CN107664055B - 用于排气微粒物感测的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于排气微粒物感测的方法和***，提供了通过安置在排气***中的柴油微粒过滤器下游的微粒物传感器感测微粒物的方法和***。在一个示例中，方法包括当排气流速降至低于阈值时，增大微粒物传感器的入口开口以允许更多微粒进入微粒物传感器，并且进一步包括当排气流速增至高于阈值时减小入口开口以减少进入传感器的微粒。通过基于排气速率调节进入传感器的微粒量，并且进一步包括在传感器内的多个流动转向器，传感器的沉积速率和因此传感器针对排气流速的灵敏度可以被维持在期望水平，并且独立于排气流速。

Description

用于排气微粒物感测的方法和***

相关申请的交叉引用

本申请是于2016年3月7日提交的名称为“METHOD AND SYSTEM FOR EXHAUSTPARTICULATE MATTER SENSING”的美国专利申请No.15/062,449 的部分延续，该专利申请是于2015年8月25日提交的名称为“METHOD AND SYSTEM FOR EXHAUST PARTICULATEMATTER SENSING”的美国专利申请No.14/835,270的部分延续，这两个专利申请中的每个的全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本说明书大体涉及排气气流中的电阻式微粒物(PM)传感器的设计和使用。

背景技术

柴油燃烧排气是管控的排放物。柴油微粒物(PM)是柴油排气的微粒组分，其包括柴油烟粒和浮粒，诸如粉尘微粒、金属的磨蚀微粒、硫酸盐和硅酸盐。当被排放进入大气时，PM能够采取个体微粒或链状聚合体的形式，其中大多数在100纳米的不可见亚微米范围中。用于在排气被排放到大气之前识别和滤除排气PM的各种技术已经被开发。

作为示例，烟粒传感器(也被称为PM传感器)可以用于具有内燃发动机的运输工具中。PM传感器可以位于柴油微粒过滤器(DPF)上游和/或下游，并且可以用于感测PM在过滤器上的加载并且诊断DPF的运转。通常，PM传感器可以基于在一对电极之间的电导率(或电阻率)的测量变化与测量电极之间沉积的PM量之间的相关性感测微粒物或烟粒负荷，该一对电极被放置在传感器的平面基材表面上。具体地，测量的传导率提供烟粒堆积物的测量。这样，用于测量排气中的PM的PM传感器的灵敏度可以取决于排气流速，其中增大的排气流速导致增大的PM传感器灵敏度，并且减小的排气流速导致减小的PM传感器灵敏度。随着这种对排气流速的依赖的增加，捕捉排出DPF的PM的PM 传感器可能不能真实地反映DPF过滤能力。此外，PM传感器可能易于受到水滴冲击和/或在排气中存在的较大微粒的污染，因而影响PM传感器灵敏度并且导致在PM传感器输出中的误差。

一个示例性PM传感器设计由Nelson在US 8225648B2中示出。在其中， PM传感器包括流量转向器和被安置在PM传感器元件周围的栅栏，该栅栏用以滤除较大微粒以防冲击PM传感器元件。栅栏因此用于阻挡排气流中的较大微粒冲击在PM传感器元件上，从而减少由于沉积在PM传感器元件上的大微粒导致的PM传感器灵敏度波动。

发明内容

然而，本发明人在此已经意识到利用这种方法的潜在问题。作为一个示例， PM传感器灵敏度可以继续取决于进入的排气流速。在一个示例中，如上所述的问题可以通过一种方法被部分地解决，该方法响应于微粒物传感器上游的排气流的排气流速而调节被安置在排气流中的微粒物传感器的入口的开口量，以及使排气朝向紧邻多个流动板安置的微粒物传感器元件流动通过多个流动板。该多个流动板可以紧邻传感器元件安置。当排气流过多个流动板时，较大微粒可以在板处被阻挡，并且此外，较小烟粒微粒可以被导向传感器元件并且均匀分布在传感器元件的电极两端。此外，通过基于排气流速调节入口开口量，进入传感器元件并因此被沉积在安置在PM传感器内的传感器元件两端的微粒量可以被控制。以这种方式，微粒物传感器的灵敏度可以独立于排气流速，并且PM 传感器输出可以开始更精确和可靠地测量DPF过滤能力。

作为一个示例，当排气流速降至低于阈值时，为了在被安置在PM传感器内侧的PM传感器元件上的随后的沉积，PM传感器入口的开口量可以被增大以允许更多排气进入PM传感器中。当排气流速增至超过阈值时，入口开口量可以被减小以减少进入PM传感器的排气。在此，入口开口量的增大和减小可以通过调节(例如，转动)安置在入口处的可移动流量控制器来调整。以这种方式，排气量并且由此在紧邻PM传感器出口安置的PM传感器元件上沉积的微粒量可以变为独立于进入的排气流速，从而更精确和可靠地测量排出DPF的PM。进一步地，较大微粒和/或水滴可以由第一流动转向器和被安置在PM传感器内侧的多个流动板捕集。因此，PM传感器元件可以免受水滴和较大微粒的冲击。总的说来，传感器的这些特征可以使得PM传感器的输出更精确，从而增大估计微粒在微粒过滤器上的加载的准确度。

应理解的是，上述发明内容被提供从而以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这不意味着确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，要求保护的主题的范围通过随附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上文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示出发动机和被安置在排气流中的关联的微粒物(PM)传感器的示意图。

图2A-图2B示出PM传感器的放大图，其中入口开口基于排气流速被增大或减小。

图2C示出PM传感器的示例性实施例，其具有被紧邻PM传感器的出口安置的多个平行流动板。

图2D-图2E示出多个流动板的两个示例性流动板的横断面图。

图2F示出PM传感器的示例性实施例，其具有紧邻PM传感器的出口安置的多个成角度的流动板。

图3示出描绘用于基于排气流速调节PM传感器的入口开口以及使排气朝向PM传感器的传感器元件流动通过多个流动板的方法的流程图。

图4示出描绘用于执行PM传感器的再生的图表。

图5示出描绘用于诊断被安置在PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏的流程图。

图6示出PM传感器的入口开口和基于排气流速的PM传感器加载之间的示例性关系。

具体实施方式

以下说明涉及感测发动机***的排气流中的微粒物(PM)，所述发动机***诸如图1所示的发动机***。被放置在发动机***的排气通道中的PM传感器可以包括流量控制器和靠近PM传感器的入口安置的第一流动转向器。PM传感器的入口开口可以通过旋转PM传感器的流量控制器而基于排气流速被调节，如图2A和图2B所示。在第一示例性实施例中，PM传感器可以包括以一定间隔分隔并堆积在如图2C所示的PM传感器的入口和出口之间的多个平行流动板。多个流动板可以是被耦接至PM传感器的侧表面的半圆形盘，PM传感器具有被配置为将排气引导向PM传感器的传感器元件的开口(如图2C和图2D中的横断面图所示)。在第二示例性实施例中，多个流动板可以关于彼此成角度并且***如图2F所示的入口开口和传感器元件中间。控制器可以被配置为执行控制例程，诸如图3中的例程，以基于排气流速调节PM传感器的入口开口的开口量。此外，控制器可以间歇地清洁PM传感器(如图4呈现的方法中所示) 以允许连续PM检查以及基于PM传感器的输出执行对安置在PM传感器上游的微粒过滤器的诊断(如图5呈现的方法中所示)。基于排气流速的PM传感器入口开口和PM传感器加载之间的示例性关系参考图6被描绘。以这种方式，通过基于排气流速调节入口开口，PM传感器灵敏度可以变为独立于进入的排气流速。进一步地，较大微粒和/或水滴可以由流动转向器和多个流动板捕集。因此 PM传感器元件可以免受水滴和较大微粒的冲击。总的说来，PM传感器估计DPF 的过滤能力(并且从而检测DPF泄漏)的功能可以被改善，并且由于在排气中的PM可以被更精确和可靠地检测，排气排放物柔量(compliance)可以被改善。

图1示出车辆***6的示意性描绘。车辆***6包括发动机***8。发动机***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流体耦接至发动机进气歧管44的节气门62。发动机排气装置25包括排气歧管48，其最终通向传输排气到大气的排气通道35。节气门62可以定位于增压装置(诸如涡轮增压器(未示出))下游以及后置冷却器(未示出)上游的进气通道42中。当包含后置冷却器时，该后置冷却器可以被配置为降低由增压装置压缩的进气的温度。

发动机排气装置25可以包含一个或多个排放控制装置70，其可以被安装在排气中的紧密耦接位置。一个或多个排放控制装置可以包含三元催化剂、稀NOx 过滤器、SCR催化剂等等。发动机排气装置25也可以包括被安置在排放控制装置70上游的柴油微粒过滤器(DPF)102，其暂时地过滤来自进入气体的PM。在一个示例中，如所描绘的，DPF 102是柴油微粒物保持***。DPF 102可以具有由例如堇青石或碳化硅构成的单块结构，其具有用于过滤来自柴油排气的微粒物的多个内部通路。沿通道通过DPF 102已经被过滤PM的尾管排气可以在 PM传感器106中被测量并且在排放控制装置70中被进一步处理并经由排气通道35排出到大气中。在描绘的示例中，PM传感器106是电阻式传感器，其基于PM传感器的电极两端测量的传导率的变化而估计DPF 102的过滤效率。如下面进一步详述的，PM传感器106的示意图200在图2A处被示出。

车辆***6可以进一步包括控制***14。控制***14被示出为从多个传感器16(本文描述的各种示例)接收信息并且将控制信号发送给多个致动器81(本文描述的各种示例)。作为一个示例，传感器16可以包括被配置为测量通过排气通道35的排气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(位于排放控制装置70下游)和PM传感器 106。其他传感器诸如附加压力传感器、温度传感器、空燃比传感器、排气流速传感器和成分传感器可以被耦接至车辆***6中的各种位置。在另一示例中，致动器可以包括燃料喷射器66、节气门62、控制过滤器再生(未示出)的DPF 阀、控制PM传感器开口(例如，在PM传感器入口中的阀或板的控制器开口) 的马达致动器、等等。控制***14可以包括控制器12。控制器12可以被配置具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令。控制器12从图1中的各种传感器接收信号，处理信号并使用图1中的各种致动器以基于存储在控制器的存储器上的接收到的信号和指令来调节发动机运转。示例性例程在本文中参考图 3-5进行描述。

现在转到图2A-图2B，微粒物(PM)传感器201(诸如图1的PM传感器 106)的第一示例性实施例的示意图被示出。图2A示出了具有处于第一配置的流量控制器238的PM传感器201的第一示意图200，并且图2B示出了具有处于第二配置的流量控制器238的PM传感器201的第二示意图260。PM传感器 201可以被配置为测量排气中的PM质量和/或浓度，并且因此可以耦接至在柴油微粒过滤器(诸如图1所示的DPF 102)上游或下游的排气通道(例如，诸如图1所示的排气通道35)。

如图2A-图2B所示，PM传感器106被设置在内部排气通道235中，其中排出气体从柴油微粒过滤器下游流向排气尾管，如箭头246所示。PM传感器 106包括可以用于保护容纳在PM传感器201内的PM传感器元件254的保护管 250，并且如下所述，保护管250可以另外用于重新定向通过PM传感器元件254 的排气流。

PM传感器元件254包括形成“梳子”结构的一对平面的交错电极220。这些电极通常可以由金属制造，诸如铂、金、锇、铑、铱、钌、铝、钛、锆以及诸如此类，也可以由氧化物、水泥、合金以及包括上述金属的至少一种的组合物制造。电极220形成在通常由高度电绝缘材料制造的基体216上。可能的电绝缘材料可以包括氧化物，诸如氧化铝、氧化锆、氧化钇、氧化镧、硅和包括上述的至少一种的组合物，或能够禁止电通信并且为一对相互交叉电极提供物理保护的任意类似的材料。在两个电极的梳子“齿”之间的间距可以典型地在 10微米到100微米的范围内，其中每个独立的“齿”的线宽大约为相同值，但是这不是必需的。如图2A-图2B所示，交错电极220沿着基体216的一部分延伸并且覆盖基体216的该部分。

一对交错电极220的阳极与连接导线224连接至电路258的电压源228的正端子。一对交错电极220的负极经由连接导线222被连接至测量装置226，并且进一步被连接至电路258的电压源228的负端子。相连导线222和224、电压源228和测量装置226是电路258的一部分并且被容纳在排气通道35外侧(作为一个示例，<1米远)。进一步地，例如，电路258的电压源228和测量装置可以由控制器控制，控制器诸如图1的控制器12，以便在PM传感器处收集的微粒物可以用于诊断DPF中的泄漏。这样，测量装置226可以是能够读取电极两端的电阻变化的任意装置，诸如电压表。由于PM或烟粒微粒在电极220之间沉积，因此在电极对之间的电阻可以开始减小，其由测量装置226测量的电压的减小来指示。控制器12可以能够根据测量装置226测量的电压来确定电极220 之间的电阻，并且推断在PM传感器201的平面电极220上的相应的PM或烟粒负荷。通过监测在PM传感器201上的负荷，DPF下游的排气烟粒负荷可以被确定，并且从而用于诊断和监测DPF的健康状态和功能。

PM传感器元件254也包括集成到传感器基体216中的加热元件218。在替代性实施例中，PM传感器元件254可以不包括加热元件218。加热元件218可以包括但不限于温度传感器和加热器。加热器和用于形成加热元件218的温度传感器的可能的材料可以包括铂、金、钯以及诸如此类，以及合金、氧化物和包括上述材料中的至少一种的组合，其中包括铂/氧化铝、铂/钯、铂、和钯。加热元件218可以用于再生PM传感器元件254。特别地，在PM传感器元件254 的微粒物负荷或烟粒负荷高于阈值时的状况期间，加热元件218可以***作以燃烧从传感器表面堆积的烟粒微粒。在PM传感器再生期间，控制器12可以给电压源230提供电压，电压源230被需要以运转加热元件218。此外，控制器可以将开关232关闭达阈值时间以经由电压源230将电压施加到加热元件218，以便升高加热元件218的温度。随后，当传感器电极足够干净时，控制器可以打开开关232以停止加热所述加热元件218。通过间歇地再生PM传感器201，PM 传感器201可以被恢复到更适合于收集排气烟粒的状态(例如，卸载或仅部分加载状态)。此外，关于排气烟粒水平的准确信息可以从传感器再生来推断，并且这个信息可以被用于诊断微粒过滤器中的泄漏的控制器使用。PM传感器的灵敏度可以受到在PM传感器元件254上沉积的大微粒和/或水滴的影响。此外， PM传感器元件254的灵敏度可以进一步取决于排气流速。较高的灵敏度通常在较高的排气流处被观测到，同时较低的灵敏度在较低的排气流处发生。如下所述，通过利用保护管250的设计滤除较大微粒和水滴并且获得独立于流量的PM 传感器(a flow independent PM sensor)是可能的。

保护管250可以是具有上游管壁208(例如，面向上游的壁)、下游管壁206 (例如，面向下游的壁)和顶表面212的中空圆柱形管。当被安置在诸如图1 所示的排气通道235等排气通道中时，上游管壁208可以比下游管壁206更靠近DPF，其中DPF被安置在PM传感器上游。进一步地，流过排气通道135的排气可以第一次接触PM传感器的上游管壁208。顶表面212可以进一步包括***部分252，PM传感器元件254和其随附的电连接件可以通过***部分252***保护管250中，并且进一步被密封以保护被容纳在PM传感器201内的PM传感器元件254。保护管250可以经由传感器轴套(sensor boss)202和204被安装在排气通道35上，使得保护管250的中心轴线沿Y轴，并且也使得保护管 250的中心轴线垂直于排气通道35并且排气流通过排气通道。如图2A-图2B所示，保护管250延伸进排气通道35的一部分中。保护管延伸进入排气通道的深度可以取决于排气管直径。在一些示例中，保护管可以延伸至排气管直径的约三分之一到三分之二。保护管250的底部可以以一定角度被切削(虚线210)，形成引导排气流进入PM传感器201中的成角度的入口。在本文中,PM传感器 201的成角度的底部部分210可以通过在对角线处切削保护管250形成，例如，以相对于水平X轴成30°或45°角切削，如图2A所示。这样，上游管壁208的长度小于下游管壁206的长度。因此，保护管250的成角度的底部部分210充当到PM传感器201的入口，并且此后被称为入口210。PM传感器201也包括出口214，该出口214被安置为与PM传感器201的入口相距一定距离。出口 214可以是沿着保护管250(未示出)的后壁和前壁中的一个或多个安置的单个孔或多个孔。这样，保护管250的前壁和后表面可以是不同于上游管壁208和下游管壁206的中空圆柱形保护管250的表面。虽然出口214在图2A中被示出为椭圆孔，但是出口214的其他形状和尺寸也可以被使用而不脱离本公开的范围。

保护管250进一步包括被安装在中空圆柱形保护管250的内壁(例如，内表面)上的第一流动转向器234和第二流动转向器236。第一流动转向器234和第二流动转向器236可以由圆形板的部分组成并且被安置在相对于保护管250 的中心轴线的保护管250内部的相对两侧上。例如，第一流动转向器234可以被安装在相应于保护管250的下游管壁206的保护管的内表面上，并且第二流动转向器236可以被安装在相应于保护管250的上游管壁208的保护管的内表面上。在本文中，第一流动转向器234靠近PM传感器201的入口210安置，并且第二流动转向器靠近PM传感器201的出口214安置。因此，第一流动转向器234比第二流动转向器236更靠近入口210，并且第二流动转向器236比第一流动转向器234更靠近出口214。PM传感器元件254的感测部分(例如，电极220)可以被***保护管250中，使得传感器元件254的感测部分比第一流动转向器更靠近第二流动转向器。此外，PM传感器元件254比入口210更靠近出口214。

第二流动转向器236的一端可以被附连至保护管250的上游管壁208的内表面，同时第二流动转向器236的相对端可以不附连到保护管250的壁。例如，第二流动转向器的相对的未附连端与保护管250的内壁隔开并且不与保护管250 的内壁接触。在本文中，第二流动转向器236的未附连端可以比入口210更靠近PM传感器201的出口214并且被安置为与第一流动转向器234的未附连端相距一定距离。此外，PM传感器元件254的感测部分可以更靠近第二流动转向器236的未附连端，进一步与第二流动转向器236的附连端和下游管壁208的内表面中的每一个分离。更进一步地，PM传感器元件254的感测部分可以以一定距离与第二流动转向器236的未附连端分隔，从而在第二流动转向器的未附连端和PM传感器元件254的感测部分之间形成间隙。因此，例如，第二流动转向器236的未附连端和PM传感器元件254的感测部分中的每个都比第一流动转向器234更靠近彼此，并且也比PM传感器201的入口210更靠近出口214。第二流动转向器236延伸横穿保护管250的一部分，然而，第二流动转向器236 的未附连端与保护管250的内表面分隔。鉴于本公开，本领域技术人员应认识到，多个第二流动转向器可以被安置在PM传感器201内部。在如图2C所示的一个示例实施例中，多个平行的流动转向器(例如，表现为半圆形流动板)可以靠近传感器元件安置，每个板安置为与全部其他板平行，但是不同的板的表面积可以由不同的板提供。在另一示例性实施例中，多个成角度的流动板可以靠近如图2F所示的传感器元件安置。

类似地，第一流动转向器234的一端可以被附连到保护管250的下游管壁 206的内表面，而第一流动转向器234的相对端可以不附连到保护管250的壁。例如，第一流动转向器的相对的未附连端与保护管250的内壁隔开并且不与保护管250的内壁接触。在本文中，第一流动转向器234的未附连端可以比出口 214更靠近PM传感器201的入口210并且被安置为与第二流动转向器236的未附连端相距一定距离。在一些实施例中，被确定为流动转向器沿X轴延伸进入保护管250内的中空空间的距离的流动转向器234和236的长度可以相等。在其他实施例中，流动转向器234和236的长度可以不相等，其中流动转向器中的一个(第一/第二)可以比另一个流动转向器(第二/第一)更长地延伸进入保护管的中空空间。

进一步地，第一和第二流动转向器234和236中的每个的未附连端形成用于排气流通过的开口。如图2A-图2B所示，在第一流动转向器234的未附连端之间形成的第一开口和在第二流动转向器236的未附连端之间形成的第二开口处于保护管250的相对于中心轴线的相对侧上。进一步地，第一流动转向器234 以第一方向从保护管250的内壁伸出，并且第二流动转向器236以与第一方向相对的第二方向从保护管250的内壁伸出。

第一流动转向器234与第二流动转向器236通过一定间隔/距离分隔。PM传感器元件254被安置在第一流动转向器234和第二流动转向器236之间，使得 PM传感器元件的感测部分延伸进入第一流动转向器234和第二流动转向器236 之间的空间。在本文中，例如，PM传感器元件254的感测部分被朝向与进入的排气流246相对的方向引导。PM传感器元件254的电极220面向进入的排气流 246(例如，朝向上游管壁208)

通常，PM传感器遭受的问题是PM传感器灵敏度取决于排气通过传感器所耦接的通道的流速，由此当排气流速高于阈值时，PM传感器灵敏度增加，并且随后当排气流速低于阈值时，PM传感器灵敏度减小。可行的是调节如下所述的 PM传感器的开口，以基于当排气流速高于或低于阈值时增大或减小PM传感器开口，从而降低灵敏度对排气流速的依赖。

保护管250也包括靠近入口210和第一流动转向器234中的一个或多个安置的流量控制器238。例如，通入PM传感器201内部的入口开口的尺寸由流量控制器相对于第一流动转向器的位置控制。这样，PM传感器201的入口开口的尺寸(或入口开口量)控制通过入口210并且进入PM传感器内部的排气流的量。当入口开口量增大时，更多排气流入PM传感器，并且当PM传感器的入口开口量减小时，进入PM传感器中的排气流被限制。PM传感器入口开口的增大和减小可以通过移动和/或旋转如下所述的流量控制器238实现。这样，入口开口的增大和减小导致到感测元件254的更一致的排气流速。因此，PM传感器的灵敏度可以被维持在更加恒定的水平并且传感器对流速的依赖性可以减小。以这种方式，PM传感器灵敏度对排气流速的依赖可以被降低。

如图2A-图2B所示，流量控制器238是可移动板，其经由可移动板一端处的铰链240被耦接至保护管250的上游管壁208，并且进一步不附连或不耦接至可移动板的相对端处的任意附加结构。在替代性实施例中，流量控制器238可以是瓣阀或是适于调节入口210的开口量的另一类可调节元件。

可移动板的未附连端靠近第一流动转向器234的未附连端。分隔第一流动转向器234的未附连端和流量控制器238的可移动板的未附连端的距离在流量控制器238和第一流动转向器234之间产生间隙或入口开口248。当流量控制器 238更靠近第一流动转向器234被移动从而减小分隔第一流动转向器234的未附连端和流量控制器238的可移动板的未附连端的距离时，入口开口248被减小。当流量控制器238以相反方向远离第一流动转向器234被移动时，PM传感器的入口开口248被增大。将流量控制器238的一端连接至保护管250的壁的铰链 240被安置在PM传感器201的上游侧上，并且被耦接至保护管250的上游管壁 208。流量控制器238是枢转的，以围绕铰链240的轴旋转。如图2A-图2B所示，铰链240由马达致动器256致动，并且例如马达致动器256可以是电动马达致动器。在替代性实施例中，用于致动流量控制器238的致动器可以是与控制器电子通信的替代类型的致动器。

在一些实施例中，第一流动转向器234可以被附连至上游管壁208，第二流动转向器可以被附连至下游管壁206，并且流量控制器可以被附连至下游管壁 206。在这样的实施例中，PM传感器元件254可以面向与指示进入的排气流246 的箭头相同的方向。在一些示例性实施例中，多个流动转向器可以沿保护管内表面被安置，以将微粒引导向如图2C和图2F所示的PM传感器元件254。

控制器12可以向马达致动器256发送信号以便调节流量控制器位置。这些信号可以包括朝向第一流动转向器234旋转流量控制器和远离第一流动转向器 234旋转流量控制器234的命令。例如，当排气流速高于阈值速率时，控制器 12可以向马达致动器256发送信号，马达致动器256转而致动铰链，从而以减小入口开口的第一方向旋转流量控制器238(如下文进一步讨论的，如图2B中由流量控制器238的位置和较小的入口开口248所示)。作为一个示例，当排气流速高于阈值时，控制器12可以向马达致动器256发送信号以围绕X轴以逆时针方向将流量控制器旋转30°。这样，开口程度可以取决于排气流速。然而，当排气流速降至低于阈值时，控制器可以向马达致动器256发送信号，从而在第二方向中旋转流量控制器，从而增大入口开口(如图2A中由较大的入口开口 248所示)。这样，第二方向可以与第一方向相反，并且旋转流量控制器可以包含致动铰链从而在第二方向上移动流量控制器。作为一个示例，当排气流速降至低于阈值时，控制器12可以命令马达致动器256围绕X轴以顺时针方向将流量控制器旋转30°。以这种方式，PM传感器201的入口开口248可以根据排气流速是低于还是高于阈值通过流量控制器238的位置的主动调节而被增大或减小。此外或可替换地，控制器12可以依据排气流速调节流量控制器238的位置。因此，当排气流速增加时，控制器12可以将流量控制器238旋转为更靠近第一流动转向器234，从而减小入口开口248。以这种方式，流量控制器238可以基于排气流速被调节到多个位置。

作为示例，当运转PM传感器以积累烟粒微粒时，控制器12可以向电路发送控制信号以对PM传感器的传感器电极施加电压，从而捕集到传感器电极的表面上的带电微粒。作为另一示例，在PM传感器再生期间，控制器12可以给再生电路发送控制信号以闭合再生电路中的开关达一阈值时间，从而对被耦接至传感器电极的加热元件施加电压，以加热传感器电极。以这种方式，传感器电极被加热以烧掉在传感器电极的表面上沉积的烟粒微粒。本文参考图3-图5 描述了示例性例程。

在一些实施例中，流量控制器238可以基于施加在流量控制器238的可移动板的外面上的压力通过进入的排气而被动地调节。在本文中，流量控制器238 可以经由能够轴向旋转的弹簧铰链被耦接至上游管壁208的内表面。当排气流速高于阈值时，由进入的排气施加在流量控制器上的压力可以较高，并且这将导致弹簧铰链以第一方向(例如逆时针方向)旋转，从而将流量控制器238移动为更靠近第一流动转向器234并且减小入口开口248。在这个实施例中，由流量控制器238旋转或移动的程度或量可以取决于弹簧铰链的弹簧常数和由进入的排气施加的压力。然而，当排气流速降至低于阈值时，由进入的排气施加在流量控制器上的压力可以较低，导致弹簧铰链以与第一方向相反的第二方向(例如，以顺时针方向)旋转，从而将流量控制器238移动远离第一流动转向器并且增大入口开口248。再者，由流量控制器238旋转或移动的程度或量可以取决于弹簧铰链的弹簧常数和由进入的排气施加的压力。在一些示例中，当排气流速低于阈值时，弹簧铰链可以处于其平衡位置，从而入口开口可以被最大地打开。在该示例中，流量控制器被动地移动并且不由控制器控制。

通过基于排气流速移动流量控制器位置，可行的是调节PM传感器的入口开口以便进入PM传感器的排气量并且因此微粒在PM传感器元件254上沉积的速率接近常数(例如，维持在相对恒定水平)。这样，流量控制器可以通过致动马达致动器256来主动地移动，或通过由进入的排气流施加在流量控制器上的压力而被动地移动。不管流量控制器调节是主动的还是被动的，在PM传感器元件上的微粒的沉积速率都独立于排气流速，从而使PM传感器灵敏度独立于进入的排气流速。这些关于PM传感器201内的排气流动路径被进一步阐明。

进入的排气流246(也称为进入的排气或进入的排出气体)指的是PM传感器201上游的排气，该进入的排气流246进入PM传感器201的入口210。这样，例如，排气流246是排出DPF的排气。由于靠近PM传感器201的入口210的流量控制器238的存在，进入的排气流246的一部分被阻塞，并且仅被指示为排气流247的进入的排气流246的剩余部分流入PM传感器入口开口248中。例如，流入入口开口248的排气流247经由在流量控制器238的未附连端和下游管壁206之间的间隔流入PM传感器入口开口248。排气流247可以包括进入的排气流246的一部分。如前文所描述的，基于进入的排气246的流速，流量控制器238可以经由马达致动器256被主动地旋转或者经由弹簧铰链被动地旋转。当进入的排气246的排气流速低于阈值时，如图2A的视图200所示，流量控制器238可以被调节以增大入口开口248。这样，流量控制器238的调节包括以第一(例如，顺时针)方向远离第一流动转向器234移动流量控制器238，从而增大入口开口248。排气流247通过入口开口248进入PM传感器201。第一流动转向器234随后在面向PM传感器201的入口210的第一流动转向器234 的底表面处捕集排气流247中的第一组微粒。第一组微粒包括在排气流247中的微粒，其大于阈值尺寸。在第一流动转向器234处捕集的较大微粒和/或水滴 242可以因此经由入口210离开PM传感器201，从而降低在PM传感器元件254 上沉积的较大微粒的量。以这种方式，PM传感器元件可以免受水滴和较大微粒的冲击并且PM传感器可以被制造得更加可靠。

第一流动转向器234进一步将排气流的一部分(249)从入口开口248引导至第二流动转向器236和PM传感器元件254中的一个或多个。排气流249可以包括进入的排气流246的一部分(和排气流247的一部分)，该进入的排气流246的一部分通过第一流动转向器234导向PM传感器201的PM传感器元件 254。例如，第一流动转向器234可以将排气流249中的第二组微粒244导向其随后被沉积的PM传感器元件254。这样，例如，相较于先前在第一流动转向器 234处被阻挡的第一组微粒242，第二组微粒244可以尺寸更小。

如图2B的视图260所示，当进入的排气246的排气流速高于阈值时，随后流量控制器238可以被调节以减小入口开口248。这样，流量控制器238的调节包括以第二(例如，逆时针)方向朝向第一流动转向器234移动流量控制器238，从而减小入口开口248。排气流247通过限流入口开口248(图2B)进入PM传感器201。作为对图2A的解释，第一流动转向器234在面向PM传感器201的入口210的第一流动转向器234的底表面处捕集排气流247中的第一组微粒。由于入口开口被减小，进入PM传感器入口开口248的排气249的量被减少。

第一流动转向器234进一步将排气流249的一部分从入口开口248引导至第二流动转向器236和PM传感器元件254中的一个或多个(见图2A和图2B)。排气流249指的是进入的排气流246的一部分(以及排气流247的一部分)，该部分通过第一流动转向器234被导向PM传感器201的PM传感器元件254。这样，流动通过图2A中较大开口248的排气流249可以大于流动通过图2B中限流开口248的排气流249。然而，在视图200和视图260中，第一流动转向器234可以将第二组微粒244导向其随后被沉积的PM传感器元件254。被安置在高于PM传感器元件254的感测部分的水平处的第二流动转向器236进一步将第二组微粒244导向PM传感器元件254。第二流动转向器236可以进一步将排气流导向到感测元件254，然后该排气流溢出PM传感器201。这样，例如，相较于先前在第一流动转向器234处被阻挡的第一组微粒242，第二组微粒244可以尺寸更小。然而，为了使在PM传感器元件254上的微粒沉积速率保持恒定，通过调节PM传感器的入口开口，进入PM传感器的排气量可以被调节。当第二组微粒244在PM传感器元件254上沉积时，特别是在传感器基体216上的电极220上沉积时，由测量装置226在电路258中测量的电阻减小。控制器12可以基于由测量装置(诸如，例如图2A和图2B的测量装置226)测量的电阻而计算在PM传感器电极220上的烟粒负荷。当烟粒负荷到达阈值负荷时，PM传感器电极220可以被再生以清除沉积在电极表面上的任意微粒。通过监测沉积速率和/或PM传感器再生的时间，可以诊断位于PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏。这样，第二流动转向器236进一步引导排气流251的一部分通过PM 传感器201的出口214。因此，排气流251可以是经由出口214退出PM传感器电极的进入的排气246的一部分。

因此，响应于在排气流通道中的排气流的排气流速低于阈值，到被安置在 PM传感器内的PM传感器元件的排气流可以被增大，其中PM传感器被安置在排气流通道中。响应于排气流速高于阈值，到PM传感器的排气流可以进一步被减小。增大排气流包括以第一方向旋转靠近PM传感器的入口开口安置的流量控制器，并且此外减小排气流包括以与第一方向相反的第二方向旋转流速控制器。以第一方向旋转流量控制器进一步包括移动流速控制器远离被安置在PM 传感器的入口开口处或PM传感器的入口开口附近的第一流动板或第一流动转向器，并且以第二方向旋转流量控制器进一步包括朝向PM传感器组件的第一流动板移动流速控制器。在一个示例中，流量控制器的旋转可以通过控制器和马达致动器控制，马达致动器可以通过控制器致动以旋转被耦接至流量控制器的铰链。在其他示例中，流量控制器旋转可以在没有来自控制器的任何信号的情况下被动地发生。例如，在本文中，通过进入的排气施加的压力可以旋转经由弹簧铰链耦接至PM传感器的流量控制器。PM传感器可以进一步包括靠近 PM传感器的出口设置的第二流动板或第二流动转向器，并且第二流动板可以以一定距离与第一流动板分隔。第一流动转向器的功能可以包括在PM传感器的入口开口处捕集在排气流中的第一组微粒以及将来自入口的排气流中的第二组微粒导向被安置在第二流动板处或第二流动板附近的PM传感器元件，以促进第二组微粒沉积到PM传感器元件上中的一个或多个，第一组微粒比第二组微粒更大。当在PM传感器元件上的第二组微粒的沉积速率超过阈值速率时，设置在PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏可以被指示。在本文中，第一流动板进一步将排气流导向第二流动板，并且其中第二流动板进一步朝向PM传感器的出口重新定向排气流。

图2C示出PM传感器201的示例性实施例的示意图265。第二实施例大体类似于如上关于图2A和图2B所述的第一实施例。PM传感器201可以包括基于在排气通道内的排气流速而调节的流速控制器238。例如，当排气流速高于阈值速率时，流速控制器238被朝向流动转向器234旋转，并且因此减小入口开口并减少通过入口开口248进入PM传感器201中的排气PM流。较大微粒和水滴242被流动转向器234阻挡。然而，作为使用单个第二流动转向器(诸如图 2A和2B所示的第二流动转向器236)的替代，可以使用如图2C所示的多个流动板266以朝向PM传感器元件254重新定向PM传感器201内的排气。具体地，在如下所述的多个流动板266的帮助下，排气分布在PM传感器元件254的感测电极220两端。

多个流动板266包括沿上游壁208布置的一系列平行流动板，其在PM传感器保护管250内延伸至长度L。多个流动板266的每个的第一端被耦接至上游壁208的内表面，并且多个流动板266的每个的对立的第二端距PM传感器元件254一定距离。在本文中，多个流动板266的每个流动板268相对于水平X 轴围成角度α。在一个示例中，角度α可以是30°。在其他示例中，角度α可以是45°。例如，角度α可以在0<α<60°的给定范围内，并且在更具体示例中为 10°<α<50°。在替代性示例中，多个流动板266可以平行于X轴被安置，并且由此平行于排气通道235内的排气流方向(由箭头246指示)。

在图2C的示例中，多个流动板266中的每个流动板268相互平行，因此每个流动板关于水平X轴成角度α。此外，每个流动板以间隔d从相邻流动板分隔。流动板268的七个非限制性示例被示出，其中每个流动板268被耦接到上游壁208的内表面。每个流动板268可以包括与封闭区域272并置的开放区域 (或开口)270。在本文中，开放区域270和封闭区域272中的每个的尺寸可以横跨如图2D和图2E所示的相邻流动板268而变化。

转到图2D，沿轴线A-A’获取的多个流动板266的顶部(例如，最顶部板) 流动板的横截面图280被示出。图2E示出沿轴线B-B’获取的紧接着最顶部板下面的流动板的横截面图285。在本文中，轴线A-A’平行于轴线B-B’；轴线A-A’和轴线B-B’都关于水平X轴成角度α。最顶部流动板包括直径为D的半圆形盘 282。在本文中，盘282的半圆形区域272是暗示排气可能不能流动通过多个流动板266中的最顶部板的封闭区域。盘268的曲线部分被耦接至上游壁208的弯曲内表面。在一些示例中，盘282的曲率可以小于PM传感器201的保护管的曲率。类似于图2D的盘282，图2D所示的流动板是直径为D的半圆形盘286。然而，盘286包括开放区域270和封闭区域272。在本文中，开放区域270可以是弧高或长度L1的节段。因此，封闭区域272的宽度W可以由(D/2-L1)给定。

多个流动板的最顶部流动板可以被制造为直径为D的固体半圆形盘282。连续的流动板也可以用固体半圆形盘制造，但是具有被切开以允许排气朝向传感器元件的电极流过的区段。例如，紧接着最顶部流动板下面的流动板可以被制造为直径为D的固体盘(类似于盘282)，但是具有被挖空的长度为L1的节段。在本文中，被挖空的节段形成流动板的开放区域270。通过从直径为D的固体盘开始，可以增大从固体盘挖空或移除的区域的面积以增大开放区域270 的尺寸。这些转而将导致封闭区域272面积减小。以类似的方式，如果从固体盘挖空的区域的面积被减小，则这将减小开放区域270的尺寸，并且增大封闭区域272的尺寸。作为一个示例，固体盘286包括具有节段形式的开放区域270。数学上，被挖空以形成开放区域或开口270的节段可以由等式(1)给出；

(1)

其中Ao是开放区域270的面积，D是半圆形盘的直径，并且θ是弧度的中心角。

节段的弧高(或高度)L1可以由等式(2)给定：

(2)

多个流动板266的最顶部板可以仅包括封闭区域272并且可以不包括开放区域。紧接着多个流动板266的最顶部板下面的流动板可以包括由等式(1)描述的面积为Ao的开放区域。因此，封闭区域的面积Ac可以通过从直径为D的固体盘的面积A减去开放区域的面积得到，并且可以由等式(3)给出：

(3)

多个流动板266中的连续流动板可以通过增大从固体盘切掉的开放区域的面积Ac而制造。例如，来自多个流动板的最顶部的第三板可以具有被移除的 2Ac，等等。这样，多个流动板的最底部流动板的末尾将具有最大开放区域270 和最小封闭区域272。以这种方式，多个流动板266中的连续流动板可以被成形。应认识到，多个流动板266中的每个流动板的直径D对全部板可以是相同的。这样，这确保了从PM传感器元件254到每个半圆形盘的直边的距离可以是等距的。在本文中，流动板是半圆形盘。然而，流动板的各种几何构型和形状可以被使用而不偏离本发明的范围。示例性形状包括长方形、正方形、三角形以及诸如此类。

回到图2C，如参考图2D和图2E所描述形成的每个流动板可以被耦接至保护管250的上游壁208的内表面。在本文中，半圆形流动板的弯曲部分可以被耦接至上游壁208的内表面(例如，耦接有流量控制器238的相同侧)，并且所述直边或半圆形板的一部分被指向PM传感器保护管250的内部。具体地，半圆形板的直边可以更靠近PM传感器元件254安置，同时半圆形板的弯曲部分可以离PM传感器元件254更远。在视图260中，多个流动板266具有长方形横截面，然而，应认识到，如参考图2D和图2E描述的多个流动板266中的每个流动板268都是半圆形盘。

多个流动板266由在PM传感器201的顶表面212和入口开口248之间布置一系列流动板268而形成。在本文中，多个流动板266的最顶部流动板可以更靠近顶表面212，并且多个流动板266的最底部流动板可以更靠近入口开口 248。这样，在最顶部流动板和最底部流动板之间的距离可以基于感测部分的长度(或交错电极220在PM传感器基体216的表面上延伸的距离)。作为非限制性示例，七个流动板268以间距d(或在流动板之间的间隔d)横穿长度或距离 L2布置。在每个流动板268的厚度w是相同的一个示例性配置中，距离L2可以近似等于7×(d+w)。在多个流动板266的相邻流动板268之间的间隔d可以不包括任意组件。间隔d和距离L1可以基于交错电极220在PM传感器元件254 的基体216上延伸的距离而被调节。

如前文所述，除了多个流动板266的最顶部板外，多个流动板266的全部其他流动板包括开放区域270和封闭区域272。第一流动转向器234在排气流 247中捕集第一组微粒。第一组微粒包括在排气流247中的微粒，其大于阈值尺寸。在第一流动转向器234处捕集的较大微粒和/或水滴242可以因此经由入口 210排出PM传感器201，从而降低在PM传感器元件254上沉积的较大微粒量。此外，第二组微粒274(其比第一组微粒更小)可以能够滑动通过开口248。然而，第二组微粒274可能被多个流动板266的封闭区域272阻挡。以这种方式，PM传感器元件可以免受水滴和较大微粒的冲击并且PM传感器可以被制造得更加可靠。

多个流动板266中的每个流动板268可以将通过入口开口248进入保护管 250的排气流分成第一部分和第二部分。排气的第一部分可以通过流动板的开放区域270流入在相邻流动板之间的间隔d，如箭头276所示。排气的第二部分可以例如通过第一流动板的开放区域流向紧接着第一流动板上面设置的相邻流动板的开放区域。这样，排气可以在多个流动板266的每个流动板处被分成第一部分和第二部分。因此，多个流动板266可以将进入的排气分成多个流动路径或束。对于七个流动板的示例，进入的排气可以被分成六束，所有束都被引导朝向电极220。排气可以不流过最顶部流动板，因为其不具有开放区域。如果具有n个流动板，那么排气可以被分成(n-1)束。这样，第一部分可以包括第三组微粒。在本文中，相较于第一组微粒和第二组微粒中的每组，第三组微粒(例如，烟粒微粒)可以更小。第三组微粒可以在PM传感器元件254的电极220 两端被捕捉。以这种方式，排气中的烟粒微粒可以均匀分布在传感器电极两端。一旦第三组微粒被沉积在传感器电极上，则排气通过靠近PM传感器元件254 安置的出口214流出PM传感器201。如参考图2A和图2B所阐明的，控制器 12可以控制电路以感测电极220两端堆积的第三组微粒，并且基于电极两端测量的电流/电阻变化而确定在PM传感器201上的烟粒负荷。这样，当在所述PM 传感器元件上的所述第三组微粒的沉积速率超过阈值速率时，位于所述PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏可以被指示。

图2C所示的多个流动板266包括在其间以均匀间距布置的平行的流动板。图2F的示意图290示出多个流动板的另一示例性实施例。在本文中，多个流动板292可以以类似图2C的多个流动板266的方式被制造和安置。然而，多个流动板292可以包括全部不相互平行的流动板294。在视图290中，八个非限制性流动板294被示出。两个最底层板被示出为相互平行。然而，剩余的六个流动板294彼此成角度β。成角度的流动板和平行流动板294的不同组合是可能的。在一个示例性实施例中，一半流动板可以是平行的，并且剩余一半流动板可以相对彼此成一定角度。在另一实施例中，全部流动板可以是成角度的。对于成角度的板，角度β对不同对相邻流动板可以是不一样的。

类似于图2C的每个流动板268，图2F的每个流动板294包括开放区域296 和封闭区域297。对于每个流动板294，封闭区域297和开放区域296的长度可以不同。对于一对流动板293，底部流动板包括比顶部流动板更小的封闭区域 296。同样地，该对流动板293的底部流动板包括比该对流动板的顶部板更大的封闭区域297。以这种方式，该对流动板293的封闭区域可以包括重叠部分，其进一步帮助在底部板处捕集第二组微粒274，并将排气通过开放区域296导向 PM传感器元件254的电极220。多个流动板292的每对流动板可以以类似的方式形成为具有重叠的封闭区域。排气可以因此被引导通过多个流动板292。具体地，第三组微粒可以被导向电极220(如箭头299所示)，其中在排气中的第三组微粒可以均匀分布在传感器电极两端。如上文参考图2A-图2C所描述的，一旦第三组微粒被沉积在传感器电极上，排气就通过靠近PM传感器元件254安置的出口214流出PM传感器201。

以这种方式，烟粒微粒可以均匀分布在PM传感器的电极两端。如参考图 2A和图2B阐明的，控制器12可以控制电路以感测电极220两端堆积的第三组微粒，并且基于电极两端测量的电流/电阻变化确定在PM传感器201上的烟粒负荷。这样，当在所述PM传感器元件上的第三组微粒的沉积速率超过阈值速率时，位于所述PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏可以被指示。

图2A-图2F示出具有各种组件的相对定位的示例性结构。至少在一个示例中，如果被示出为彼此直接接触或直接耦接，那么这样的元件可以分别被称为直接接触或直接耦接。类似地，在至少在一个示例中，被示出为彼此邻近或相邻的元件可以分别是彼此邻近或相邻的。作为一个示例，放置为彼此共面接触的组件可以被称为共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，被安置为仅在其间具有间隔而没有其他组件的彼此分隔的元件可以被这样称谓。

控制器可以参考图3执行如下所述的方法300，以基于排气流速调节PM传感器入口开口。用于执行方法300和包括在本文中的其余的方法的指令可以基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机***的传感器收到的信号通过控制器(诸如图1和图2A-图2B所示的控制器12)执行，诸如参考图1、图2A和图2B的如上所述的传感器。根据如下所述的方法，控制器可以使用发动机***的发动机致动器以调节发动机运转。

现在转到图3，一种用于基于排气流速调节PM传感器(诸如图1、图2A 和图2B的PM传感器201)的入口开口的方法300被描述。具体地，当微粒物传感器上游的排气流的排气流速分别高于或低于阈值时，被安置在排气流中的 PM传感器的入口的开口量可以被增大或减小。

在302处，方法300包括确定和/或估计发动机工况。被确定的发动机工况可以包括，例如，发动机转速、排气流速、发动机温度、排气空燃比、排气温度、自DPF最后的再生以来经过的持续时间(或距离)、在PM传感器上的PM负荷、增压水平、环境条件诸如大气压力和环境温度等等。

发动机排气通道可以包括被安置在DPF上游和/或下游用于确定排气流速的一个或多个传感器。例如，发动机可以包括用于排气质量流量测量和确定在PM 传感器的入口处的排气流速的流量计。在一些示例中，在PM传感器的入口处进入的排气流速可以基于进气的排气流速被确定。因此，在一些示例中，通过安装有PM传感器的排气通道的排气流速可以基于备用发动机传感器和/或工况来估计。

在304处，方法包括确定排气流速是否高于阈值。在一个示例中，阈值可以是基于在微粒物传感器元件上期望的微粒沉积速率的阈值速率。在其他示例中，阈值可以基于到PM传感器再生阈值的时间。典型地，当进入的排气流速为高时，到达PM传感器再生阈值的时间低于当排气流速为低时到达PM传感器再生阈值的时间。

如果排气流速低于该阈值，则方法300行进到306处，在306处，PM传感器入口的开口量被增大。参考图2A-图2B如上所述，PM传感器可以包括被安置在入口处的第一流动转向器和流量控制器(诸如图2A-图2B所示的流量控制器238)，其中流量控制器的末端被安置为距第一流动转向器一定距离以在入口处产生间隙。这样，增大开口量包括在308处通过在第一方向远离第一流动转向器旋转流量控制器来增大在第一流动转向器和流量控制器之间的间隙。以第一方向旋转流量控制器包括向马达致动器发送信号以将耦接流量控制器至保护管的铰链在第一方向上旋转阈值量。在一个示例中，流量控制器可以以逆时针方向围绕PM传感器的中心轴线旋转30°。例如，增大流量控制器和第一流动转向器之间的间隙允许更多排气流入PM传感器，从而增大流入PM传感器的微粒量，这转而增大在PM传感器上的微粒的沉积速率。然而，如果排气流速高于阈值，则方法300行进到310，在310处，入口的开口量被减小。这样，减小开口量包括在312处通过以与第一方向相反的第二方向并且远离第一流动转向器旋转流量控制器，来减小第一流动转向器和流量控制器之间的间隙。在第二方向上旋转流量控制器包括向马达致动器发送信号以将耦接流量控制器至保护管的铰链在第二方向上旋转达阈值量。在一个示例中，流量控制器可以以逆时针方向围绕PM传感器的中心轴线旋转30°。例如，减小流量控制器和第一流动转向器之间的间隙限制了流入PM传感器的排气，从而减小了微粒量并且从而减小了在PM传感器上的微粒的沉积速率。

在一个示例中，开口通过旋转流量控制器阈值量而被增大(在306处)或被减小(在310处)，阈值量是进一步基于排气流速的固定量。例如，当排气流速超过阈值时，流量控制器可以在第二方向上旋转30°(在312处)。然而，如果排气低于阈值，则流速控制器可以在第一方向上旋转30°(在308处)。在其他示例中，流速控制器可以被旋转阈值量，其中该阈值量是变量并且进一步基于排气流速。例如，在312处，如果排气流速超过该阈值某一量，则当排气流速超过该阈值的量增大时，开口量将减小更大的量。类似地，在308处，如果排气流速低于阈值某一量，则当排气流速低于阈值的量减小时，开口量将被增大更大的量。换句话说，开口量可以取决于排气流速与阈值相差的量。

一旦入口开口基于排气流速被调节(或者在306处被增大或在310处被减小)，方法300行进到314。在314处，行进到排气流中的微粒可以基于尺寸从流至PM传感器感测元件的排气流中分离。例如，第一组微粒(例如，较大微粒和/或水滴)可以在第一流动转向器处(诸如图2A-图2B所示的第一流动转向器234)被捕集，从而仅允许排气中的第二组微粒和第三组微粒进入(例如，穿过)PM传感器入口开口。在本文中，第一组微粒可以大于第二组微粒和第三组微粒中的每个。在318处，第二组微粒可以在多个流动转向器处被阻挡。在一个示例中，多个流动转向器或流动板可以包括被耦接至PM传感器的上游壁(诸如图2A-图2C和图2F的上游壁208)的内表面的平行的流动板。在另一示例中，多个流动板可以包括成角度的流动板和平行流动板中的一个或多个。在这两个示例中，每个流动板可以包括开放区域和封闭区域。排气可以朝向相邻流动板之间的间隔流动通过开放区域。此外，第二组微粒可以在封闭区域处被阻挡。第三组微粒可以被引导通过开放区域进入流动板之间的间隔中并且然后朝向PM传感器元件。在320处，包括较小的烟粒微粒的第三组微粒可以随后被朝向 PM传感器元件引导(如图2C和图2F所述)，并且随后在322处被沉积在PM 传感器元件(例如，图2C-图2F所示的传感器元件254)上。下一步在324处，该方法包括使排气通过靠近PM传感器元件安置的出口流出PM传感器。在一个示例性配置中，两个圆形的出口可以在PM传感器的两个对立的表面上形成并且可以比入口开口更靠近PM传感器元件安置。排气可以向上(克服重力)流动以从PM传感器元件流向出口，并且然后通过出口流出PM传感器。

下一步在326处，该方法包括确定PM传感器再生条件是否被满足。具体地，当在PM传感器元件上的PM负荷大于阈值时，或当PM传感器的电阻下降到阈值电阻时，PM传感器再生条件可以被认为满足，并且PM传感器可以需要被再生以允许进一步的PM检测。如图4的方法400所述，如果PM传感器再生条件满足，那么方法300行进到330，在330处，PM传感器可以被再生。然而，当在326处检查时，如果PM传感器再生条件未被满足，那么方法300行进到328，其中PM传感器继续在PM传感器上收集PM。这样，未沉积在PM传感器上的任意PM均经由PM 传感器的出口被导出PM传感器。

如上所述的方法300可以被控制器执行以通过调节PM传感器的入口开口来保持PM传感器沉积速率。在其他实施例中，其中PM传感器包括用以将流量控制器耦接至PM传感器的保护管的弹簧铰链，PM传感器入口开口的调节可以被动地实现而无需控制器的介入。在本文中，基于由进入的排气施加的压力，弹簧铰链可以旋转流量控制器，并且从而控制PM传感器的入口处的开口量。

因此，示例性方法包括响应于微粒物传感器上游的排气流的排气流速，调节被安置在排气流中的微粒物传感器的入口的开口量，以及使排气朝向靠近多个流动板安置的微粒物传感器元件流动经过多个流动板。所述调节包括当排气流速降至低于阈值速率时增大入口的开口量，并且进一步包括当排气流速超过阈值速率时减小入口的开口量。微粒物传感器包括被安置在入口处的流动转向器和流量控制器，其中流量控制器和流动转向器被耦接到PM传感器的不同的对立的表面，使得在入口处的流量控制器和流动转向器之间形成间隙。增大开口量包括通过在第一方向上旋转流量控制器远离流动转向器来增大流动转向器和流量控制器之间的间隙，并且减小开口量包括通过在与第一方向相反的第二方向上旋转流量控制器朝向流动转向器而减小流动转向器和流量控制器之间的间隙。多个流动板进一步包括以一定间隔彼此分隔并且靠近微粒物传感器的出口安置的平行板和成角度板中的一个或多个，多个流动板以一定距离与流动转向器分隔。多个流动板引导排气朝向靠近微粒物传感器的出口安置的微粒物传感器元件穿过在流量控制器和流量转向器之间的入口处形成的间隙进入在多个流动板之间形成的间隔中。

因此，一种用于微粒物(PM)传感器的示例性方法包括响应于排气流通道中的排气流的排气流速低于阈值，增大到被安置在PM传感器内的PM传感器元件的排气流，其中PM传感器安置在排气流通道中；响应于排气流速高于阈值而减小到PM传感器元件的排气流；以及使排气朝向靠近多个流动转向器安置的PM传感器元件在多个流动转向器之间流动。此外或可替换地，增大排气流可以包括在第一方向上旋转靠近PM传感器的入口开口定位的流速控制器，并且其中减小排气流包括在与第一方向相反的第二方向上旋转流速控制器。此外或可替换地，在第一方向上旋转流量控制器进一步可以包括移动流速控制器远离被安置在PM传感器的入口开口处或PM传感器的入口开口附近的流动板，并且其中在第二方向上旋转流量控制器进一步可以包括朝向PM传感器装配件的流动板移动流速控制器。此外或可替换地，多个流动转向器可以以一定间隔彼此分离，并且其中多个流动转向器中的每个包括具有开口的板，该开口允许排气的第一部分从该间隙朝向传感器元件流入多个流动转向器之间的间隔中，并且该排气的第二部分流向相邻流动转向器的开口，相邻流动转向器的开口的尺寸是不同的。此外或可替换地，多个流动转向器可以彼此平行并且其中在相邻流动转向器之间的间隔可以是均匀的。此外或可替换地，多个流动转向器可以是成角度的板并且其中在相邻流动转向器之间的间隔可以是不均匀的。此外或可替换地，该方法可以包括在PM传感器的入口开口处捕集排气流中的第一组微粒；在多个流动转向器处捕集第二组微粒，第二组微粒小于第一组微粒；引导在排气流中的第三组微粒从相邻流动转向器之间的间隔流向被安置在多个流动转向器处或多个流动转向器附近的PM传感器元件，以便促进第三组微粒沉积到PM传感器元件上，第三组微粒小于第一组微粒和第二组微粒中的每个；以及当在PM传感器元件上的第三组微粒的沉积速率超过阈值速率时，指示位于PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏。

现在转到图4，一种用于再生PM传感器(诸如，例如图1所示的PM传感器106，和/或图2A-图2F所示的PM传感器201)的方法400被示出。具体地，当在PM传感器上的烟粒负荷大于阈值时，或当为了温度而调节的PM传感器的电阻下降到阈值电阻时，PM传感器再生条件可以被认为满足，并且PM传感器可以请求再生以允许进一步的PM检测。在402处，PM传感器的再生可以被发起并且在404处，PM传感器可以通过加热传感器而被再生。PM传感器可以通过致动加热元件而被加热，直到传感器的烟粒负荷已经通过电极之间的碳颗粒的氧化而被充分地降低。PM传感器再生通常通过利用定时器来控制，并且在 402处，定时器可以被设置一定的阈值持续时间。可替换地，传感器再生可以通过利用传感器尖端的温度测量或通过控制提供给加热器的功率或这些中的任一或全部来被控制。在406处，当定时器被用于PM传感器再生时，方法400包括检查阈值持续时间是否已经逝去。如果阈值持续时间没有逝去，(例如，在406 处为“否”)，那么方法400行进到408，在408处，再生电路可以被保持开启以继续再生并且该方法结束。如果阈值持续时间已逝去(例如，在406处为“是”)，那么方法400行进到410，在410处，PM传感器再生可以被终止并且在412处电路可以被断开。进一步地，例如，传感器电极可以被冷却至排气温度。方法 400行进至414，在414处，PM传感器加载和再生历史可以被更新并储存在存储器中。例如，PM传感器再生频率和/或传感器再生之间的平均持续时间可以被更新并且该方法结束。

发动机排气通道可以包括一个或多个PM传感器，该一个或多个PM传感器被安置在DPF上游和/或下游以用于确定DPF的烟粒负荷。当PM传感器被安置在DPF上游时，基于烟粒沉积在PM传感器的多个电极上之后的电阻变化，可以推断传感器上的烟粒负荷。例如，因此被确定的烟粒负荷可以用于更新在DPF 上的烟粒负荷。如果在DPF上的烟粒负荷大于DPF再生的阈值，那么控制器可以调节发动机工作参数以再生DPF。具体地，响应于过滤器再生条件被满足，过滤器(或在过滤器附近)的温度可以被充分升高以烧掉存储的烟粒。这可以包括操作耦接至DPF的加热器，或升高流入DPF中的发动机排气(例如，通过富运转)的温度。

现在转到图5，用于基于PM传感器的再生时间诊断DPF功能的示例性方法500被示出。在502，可以通过校准由控制器计算PM传感器的再生时间 t(i)_regen，其是从PM传感器先前再生的结束到PM传感器当前再生的开始计算的时间。在504处，t(i)_regen与t(i-1)_regen相比较，t(i-1)_regen是先前校准的 PM传感器的再生时间。自此，可以推断的是，烟粒传感器可以通过再生多次循环以便诊断DPF。如果t(i)_regen小于t(i-1)_regen值的一半，那么在508处指示 DPF正在泄漏，并且DPF劣化信号被发起。可替换地，或此外，对于上述过程， DPF可以利用其他参数被诊断，诸如排气温度、发动机转速/负荷、传感器电极上的微粒的沉积速率、等等。在一个示例中，如果在传感器电极上的烟粒微粒的沉积速率超过阈值速率，那么可以指示DPF中的泄漏。劣化信号可以通过例如诊断代码上的故障指示灯被发起。此外，方法500包括基于在510处指示在 DPF中的泄漏来调节发动机运转。调节发动机运转可以包括例如在512处限制发动机扭矩。在一个示例中，响应于检测DPF中的泄漏，发动机功率和扭矩可以被降低。降低发动机功率和扭矩可以降低在排气中的PM排放量。例如，调节发动机运转可以包括在重负荷条件下减少柴油发动机中喷射的燃料，从而降低扭矩。此外或可替换地，响应于检测DPF中的泄漏，EGR使用可以被减少。此外或可替换地，发动机警告标志将出现在仪表板上以指示在DPF维修检查前车辆能够行驶的最大距离。

小于先前的再生时间的一半的当前再生时间可以指示电路到达R_regen阈值的时间明显较短，并且因此再生频率较高。在PM传感器中较高的再生频率可以指示流出的排气包括比用正常功能DPF实现的更高的微粒物的量。因此，如果烟粒传感器中再生时间的变化到达阈值t_regen，其中PM传感器的当前再生时间小于先前再生时间的一半，那么DPF劣化或泄漏被指示，例如，经由显示器指示给操作者，和/或经由设置储存在耦接至处理器的非暂时性存储器中的标志，该标志可以被发送给耦接至处理器的诊断工具。如果在烟粒传感器的再生时间中的变化未达到阈值t_regen，那么在506处，DPF泄漏未被指示。以这种方式，在被安置在微粒物传感器上游的微粒过滤器中的泄漏可以基于在微粒物传感器电极上的微粒沉积速率来检测。

现在转到图6，图示600示出排气流速、PM传感器入口开口和在PM传感器上的PM负荷之间的示例性关系。图示600的第一绘图602示出由被安置在 PM传感器上游的流速传感器确定的排气流速。第二绘图604示出通过旋转靠近 PM传感器的入口安置的流量控制器确定的PM传感器入口开口，如图2A和图 2B所述。第三绘图606示出在PM传感器上的PM负荷。虚线612指示PM再生阈值，同时虚线614指示Lower_Thr，其指示PM传感器电极是干净的，如图4所述。虚线608和虚线610分别指示阈值排气速率和阈值入口开口。对于每个绘图，时间沿x(水平)轴被描述，同时每个相应参数的值沿y(竖直)轴被描述。

在时间t0处，PM传感器是相对干净的(绘图606)，其具有低于指示PM 传感器最近已经再生的Lower_Thr(线614)的低PM负荷。排气流速(绘图602) 高于阈值排气速率(线608)。当排气速率高于阈值时，PM传感器入口开口可以通过调节可移动板(诸如图2A和图2B中的流量控制器238)到第一(封闭) 位置和第二(开放)位置之间的最终位置而被调节。这样，最终位置可以比第二位置更靠近第一位置。在本文中，可移动板可以通过以下方式被调节，该方式即致动马达以在第一方向(例如逆时针方向)上朝向靠近PM传感器的入口的第一流动转向器旋转将可移动板耦接到PM传感器的铰链。将PM传感器入口开口调节到更靠近第一封闭位置的最终位置的技术效果是，在可移动板和第一流动转向器之间的间隙被减小，从而减小进入PM传感器以及随后在PM传感器电极上沉积的PM的量。以这种方式，PM传感器沉积速率可以被维持在期望水平。在本文中，线606的斜率指示在PM传感器电极上的PM的沉积速率。

在t0和t1之间，排气流(绘图602)继续保持为高于阈值排气速率(线608)，因此，PM传感器入口开口被保持为更靠近第一封闭状态。在t0和t1之间的时间期间，PM传感器以由线606指示的恒定速率继续收集微粒。

在t1处，在PM传感器上的PM负荷达到再生的阈值(线612)。在t1和t2 之间的时间期间，PM传感器可以被再生。响应于PM水平数据，控制器可以具有将再生信号发送给再生电路的指令。再生PM传感器包括操作电路的再生部分达如图4所述的阈值时间和/或阈值持续时间，以烧掉例如沉积在PM传感器的电极之间的PM。

在t2处，PM传感器是相对干净的，其由低PM负荷(绘图606)指示。然而，在时间t2处，排气流速(绘图602)降至低于阈值速率(线608)。在t2和 t3之间，当排气速率低于阈值时，PM传感器入口开口可以通过调节可移动板(诸如图2A和图2B中的流量控制器238)到与第一位置相比更靠近第二位置的最终位置而被调节(绘图604)。在本文中，可移动板可以通过致动马达来调节，从而在第二方向(例如顺时针方向)上旋转耦接可移动板到PM传感器的铰链以使其远离靠近PM传感器的入口的第一流动转向器。将PM传感器入口开口调节到更靠近第二开放位置的最终位置的技术效果是，在可移动板和第一流动转向器之间的间隙被增大，从而增大进入PM传感器以及随后在PM传感器电极上沉积的PM量。以这种方式，PM传感器沉积速率可以被维持在由线606的斜率指示的期望水平。这样，在t2和t4之间的线606的斜率类似于在t0和t1之间的线606的斜率。以这种方式，通过基于排气流速调节入口开口，PM传感器加载可以被维持在恒定速率。

在t3和t4之间，排气流速(绘图602)升高至约阈值速率(线608)。通过将PM传感器入口开口调节到前文所述的更靠近第一封闭位置的最终位置，PM 传感器加载被维持在期望速率(线606的斜率)。以类似的方式，当排气流在t4 和t5之间升高到约阈值时，PM传感器入口开口被调节到更靠近第二开放位置的最终位置。通过基于排气流速主动调节入口开口，PM传感器加载可以被维持在期望水平。以这种方式，PM传感器灵敏度可以变得独立于排气流速。

再次在t5处，PM负荷(绘图606)达到再生阈值(虚线612)。如前文解释的，因此在t5和t6之间，PM传感器可以被再生。在t6处，PM传感器是相对干净的。此外，由于排气流(绘图602)保持高于阈值(线608)，PM传感器入口开口被调节至更靠近第二开放位置的最终位置。然而，不论是否主动调节 PM传感器入口开口，在PM传感器上的PM负荷(绘图606)都迅速增加，这指示在PM传感器上的微粒的沉积速率高于期望的沉积速率，这指示位于PM传感器上游的DPF正在泄漏。因此，响应于在PM传感器上的微粒的当前沉积速率上升超过在PM传感器上的微粒的期望沉积速率，DPF泄漏可以被确定并且诊断代码可以被设置。例如，MIL可以被设置，以指示DPF需要被替换。凭借 PM传感器独立于排气速率，DPF泄漏可以以及时的方式被检测，从而降低运转具有泄漏的微粒过滤器的发动机的可能性，并且因此降低了排气中的烟粒微粒排放。

以这种方式，通过基于排气流速调节入口开口，PM传感器加载可以被维持在恒定速率并且PM传感器灵敏度对排气流速的依赖性可以被进一步降低。因此，当排气流速降至低于阈值时增大PM传感器入口开口以及当排气流速升高至超过阈值时减小开口的技术效果是，在PM传感器电极上的微粒的沉积速率保持接近恒定。PM传感器灵敏度独立于进入的排气流速，从而更精确地和更可靠地测量排出DPF的PM。因此，DPF的任意泄漏或劣化可以被更高效地和更有效地检测。

如上所述的***和方法也提供了一种在排气***中的微粒物感测的方法，该方法包括响应于微粒物传感器上游的排气流的排气流速，调节到被安置在排气流中的微粒物传感器的入口的开口量，以及朝向靠近多个流动板安置的微粒物传感器元件使排气流动经过多个流动板。在该方法的第一示例中，该方法可以此外或可替换地包括其中所述调节包括当排气流速降至低于阈值速率时增大入口的开口量，并且进一步包括当排气流速超过阈值速率时，减小入口的开口量。所述方法的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包括其中微粒物传感器包括被安置在入口处的流动转向器和流量控制器，其中流量控制器和流动转向器被耦接到PM传感器的不同的对立表面，使得在流量控制器和流动转向器之间形成在入口处的间隙。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括其中增大开口量包括通过在第一方向上旋转流量控制器远离流动转向器而增大流动转向器和流量控制器之间的间隙。该方法的第四示例可选地包括从第一示例到第三示例中的一个或多个，并且进一步包括其中减小开口量包括通过在与第一方向相反的第二方向上朝向流动转向器旋转流量控制器而减小流动转向器和流量控制器之间的间隙。该方法的第五示例可选地包括第一示例到第四示例中的一个或多个，并且进一步包括其中多个流动板包括平行板和成角度板中的一个或多个，该平行板和成角度板通过一定间隔彼此分离并且安置为靠近微粒物传感器的出口，多个流动板与流动转向器分离一定距离。该方法的第六示例可选地包括第一示例到第五示例中的一个或多个，并且进一步包括引导排气通过在流量控制器和流动转向器之间的入口处形成的间隙朝向靠近微粒物传感器的出口安置的微粒物传感器元件进入在多个流动板之间形成的间隔中。该方法的第七示例可选地包括第一示例到第六示例中的一个或多个，并且进一步包括检测在被安置在微粒物传感器上游的微粒过滤器中的泄漏以及基于在微粒物传感器元件上的微粒的沉积速率而指示微粒过滤器的劣化。该方法的第八示例可选地包括第一示例到第七示例中的一个或多个，并且进一步地，其中阈值速率基于在微粒物传感器元件上的微粒的期望的沉积速率。

如上所述的***和方法也提供了一种微粒物感测的方法，在微粒物传感器***中，所述方法包括响应于排气流通道中的排气流的排气流速低于阈值，增大到被安置在PM传感器内侧的PM传感器元件的排气流，其中PM传感器被安置在排气流通道中，以及响应于排气流速高于阈值，减小到PM传感器元件的排气流。在该方法的第一示例中，该方法可以此外或可替换地包括其中增大排气流包括在第一方向上旋转靠近PM传感器的入口开口定位的流速控制器，并且其中减小排气流包括在与第一方向相反的第二方向上旋转流速控制器，以及朝向靠近多个流动转向器安置的PM传感器元件流动在多个流动转向器之间的排气。该方法的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包括其中在第一方向上旋转流量控制器进一步包括远离被安置在PM传感器的入口开口处或PM传感器的入口开口附近的流动板移动流速控制器，并且其中在第二方向上旋转流量控制器进一步包括朝向PM传感器装配件的流动板移动流速控制器。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括其中多个流动转向器彼此分离一定间隔，并且其中多个流动转向器中的每个包括具有开口的板，该开口允许排气的第一部分从该开口朝向传感器元件流入多个流动转向器之间的间隔中，并且排气的第二部分流向相邻流动转向器的开口，相邻流动转向器的开口的尺寸不同。该方法第四示例可选地包括第一示例到第三示例中的一个或多个，并且进一步包括其中多个流动转向器彼此平行，并且其中相邻流动转向器之间的间隔是均匀的。该方法的第五示例可选地包括第一示例到第四示例中的一个或多个，并且进一步包括其中多个流动转向器是成角度的板，并且其中在相邻流动转向器之间的间隔是不均匀的。该方法的第六示例可选地包括第一示例到第五示例中的一个或多个，并且进一步包括在PM传感器的入口开口处捕集在排气流中的第一组微粒，在多个流动转向器处捕集第二组微粒，第二组微粒小于第一组微粒；以及从相邻流动转向器之间的间隔朝向被安置在多个流动转向器处或多个流动转向器附近的PM传感器元件引导在排气流中的第三组微粒，以便促进第三组微粒在PM传感器元件上的沉积，第三组微粒小于第一组微粒和第二组微粒中的每个，以及当在PM传感器元件上的第三组微粒的沉积速率超过阈值速率时，指示位于PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏。

在另一陈述中，该方法可选地包括第一示例到第六示例中的一个或多个，并且进一步包括其中流动板进一步引导排气流朝向多个流动转向器，并且其中多个流动板进一步朝向PM传感器的出口重新定向排气流。

如上所述的***和方法也提供一种微粒物传感器，其包括靠近PM传感器的入口的第一流动转向器、多个第二流动转向器、与第一流动转向器分离一定间隔的多个第二流动转向器、PM传感器元件，其中PM传感器元件中的至少一部分被安置在多个第二流动转向器的最顶部流动转向器和最底部流动转向器之间，并且可移动板被安置在PM传感器的入口处或PM传感器的入口附近，并且适于调节入口的入口开口。在微粒物传感器的第一示例中，传感器可以此外或可替换地包括控制器，该控制器具有在非暂时性存储器上存储的计算机可读指令，该计算机可读指令用于基于PM传感器上游的排气的排气流速而将可移动板调节到位于第一位置和第二位置处的最终位置或在第一位置和第二位置之间的最终位置，所述第一位置具有较小的入口开口量，所述第二位置具有较大的入口开口量。微粒物传感器的第二示例可选地包括第一示例并且进一步地，其中将可移动板调节到最终位置包括当排气流速增大时将可移动板调节为比第二位置更靠近第一位置，并且进一步包括当排气流速减小时将流量控制器调节为比第一位置更靠近第二位置。微粒物传感器的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括指令，其用于当在PM传感器上的微粒的当前沉积速率超过在PM传感器上的微粒的期望的沉积速率时，指示位于PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏。

请注意，本文中包括的示例性控制和估计例程可以被用于各种发动机和/或车辆***配置。本文公开的控制方法和程序可以在非暂时性存储器中被储存为可执行指令并且可以通过包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件结合的控制器的控制***被实施。本文描述的具体程序可以表示任意数量的处理策略中的一个或更多，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的、诸如此类。这样，图示说明的各种动作、操作和/或功能可以以图示说明的顺序执行、并行执行或在某些情况下被省略。同样地，所述处理的顺序不是实现本文描述的示例性实施例的特征和优势所必须要求的，而是为了图解和说明的简便而提供。根据使用的特定策略，图示说明的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被反复执行。进一步地，所述动作、运转和/或功能可以图形地表示为被编程到发动机控制***中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述动作通过执行在包括与电子控制器结合的各种发动机硬件组件的***中的指令而被实施。

应认识到，本文公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不被认为具有限制意义，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中公开的各种***和配置以及其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

随附权利要求特别指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等价物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这些元件的并入，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求而得到保护。这些权利要求，无论与原始权利要求的范围相比更宽、更窄、相同或不同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种用于微粒物传感器的方法，其包括：

响应于微粒物传感器的上游的排气流的排气流速，通过旋转所述微粒物传感器的流量控制器来调节在所述排气流中安置的所述微粒物传感器的入口的开口量；以及

使排气经过所述微粒物传感器的所述流量控制器，然后经过所述微粒物传感器的多个流动板，且然后流到所述微粒物传感器的微粒物传感器元件，其中所述流量控制器、所述多个流动板和所述微粒物传感器元件都被容纳在所述微粒物传感器的保护管内，并且其中所述保护管被安置在排气流通道中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述调节包括当所述排气流速降至低于阈值排气流速时，增加所述入口的所述开口量，并且进一步包括当所述排气流速超过所述阈值排气流速时，减小所述入口的所述开口量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述流量控制器被安置在所述入口处，并且其中所述微粒物传感器包括在所述入口处的流动转向器，所述流量控制器和所述流动转向器被耦接到所述微粒物传感器的不同的对立表面，使得在所述入口处的所述流量控制器和所述流动转向器之间形成间隙。

4.根据权利要求3所述的方法，其中增加所述开口量包括通过在第一方向上旋转所述流量控制器远离所述流动转向器而增大所述流动转向器和所述流量控制器之间的所述间隙。

5.根据权利要求4所述的方法，其中减小所述开口量包括通过在与所述第一方向相反的第二方向上朝向所述流动转向器旋转所述流量控制器来减小所述流动转向器和所述流量控制器之间的所述间隙。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个流动板包括平行板和成角度的板中的一个或多个，所述平行板和所述成角度的板彼此分隔一间隔，所述多个流动板与所述流动转向器分隔一距离。

7.根据权利要求6所述的方法，其中使排气朝向所述微粒物传感器元件流动包括引导排气通过在所述流量控制器和所述流动转向器之间的所述入口处形成的所述间隙，并且进入在所述多个流动板之间形成的所述间隔中。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括检测安置在所述微粒物传感器上游的微粒过滤器中的泄漏，并且基于在所述微粒物传感器元件上的微粒的沉积速率指示所述微粒过滤器的劣化。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述阈值排气流速基于在所述微粒物传感器元件上的所述微粒的期望的沉积速率。

10.一种用于微粒物传感器即PM传感器的方法，其包括：

响应于在排气流通道中的排气流的排气流速低于阈值，增大到所述PM传感器的PM传感器元件的排气流，所述PM传感器元件被安置在所述PM传感器的保护管内，其中所述PM传感器的所述保护管被安置在排气流通道中；

响应于所述排气流速高于所述阈值，减少到所述PM传感器元件的所述排气流；以及

使所述排气流在所述PM传感器的多个流动转向器之间流向所述PM传感器元件，所述PM传感器元件被安置于所述多个流动转向器的下游，其中所述多个流动转向器被进一步安置于所述PM传感器的所述保护管内，并且其中所述保护管限定所述PM传感器的入口，所述入口在与所述排气流的方向基本垂直的方向上通入所述排气流通道中。

11.根据权利要求10所述的方法，其中增大排气流包括在第一方向上旋转定位于所述PM传感器的入口开口处的流速控制器，并且其中减少所述排气流包括在与所述第一方向相反的第二方向上旋转所述流速控制器。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第一方向上旋转所述流速控制器进一步包括移动所述流速控制器远离被安置在所述PM传感器的所述入口开口处的所述PM传感器的流动板，并且其中在所述第二方向上旋转所述流速控制器进一步包括朝向被安置在所述PM传感器的所述入口处的所述流动板移动所述流速控制器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述多个流动转向器彼此分隔一间隔，并且其中所述多个流动转向器中的每个包括具有开口的平面半圆形板，所述开口允许排气的第一部分从所述开口朝向所述PM传感器元件流入所述多个流动转向器之间的所述间隔中，并且所述开口允许所述排气的第二部分流向相邻的流动转向器的开口，所述多个流动转向器的相邻的流动转向器的所述开口具有不同尺寸。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个流动转向器彼此平行，并且其中在相邻的流动转向器之间的所述间隔是均匀的。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个流动转向器是成角度的板，并且其中在相邻的流动转向器之间的所述间隔是不均匀的。

16.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：

在所述PM传感器的所述入口开口处捕集在所述排气流中的第一组微粒；

在所述多个流动转向器处捕集第二组微粒，所述第二组微粒小于所述第一组微粒；

将在所述排气流中的第三组微粒从在相邻的流动转向器之间的所述间隔引导朝向被安置在所述多个流动转向器处的所述PM传感器元件，以便促进所述第三组微粒在所述PM传感器元件上的沉积，所述第三组微粒小于所述第一组微粒和所述第二组微粒中的每个；以及

当在所述PM传感器元件上的所述第三组微粒的沉积速率超过阈值速率时，指示位于所述PM传感器上游的微粒过滤器中的泄漏。

17.一种微粒物传感器即PM传感器，其包括：

靠近所述PM传感器的入口的第一流动转向器；

多个第二流动转向器，所述多个第二流动转向器与所述第一流动转向器相隔一距离；

PM传感器元件，其中所述PM传感器元件的至少一部分被安置在所述多个第二流动转向器的最顶部流动转向器和最底部流动转向器之间；以及

可移动板，其被安置在所述PM传感器的所述入口处或在所述PM传感器的所述入口附近并且适于调节所述入口的入口开口。

18.根据权利要求17所述的PM传感器，其进一步包括具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令用于：

基于所述PM传感器上游的排气的排气流速将所述可移动板调节到最终位置，该最终位置位于第一位置或第二位置处或者在第一位置和第二位置之间，所述第一位置具有较小的入口开口量，所述第二位置具有较大的入口开口量。

19.根据权利要求18所述的PM传感器，其中将所述可移动板调节到所述最终位置包括当所述排气流速增大时，将所述可移动板调节为与所述第二位置相比更靠近所述第一位置，并且进一步包括当所述排气流速减小时，将所述可移动板调节为与所述第一位置相比更靠近所述第二位置。

20.根据权利要求19所述的PM传感器，其中所述控制器进一步包括指令，所述指令用于：

当所述PM传感器上的微粒的当前沉积速率超过所述PM传感器上的微粒的期望的沉积速率时，指示位于所述PM传感器的上游的微粒过滤器中的泄漏。

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