转向图5，图5示出了展示筛网的固定周期旋转和PM传感器中过滤器的再生的操作顺序500。在一个示例中，操作顺序500是在图1的车辆系统6中实施的图4的方法400的图形展示。曲线510表示加热元件的可以在打开位置与关闭位置之间调整的状况。曲线520表示PM传感器过滤器负载并且曲线522表示阈值PM传感器过滤器负载。在一个示例中，阈值PM传感器过滤器负载基于在排气通道中的微粒过滤器退化(例如，泄漏)时PM传感器过滤器上积聚的PM的量。曲线530表示使筛网旋转阈值角度所需的电压，曲线532表示下阈值电压，所述下阈值电压基本上等于在排气通道中的微粒过滤器不泄漏时使筛网旋转所需的平均电压，并且曲线534表示上阈值电压，所述上阈值电压基本上等于在排气通道中的微粒过滤器泄漏时使筛网旋转所需的电压。在一些示例中，下阈值电压和上阈值电压可以基于发动机操作参数进行调整。例如，如果发动机温度低于周围环境温度(例如，冷启动)，下阈值电压和上阈值电压可以类似地增大。上阈值电压可以比下阈值电压大1.5倍到3倍。在一个示例中，上阈值电压正好比下阈值电压大1.5倍。作为一个示例，如果下阈值电压是10V，则上阈值电压是15V。时间从附图的左侧到右侧增加。

在t₁之前，加热元件是关闭的(曲线510)并且电压(曲线530)小于下阈值电压(曲线532)。具体地，电压基本上为0并且筛网不旋转。将了解，当曲线530从曲线500封闭时，电压基本上等于0。随着排气从排气通道的在微粒过滤器的下游的部分流到PM传感器过滤器时，PM传感器过滤器负载(曲线520)朝向阈值PM传感器过滤器负载(曲线522)增大。在t₁处，自之前的筛网旋转以来的持续时间大于或等于阈值间隔。这样，功率(例如，电功率)被递送到致动器以使筛网旋转。PM传感器过滤器负载继续增大并且加热元件保持关闭。

在t₁之后且在t₂之前，电压继续朝向下阈值电压增大。PM传感器过滤器负载继续增大并且加热元件保持不活动。在t₂处，筛网旋转了阈值角度并且电压略小于下阈值电压。以此方式，确定排气通道中的微粒过滤器如期望的那样起作用并且未退化。筛网返回其原始位置并且不再旋转。这样，到联接至筛网的致动器的电压减小到零。加热元件被激活。

在t₂之后且在t₃之前，加热元件保持活动并且PM传感器过滤器负载随着PM从过滤器燃烧开始减小到相对较低的负载。在t₃处，阈值再生持续时间结束并且加热元件被停用。以此方式，再生在加热元件被停用时终止。在一些示例中，再生可以在加热元件停用之后继续。这样，发生自燃并且过滤器上的PM负载继续减小。

在t₃之后且在t₄之前，随着包含PM的排气流过PM传感器PM传感器过滤器负载增大。在t₄处，达到旋转之间的阈值间隔并且筛网开始旋转。这样，功率被递送至致动器以使筛网旋转。PM传感器过滤器负载继续增大。

在t₄之后且在t₅之前，电压在筛网朝向阈值角度旋转时增大到大于下阈值电压的电压。PM传感器过滤器负载继续增大。加热元件保持停用。在t₅处，筛网旋转到基本上等于阈值角度的角度。所需电压大于下阈值电压但低于上阈值电压。这样，在PM传感器上游的排气通道中的微粒过滤器并未退化。筛网在旋转之前返回其开始位置并且加热元件被激活。

在t₅之后且在t₆之前，加热元件继续保持开启并且PM传感器过滤器负载继续减小。在t₆处，阈值再生持续时间得到满足并且加热元件被停用。在一个示例中，阈值再生持续时间是固定的并且对于PM传感器过滤器的每次再生都是相等的。以此方式，阈值再生持续时间独立于PM传感器过滤器负载。PM传感器过滤器负载减小到相对低的负载，类似于t₃处的PM负载。因此，加热元件在PM传感器过滤器的每次再生之后向PM传感器过滤器返回类似的状况。

在另一个示例中，从t₅到t₆的阈值再生持续时间长于在t₂与t₃之间的阈值再生持续时间。这可能是由于在t₅处的PM传感器过滤器负载大于在t₂处的PM传感器过滤器负载，这可以由使筛网旋转所需的电压来确定。换言之，阈值再生持续时间可以与使筛网旋转到阈值角度所需的电压成比例。因此，随着所需电压增大，阈值再生持续时间也增大。

在t₆之后且在t₇之前，PM传感器过滤器负载开始从相对低的负载向阈值PM传感器过滤器负载增大。在t₇处，筛网开始旋转并且联接至筛网的致动器接收功率。

在t₇之后且在t₈之前，筛网继续旋转。PM传感器过滤器负载继续增大并且增大到大于阈值PM传感器过滤器负载的负载。如上所述，阈值PM传感器过滤器负载与产生了足以使筛网旋转到阈值角度所需的电压超过上阈值电压的摩擦的PM的量相对应。在t₈处，筛网到达阈值角度并且使筛网旋转所需的电压超过了上阈值电压。因此，在PM传感器的上游的排气通道中的微粒过滤器被确定为退化，其中所述退化包括漏洞和裂缝中的一种或多种。这样，设定了标记并且指示灯被激活以便通知车辆操作员退化的微粒过滤器。不再向联接至筛网的致动器供应功率。加热元件被激活。

在t₈之后且在t₉之前，加热元件继续再生PM传感器过滤器。在一些示例中，另外或可替代地，可以调整一个或多个发动机操作参数以便鉴于微粒传感器退化而因此减少来自发动机的PM输出。例如，到发动机的EGR流速可以响应于微粒过滤器退化而增大。另外或可替代地，喷入一个或多个发动机汽缸中的燃料的量可以减少(例如，空/燃比可以增大)。在t₉处，达到阈值再生持续时间并且加热元件被停用。在t₉之后，PM传感器过滤器负载继续增大。

现在转向图6，图6示出了图1的PM传感器106的第二实施例600。在一个示例中，第二实施例600类似于图2中所描绘的第一实施例200。具体地，第二实施例600包括第一实施例200中所描绘的上游管222、穿孔224、下游管232、出口234、连接管242、过滤器256以及加热元件258。此外，第二实施例600可以安排在排气通道35的类似于第一实施例200的部分中。另外，通过第二实施例600的排气流基本上类似于通过第一实施例200的排气流。

然而，第二实施例600与第一实施例200的不同之处在于其不包括筛网(例如，图2的筛网254)。因此，第二实施例600还不包括上文所描述的用于使筛网旋转的致动器。第二实施例600进一步包括在第一实施例200中并未描绘的第一传感器612和第二传感器614。

在一个示例中，第一传感器612和第二传感器614是温度传感器。在本文中，第一传感器612被称作第一温度传感器612。同样地，第二传感器614被称为第二温度传感器614。第一温度传感器612相对于排气流的方向在第二温度传感器614的上游。过滤器256和加热元件258位于第一温度传感器612与第二温度传感器614之间。以此方式，第一温度传感器612测量PM传感器106中的在过滤器256的上游的排气的温度。另外，第二温度传感器614测量PM传感器106中的在过滤器256和加热元件258的下游的排气的温度。控制器12包括其上存储的指令，所述指令在被执行时使控制器能够基于来自第一温度传感器612和第二温度传感器614的反馈来确定过滤器256两侧的温度。在一个示例中，温度变化仅在加热元件被激活时测得。如将在下文中更加详细地描述的，可以基于固定的周期间隔来激活加热元件。

在一些示例中，另外或可替代地，第一实施例200和第二实施例600可以组合，从而使得PM传感器包括可旋转筛网和温度传感器。在此类实施例中，用于诊断在PM传感器的上游的排气通道中的微粒物质过滤器的例程可以包括监测使筛网旋转阈值角度所需的功率以及测量PM传感器的过滤器两侧的温度变化。在一个示例中，如果所需功率大于阈值功率或如果温度变化大于阈值温度变化，则排气通道中的微粒物质过滤器退化。

现在转向图7，图7示出了用于使过滤器周期性地再生并且响应于再生来测量过滤器两侧的排气的温度变化的方法700。在一个示例中，方法700可以关于PM传感器106的第二实施例600来执行。

在一些示例中，方法700可以结合上文所描述的方法400来实施。具体地，对于包括第一实施例200和第二实施例600的特征的实施例，方法700可以在使筛网从阈值角度位置旋转回到其开始位置(例如，框414)之后开始。在此类示例中，方法700可以在710处开始。

方法700可以始于702，在702处，方法700包括确定、估计和测量当前发动机操作参数。当前发动机操作参数可以包括发动机速度、发动机温度、车辆速度、歧管压力、EGR流速、节气门位置、周围环境温度以及空/燃比中的一项或多项。

在704处，方法700包括确定自过滤器之前的再生以来流逝的时间。流逝的时间从之前的再生的终止测得。流逝的时间基本上类似于上文中在404处所描述的流逝的时间并且其测量类似于上文中在404处所描述的测量。

在706处，方法包括判定流逝的时间是否大于或等于阈值间隔。在一个示例中，阈值间隔是基于固定周期间隔。例如，阈值间隔正好等于10分钟。另外或可替代地，阈值间隔可以基于自之前的再生以来行驶里程数(例如，5英里)。

如果流逝的时间小于阈值间隔，则方法700继续到708以便维持当前发动机操作参数并且不使过滤器再生。这样，加热元件未被激活。如果时间大于或等于阈值间隔，则方法700继续到710以便用信号通知加热元件加热过滤器。这样，加热元件被激活，并且滤器的温度增大。在一个示例中，过滤器增大到至少阈值再生温度(例如，600℃)。以此方式，过滤器上存储的PM可以开始燃烧，从而导致与过滤器的上游相比，过滤器的下游的排气更热。

在712处，方法700包括测量在PM传感器中的过滤器的上游和下游的排气温度。第一温度传感器612测量在过滤器的上游的排气温度并且第二温度传感器614测量在过滤器的下游的排气温度。将了解，由第二温度传感器测量的温度大于由第一温度传感器测量的温度。在一个示例中，在激活加热元件达阈值时间(例如，在激活加热元件之后15秒)之后可以延迟测量排气温度。另外或可替代地，在加热过滤器的整个过程中可以由第一温度传感器和第二温度传感器测量温度并且第一温度传感器与第二温度传感器之间的最大温度差可以用在方法700的剩余部分中。

在714处，方法700包括判定第一温度传感器与第二温度传感器之间的温差是否小于阈值温度差和/或阈值温度变化。阈值温度差基于在PM传感器的上游的排气通道中的微粒过滤器泄漏时传感器之间的温度差。阈值温度差大于PM不泄漏时第一温度传感器与第二温度传感器之间的平均温度差。在一个示例中，阈值温度差正好比平均温度差大1.5倍。阈值温度差与平均温度差之间的其它量值已实现。

换言之，PM传感器中过滤器的再生在第一温度下发生，其中第一温度基于阈值间隔之后过滤器所捕获的微粒物质的量的再生温度。如果排气通道中的微粒物质过滤器退化，则在阈值间隔期间由过滤器捕获的微粒物质的量大于在微粒物质过滤器未退化时所捕获的量。这样，在微粒物质过滤器退化时PM传感器中过滤器的再生在第二温度下发生，所述第二温度可以大于第一温度。如果来自第一温度传感器612和第二温度传感器614的反馈之间的温度差大于阈值变化(例如，由于太多微粒物质燃烧导致的再生太热)，则微粒物质过滤器退化。

如果温度差大于阈值温度差，则方法700继续到716以便用信号通知排气通道中的微粒过滤器退化。在718处，指示灯被激活以便用信号通知驾驶员期望进行维修。

无论如何，在718之后或在确定阈值变化小于阈值温度变化之后，方法700继续到720以便继续加热过滤器。

在722处，方法700包括判定阈值再生持续时间是否结束。722处的阈值再生持续时间类似于之前在方法400的424处所描述的阈值再生持续时间。

如果阈值再生持续时间未结束，则方法继续到724以便继续监测再生持续时间。如果阈值再生持续时间结束，则方法继续到726以便停用加热元件。在停用加热元件之后，方法700在728处开始监测再生之间的时间。

在其中PM传感器包括筛网和上述温度传感器两者的替代性实施例中，方法可以包括使筛网旋转并且随后测量再生期间过滤器两侧的温度变化。这样，方法可以包括监测筛网旋转之间流逝的时间，其中筛网在流逝的时间基本上等于阈值间隔时旋转。筛网旋转到阈值角度，并且然后返回其开始位置。测得了使筛网旋转到阈值角度所需的功率量。在筛网返回其开始位置之后，激活加热元件并且测量在过滤器的上游和下游的排气温度。

在一个示例中，如果使筛网旋转所需的功率大于阈值功率并且过滤器两侧的温度变化大于阈值温度变化，则确定位于排气通道中的微粒物质过滤器退化。另外或可替代地，如果使筛网旋转所需的功率大于阈值功率或过滤器两侧的温度变化大于阈值温度变化中仅一者，则确定排气通道中的微粒物质过滤器退化。在一些示例中，如果使筛网旋转所需的功率小于阈值功率并且过滤器两侧的温度变化小于阈值温度变化中仅一者或两者，则排气通道中的微粒过滤器被确定为不退化

现在转向图8，图8示出了展示PM传感器中过滤器的固定周期再生的操作顺序800。在一个示例中，操作顺序800是在图1的车辆系统6中实施的图7的方法700的图形展示。曲线810表示可以在打开位置与关闭位置之间调整的加热元件的状况。曲线820表示PM传感器过滤器负载并且曲线822表示阈值PM传感器过滤器负载。在一个示例中，阈值PM传感器过滤器负载基于在排气通道中的微粒过滤器退化(例如，泄漏)时PM传感器过滤器上积聚的PM的量。曲线830表示在第一温度传感器612与第二温度传感器614之间测得的温度变化，曲线832表示下阈值温度变化，所述下阈值温度变化基本上等于在排气通道中的微粒过滤器不泄漏时测得的平均温度变化，并且曲线834表示上阈值温度变化，所述上阈值温度变化基本上等于在排气通道中的微粒过滤器泄漏时测得的温度变化。在一些示例中，下阈值温度变化和上阈值温度变化可以基于发动机操作参数进行调整。例如，如果发动机温度低于周围环境温度(例如，冷启动)，下阈值温度变化和上阈值温度变化可以类似地增大。上阈值温度变化可以比下阈值温度变化大1.5倍到3倍。

在t₁之前，加热元件是关闭的(曲线810)并且温度变化(曲线830)小于下阈值温度变化(曲线832)。具体地，温度变化基本上为0并且PM传感器过滤器并未再生。将了解，当曲线830从曲线800封闭时，温度变化基本上等于0。当排气从排气通道的在微粒过滤器的下游的部分流到PM传感器过滤器时，PM传感器过滤器负载(曲线820)朝向阈值PM传感器过滤器负载(曲线822)增大。在t₁处，自之前的再生以来的持续时间大于或等于阈值间隔。这样，加热元件被激活以便发起再生并且PF负载开始减小。另外，随着过滤器的下游的排气由于再生而因此比在过滤器的上游的排气热时，温度变化开始增大。

在t₁之后且在t₂之前，加热元件保持活动并且随着PM从过滤器燃烧PM传感器过滤器负载开始减小到相对较低的负载。在t₂处，温度变化基本上等于下阈值温度变化。以此方式，确定排气通道中的微粒过滤器如期望的那样起作用并且未退化。曲线800描绘了在再生结束时发生的较大的温度变化。然而，将了解，在再生期间在t₁与t₂之间的任何点处可以发生最高的温度变化。阈值再生持续时间结束并且加热元件被停用。以此方式，再生在加热元件停用时终止。在一些示例中，再生可以在加热元件停用之后继续。这样，发生自燃并且过滤器上的PM负载继续减小。

在t₂之后且在t₃之前，PM传感器过滤器负载在包含PM的排气流过PM传感器时增大。在t₃处，再生之间的阈值间隔得到满足并且加热元件被激活以便使PM传感器中的过滤器再生。这样，温度变化在第一温度传感器与第二温度传感器之间开始产生。

在t₃之后且在t₄之前，随着过滤器上的PM继续再生温度变化增大到大于下阈值温度变化的温度变化。PM传感器过滤器负载继续减小。加热元件保持激活。在t₄处，阈值再生持续时间结束。最大温度变化大于下阈值温度变化但小于上阈值温度变化。这样，在PM传感器的上游的排气通道中的微粒过滤器并未退化。加热元件被停用。

在t₄之后且在t₅之前，PM传感器过滤器负载开始增大并且增大到大于阈值PM传感器过滤器负载的负载。如上所述，阈值PM传感器过滤器负载与PM热再生温度的量相对应。这样，在下一次再生时，过滤器两侧的排气温度的变化将大于或等于阈值温度变化。在t₅处，自之前的过滤器再生以来流逝的时间基本上等于阈值间隔，并且发起再生。这样，加热元件被激活并且微粒物质开始从过滤器燃烧。在过滤器的下游的排气变得更热时，温度变化开始增大。

在t₅之后且在t₆之前，加热元件继续保持开启并且PM传感器过滤器负载继续减小。过滤器两侧测得的温度变化超过了上阈值温度变化。这样，温度变化(例如，过滤器上游与下游的排气之间的温度差)类似于在排气通道中的微粒物质过滤器未退化时测得的平均温度变化(例如，下阈值温度变化)的1.5倍。在t₆处，阈值再生持续时间得到满足并且加热元件被停用。PM传感器过滤器负载减小到相对低的负载，类似于t₃处的PM负载。因此，加热元件在PM传感器过滤器的每次再生之后向PM传感器过滤器返回类似的状况。

在t₆之后，阈值再生持续时间结束并且加热元件被停用。PM传感器过滤器负载开始增大。另外，微粒物质过滤器被标记为正在退化。在一个示例中，指示灯被激活以便通知驾驶员所述退化。另外或可替代地，如上所述，调整发动机操作参数以便减小来自发动机的PM输出。

以此方式，位于微粒物质过滤器的下游的微粒物质传感器可以基于摩擦和温度中的一项或多项来诊断微粒物质过滤器的状况。在一个示例中，微粒物质传感器包括可旋转筛网，所述可旋转筛网被配置成当传感器的过滤器上存储的微粒物质变得越来越多地负载有微粒物质时，要求更大功率量。另外或可替代地，微粒物质传感器包括位于过滤器的上游和下游的一对温度传感器。两个传感器之间的温度差在过滤器的再生期间更大，其中更大量的微粒物质存储在过滤器上。经由摩擦和/或温度变化来监测排气通道中的微粒物质过滤器的技术效果是为了经由紧凑且易于制造的微粒物质传感器来准确地监测泄漏通过微粒物质过滤器的微粒物质。

一种方法包括：经由致动器使微粒物质传感器的筛网周期性地旋转以及基于供应给所述致动器的功率量来指示微粒过滤器的泄漏。所述方法的第一示例进一步包括：其中所述筛网压靠(pressed against)在所述微粒物质传感器的过滤器上，其中所述筛网响应于发动机和/或排气系统的工况而周期性地旋转，并且其中所述指示包括设定诊断码和/或经由车辆的显示器为操作员提供消息或照度，所述传感器安装在所述显示器中。可选地包括所述第一示例的所述方法的第二示例进一步包括：其中所述旋转包括向所述致动器供应功率以便使所述筛网在2度到15度之间旋转。可选地包括所述第一示例和/或所述第二示例的所述方法的第三示例进一步包括：其中所述旋转以固定周期间隔执行。可选地包括所述第一示例至所述第三示例中的一个或多个示例的所述方法的第四示例进一步包括：其中基于确定所述功率量超过阈值功率来确定所述泄漏。

一种方法的实施例包括：加热发动机排气通道中的微粒物质传感器的过滤器以及基于排气在所述过滤器的上游和下游的温度差来指示微粒过滤器的泄漏。所述方法的第一示例可选地包括：其中所述微粒物质传感器联接至相对于进来的排气流的方向在所述过滤器的上游的第一温度传感器和在所述过滤器的下游的第二温度传感器。可选地包括所述第一示例的所述方法的第二示例进一步包括：其中所述加热以规则间隔执行。可选地包括所述第一示例和/或所述第二示例的所述方法的第三示例进一步包括：其中所述温度差等于所述过滤器的再生温度的1.5倍。

一种系统的实施例包括：排气通道，其具有微粒过滤器和相对于排气流的方向位于所述微粒过滤器的下游的微粒物质传感器，并且其中所述微粒物质传感器与以U形彼此物理联接的上游管、下游管以及连接管联接。所述系统的第一示例进一步包括：其中所述上游管包括用于允许排气进入所述微粒物质传感器中的多个穿孔。可选地包括所述第一示例的所述系统的第二示例进一步包括：其中所述下游管包括用于将排气排到所述排气通道中的出口。可选地包括所述第一示例和/或所述第二示例的所述系统的第三示例进一步包括：其中所述连接管完全位于所述排气通道的外侧。可选地包括所述第一示例至所述第三示例中的一个或多个示例的所述系统的第四示例进一步包括：其中所述上游管和所述下游管垂直于所述排气通道的中心轴线。可选地包括所述第一示例至第四示例中的一个或多个示例的所述系统的第五示例进一步包括：其中所述连接管平行于所述中心轴线。可选地包括所述第一示例至第五示例中的一个或多个示例的所述系统的第六示例进一步包括：其中所述微粒物质传感器是不对称的，并且其中所述上游管比所述下游管更远地延伸到所述排气通道中。可选地包括所述第一示例至第六示例中的一个或多个示例的所述系统的第七示例进一步包括：其中所述连接管包括被配置成捕获微粒物质的过滤器和用于加热所述过滤器的加热元件。可选地包括所述第一示例至所述第七示例中的一个或多个示例的所述系统的第八示例进一步包括：其中所述加热元件基于固定时间间隔周期性地加热所述过滤器，并且其中所述连接管进一步包括分别在所述过滤器的上游和下游的第一温度传感器和第二温度传感器，并且其中基于所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的温度差来确定所述微粒过滤器的退化。可选地包括所述第一至第八示例中的一个或多个示例的所述系统的第九示例进一步包括：其中所述连接管进一步包括压靠在所述过滤器上的筛网，并且其中所述筛网被配置成经由致动器周期性地旋转，并且其中基于所述致动器所消耗的用于使所述筛网旋转的阈值电压来确定所述微粒过滤器的退化。可选地包括所述第一至第九示例中的一个或多个示例的所述系统的第十示例进一步包括：其中除了位于所述上游管上的穿孔和位于所述下游管上的出口之外，所述微粒物质传感器不包括额外的入口或其它出口。

注意，本文中所包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统构型一起使用。本文中所公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其它发动机硬件来实施。本文中所描述的具体例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个处理策略，比如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等等。这样，所展示的各种动作、操作和/或功能可以按所展示的顺序执行、并行执行或在一些情况下省略。同样地，处理顺序不是实现本文中所描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于展示和描述而提供。可以根据所使用的特定策略来重复执行所展示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂态存储器中的代码，其中所描述的动作通过执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令结合电子控制器来实施。

注意，图2和图6示出了指示具有使气体流动的空间的地方的箭头，并且设备壁的实线示出了由于缺乏由从一点跨越到另一点的设备壁所产生的流体连通而因此阻塞流动并且不可能连通的地方。除了允许所描述的流体连通的壁中的开口之外，壁在区域之间产生分离。

将理解，在本文中公开的配置和例程本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸及其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中公开的各种系统和配置以及其它特征、功能和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

以下权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应被理解成包括一个或多个此类元件的合并，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。可以通过修改本权利要求书或通过将新的权利要求书呈现在本申请或相关申请中来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。此类权利要求无论在范围上比原始权利要求更广、更窄、相等还是不同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (14)

1.一种用于微粒物质感测的方法，包括：

经由致动器使微粒物质传感器的筛网周期性地旋转；以及

基于供应给所述致动器的功率量超过阈值功率，指示微粒过滤器的泄漏；

其中所述微粒物质传感器相对于排气流的方向位于所述微粒过滤器的下游，并且所述筛网压靠在所述微粒物质传感器的过滤器上。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述筛网响应于发动机和/或排气系统的工况而周期性地旋转，并且其中所述指示包括设定诊断码和/或经由车辆的显示器向操作员提供消息或照度，所述微粒物质传感器安装在所述车辆中。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述旋转包括向所述致动器供应功率以便使所述筛网在2度到15度之间旋转。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述旋转以固定周期间隔执行。

5.一种用于微粒物质感测的系统，包括：

排气通道，其具有微粒过滤器和相对于排气流的方向位于所述微粒过滤器的下游的微粒物质传感器，并且其中所述微粒物质传感器与以U形彼此物理联接的上游管、下游管以及连接管联接；

其中经由致动器使所述微粒物质传感器的筛网周期性地旋转，并且所述筛网压靠在所述微粒物质传感器的过滤器上；并且

基于供应给所述致动器的功率量超过阈值功率，指示所述微粒过滤器的泄漏。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述上游管包括用于允许排气进入所述微粒物质传感器中的多个穿孔。

7.如权利要求5所述的系统，其中所述下游管包括用于将排气排到所述排气通道中的出口。

8.如权利要求5所述的系统，其中所述连接管完全位于所述排气通道的外侧。

9.如权利要求5所述的系统，其中所述上游管和所述下游管垂直于所述排气通道的中心轴线。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述连接管平行于所述中心轴线。

11.如权利要求5所述的系统，其中所述微粒物质传感器是不对称的，并且其中所述上游管比所述下游管更远地延伸到所述排气通道中。

12.如权利要求5所述的系统，其中所述连接管包括被配置成捕获微粒物质的过滤器和用于加热所述过滤器的加热元件，其中所述加热元件基于固定时间间隔周期性地加热所述过滤器，并且其中所述连接管进一步包括分别在所述过滤器的上游和下游的第一温度传感器和第二温度传感器，并且其中基于所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间的温度差指示所述微粒过滤器的退化。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述连接管进一步包括压靠在所述过滤器上的所述筛网，其中基于由所述致动器旋转所述筛网所消耗的阈值电压来确定所述微粒过滤器的退化。

14.如权利要求5所述的系统，其中除了位于所述上游管上的穿孔和位于所述下游管上的出口之外，所述微粒物质传感器不包括额外的入口或其它出口。

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