RU2017105110A

RU2017105110A - Способ и система для обнаружения твердых частиц в отработавших газах

Info

Publication number: RU2017105110A
Application number: RU2017105110A
Authority: RU
Inventors: Сяоган ЧЖАН
Original assignee: Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-08-21
Also published as: DE102017102985A1; CN107167402B; CN107167402A; US20170261417A1; US10078043B2; RU2017105110A3; RU2686351C2

Claims

1. Датчик твердых частиц, содержащий:

наружную неперфорированную трубку с множеством отрицательных электродов на протяжении внутренней поверхности;

центральный перфорированный элемент с множеством положительных электродов на протяжении наружной поверхности указанного центрального элемента, при этом указанный центральный элемент расположен внутри указанной наружной трубки; и

внутреннюю трубку, присоединенную к центральному элементу, при этом наружная трубка, центральный элемент и внутренняя трубка имеют общую ось.

2. Датчик твердых частиц по п. 1, отличающийся тем, что центральный элемент содержит цепь регенерации, соединенную с внутренней поверхностью центрального элемента, для нагревания центрального элемента, причем центральный элемент содержит множество отверстий, при этом множество отверстий проходит и через наружную поверхность, и через внутреннюю поверхность центрального элемента.

3. Датчик твердых частиц по п. 1, отличающийся тем, что диаметр внутренней трубки меньше и диаметра наружной трубки, и диаметра центрального элемента.

4. Датчик твердых частиц по п. 2, отличающийся тем, что множество положительных электродов обращено к множеству отрицательных электродов и отделено от множества отрицательных электродов зазором.

5. Датчик твердых частиц по п. 2, отличающийся тем, что множество отрицательных электродов распределено на протяжении внутренней поверхности наружной трубки с первым шагом, причем множество положительных электродов распределено на протяжении наружной поверхности центрального элемента со вторым шагом, при этом множество отверстий центрального элемента расположено в промежутках между множеством положительных электродов.

6. Датчик твердых частиц по п. 5, отличающийся тем, что первый шаг по существу равен второму шагу.

7. Датчик твердых частиц по п. 5, отличающийся тем, что первый шаг отличен от второго шага.

8. Датчик твердых частиц по п. 4, отличающийся тем, что внутренняя трубка содержит первый участок и второй участок, причем первый участок расположен в пределах наружной трубки, а второй участок выходит из наружной трубки в выпускную трубу, при этом центральный элемент прикреплен к внутренней трубке на первом участке внутренней трубки.

9. Датчик твердых частиц по п. 8, отличающийся тем, что второй участок содержит вход, выполненный с возможностью пропуска через него отработавших газов из выпускной трубы в датчик твердых частиц в направлении, противоположном направлению потока отработавших газов в выпускной трубе, и пропускания их от второго участка к первому участку, центральному элементу и зазору, при этом есть возможность протекания отработавших газов от центрального элемента в зазор через множество отверстий.

10. Датчик твердых частиц по п. 9, отличающийся тем, что наружная трубка содержит выходные отверстия, выполненные с возможностью направления отработавших газов из датчика твердых частиц в выпускную трубу в направлении, перпендикулярном и направлению потока отработавших газов в выпускной трубе, и направлению поступления отработавших газов в датчик твердых частиц через указанный вход.

11. Способ, содержащий шаги, на которых:

пропускают часть отработавших газов из области ниже по потоку от фильтра твердых частиц в датчик через вход внутренней трубки в направлении, противоположном потоку отработавших газов в выпускной трубе;

направляют указанную часть отработавших газов в пространство между электродами датчика через множество отверстий внутренней трубки, при этом множество отверстий расположено на удалении от входа внутренней трубки;

накапливают твердые частицы из указанной части отработавших газов в указанном пространстве между электродами датчика; и

направляют указанную часть отработавших газов из датчика через выходные отверстия, расположенные на наружной трубке, в направлении, перпендикулярном и потоку отработавших газов в выпускной трубе, и направлению потока части отработавших газов в датчик через указанный вход.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что электроды датчика включают в себя множество положительных электродов, сформированное на наружной поверхности внутренней трубки, и множество отрицательных электродов, сформированное на внутренней поверхности наружной трубки, при этом внутренняя трубка расположена внутри наружной трубки и отделена от наружной трубки указанным пространством.

13. Способ по п. 11, содержащий шаг, на котором определяют загрязненность электродов датчика по току, генерируемому в электродах датчика, и дополнительно содержащий шаг, на котором регенерируют электроды датчика путем нагрева электрических элементов, сформированных на внутренней поверхности внутренней трубки, когда загрязненность электродов датчика выше пороговой.

14. Датчик твердых частиц, содержащий:

отрицательные электроды, сформированные с равным шагом на первом цилиндрическом элементе;

положительные электроды, сформированные с равным шагом на втором цилиндрическом элементе, при этом положительные электроды отделены от отрицательных электродов зазором и обращены к отрицательным электродам; и

нагревательные элементы, сформированные на втором элементе, при этом положительные электроды и нагревательные элементы сформированы на разных поверхностях указанного второго элемента.

15. Датчик по п. 14, отличающийся тем, что указанный второй элемент расположен в пределах первого элемента и соосно ему.

16. Датчик по п. 14, отличающийся тем, что указанный второй элемент содержит перфорированный участок, при этом перфорированный участок содержит положительные электроды, указанные нагревательные элементы и множество отверстий, причем положительные электроды сформированы на наружной поверхности перфорированного участка, нагревательные элементы сформированы на внутренней поверхности перфорированного участка, а множество отверстий рассредоточено между положительными электродами и нагревательными элементами.

17. Датчик по п. 16, отличающийся тем, что указанный второй элемент также содержит неперфорированный участок, при этом неперфорированный участок отличен от перфорированного участка, причем неперфорированный участок соосен перфорированному участку и меньше его в диаметре.

18. Датчик по п. 17, отличающийся тем, что неперфорированный участок содержит вход, выполненный с возможностью пропуска отработавших газов в датчик и направления их потока от неперфорированного участка к перфорированному участку и из него в указанный зазор через множество отверстий.

19. Датчик по п. 18, дополнительно содержащий контроллер с машиночитаемыми командами в долговременной памяти для:

накопления твердых частиц из отработавших газов в зазоре путем подачи положительного напряжения на положительные электроды и отрицательного напряжения на отрицательные электроды;

определения загрязненности датчика по току, генерируемому между положительными электродами и отрицательными электродами; и

если загрязненность превышает первый порог,

регенерации датчика путем подачи напряжения на нагревательные элементы до тех пор, пока скопление сажи не станет ниже второго порога, при этом второй порог ниже первого порога.

20. Датчик по п. 18, отличающийся тем, что первый элемент содержит выходные отверстия, выполненные с возможностью выпуска отработавших газов из датчика.