DE102007002205B4 - Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl - Google Patents
Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007002205B4 DE102007002205B4 DE102007002205A DE102007002205A DE102007002205B4 DE 102007002205 B4 DE102007002205 B4 DE 102007002205B4 DE 102007002205 A DE102007002205 A DE 102007002205A DE 102007002205 A DE102007002205 A DE 102007002205A DE 102007002205 B4 DE102007002205 B4 DE 102007002205B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- flow path
- flow
- particle sensor
- sensor
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/60—Discontinuous, uneven properties of filter material, e.g. different material thickness along the longitudinal direction; Higher filter capacity upstream than downstream in same housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/05—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a particulate sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/20—Sensor having heating means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Partikelsensor (110) zum Erfassen des Vorhandenseins von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl (122), wobei der Partikelsensor (110) umfasst: ein Gehäuse (130) mit einem Strömungsteiler (135), um einen ersten Strömungsweg (140) und einen zweiten Strömungsweg (145) bereitzustellen; eine Heizvorrichtung (150), die angeordnet und gestaltet ist, um ein gleichmäßiges Heizen der zwei Strömungswege (140, 145) bereitzustellen; einen stromabwärts der Heizvorrichtung (150) in dem ersten Strömungsweg (140) angeordneten ersten Temperatursensor (155); einen stromabwärts der Heizvorrichtung (150) in dem zweiten Strömungsweg (145) angeordneten zweiten Temperatursensor (160); und einen in dem zweiten Strömungsweg (145) angeordneten Feinfilter (165), wobei der Feinfilter (165) gestaltet ist, um kohlenstoffhaltige Partikel aufzufangen.
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Abgassysteme und insbesondere eine Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl eines Dieselabgassystems.
- Dieselabgassysteme verwenden typischerweise einen Dieselpartikelfilter (DPF), um Ruß aufzufangen, bevor die Abgase an die Umwelt abgegeben werden. In dem Fall, dass ein DPF zerbrochen oder auf andere Weise beschädigt wird, kann jedoch etwas von dem Ruß in dem Abgas in die Umgebung gelangen. Bei einer Anstrengung, die Eindämmung von Ruß in Dieselabgassystemen zu verbessern, ist es wünschenswert, zu wissen, ob und wann unerwünschter Ruß durch den DPF hindurchtritt. Einige Verfahren zum Erfassen einer derartigen Gegebenheit verwenden Drucksensoren, aber diese Techniken sind vielleicht nicht empfindlich genug, um strengere Umweltvorschriften zu erfüllen.
- Dementsprechend gibt es auf dem Gebiet einen Bedarf an einem Partikelsensor, der diese Missstände überwindet.
- Die
US 3,392,573 offenbart eine Vorrichtung zum Testen von Partikelfiltern, welche zwei parallel verlaufende Strömungspfade aufweist. In einem der Strömungspfade ist ein zu testender Partikelfilter angeordnet, während der andere Strömungspfad eine Umgehungsleitung bereitstellt. Ein Gasstrom wird mit Partikeln angereichert und zeitlich nacheinander den beiden Strömungspfaden zugeführt. Die Partikel werden elektrostatisch aufgeladen und die Ladung des Gasstroms wird mittels eines Elektrometers gemessen. - In der
US 6,205,842 B1 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der Masse von Partikeln in einem Gasstrom offenbart. Es sind zwei parallel verlaufende Strömungspfade mit jeweils einem zugehörigen Massendetektor vorgesehen, denen abwechselnd ein partikelbeladener und ein partikelfreier Gasstrom zugeführt wird. - Die
US 4,633,706 offenbart ein System zum Messen der in einem Abgasstrom eines Dieselmotors enthaltenen Partikelmenge. Dem Abgasstrom werden mittels jeweiliger Probenrohre zwei Teilströme entnommen, wobei einer der Teilströme durch einen Rußfilter und der andere Teilstrom durch einen Filter für organisch lösliche Partikel geleitet wird. Der Druckabfall über den jeweiligen Filter wird gemessen, um so die Partikelzusammensetzung zu ermitteln. - Aus der
DE 39 35 149 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen des Rußgehalts in Abgasen bekannt, welche einen zweigeteilten Abgaskanal aufweist. In den Teilkanälen ist jeweils eine Sonde zum Erfassen des Sauerstoffgehalts des Abgases vorgesehen. In einen der Teilkanäle ist ferner ein beheizbarer Rußfilter eingesetzt. - Die
US 5,096,834 offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung des Partikelgehalts in Abgasen. Um den Anteil an löslichem organischem Material zu ermitteln, wird der Abgasstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei einer der Teilströme in Gegenwart eines Oxidationskatalysators aufgeheizt wird. - Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Partikelsensor bereitzustellen.
- KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Eine Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Partikelsensor zum Erfassen des Vorhandenseins von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl. Der Partikelsensor umfasst ein Gehäuse mit einem Strömungsteiler, um einen ersten Strömungsweg und einen zweiten Strömungsweg bereitzustellen. Eine Heizvorrichtung ist angeordnet und gestaltet, um ein gleichmäßiges Heizen der zwei Strömungswege bereitzustellen. Ein erster Temperatursensor ist stromabwärts der Heizvorrichtung in dem ersten Strömungsweg angeordnet. Ein zweiter Temperatursensor ist stromabwärts der Heizvorrichtung in dem zweiten Strömungsweg angeordnet. Ein Feinfilter ist in dem zweiten Strömungsweg angeordnet und gestaltet, um kohlenstoffhaltige Partikel aufzufangen.
- Eine andere Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Abgassystem für ein dieselbetriebenes Fahrzeug. Das Abgassystem umfasst einen Dieselpartikelfilter (DPF), der angeordnet ist, um Dieselabgas zu empfangen, einen stromabwärts des DPF angeordneten Partikelsensor und eine in Signalkommunikation mit dem Partikelsensor angeordnete Steuereinrichtung. Der Partikelsensor ist wie oben dargelegt gestaltet. Die Steuereinrichtung ist gestaltet, um ein Onboard-Diagnose-Signal in Ansprechen auf eine Temperaturdifferenz bereitzustellen, die durch die zwei Temperatursensoren erfasst wurde und die einen definierten Schwellenwert übersteigt.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Unter Bezugnahme auf die beispielhaften Zeichnungen, worin gleiche Elemente gleich nummeriert sind, stellen in den beigefügten Figuren dar:
-
1 ein Abgassystem zur Verwendung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Blockschaltbildform; -
2 einen Partikelsensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Form; -
3 den Partikelsensor von2 mit einem unterschiedlichen Gasströmungsmuster; -
4 eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs des Partikelsensors von2 ; -
5 eine andere Querschnittsansicht eines Teilbereichs des Partikelsensors von2 ; und -
6 und7 eine alternative Ausführungsform des Partikelsensors von2 bzw.3 . - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Eine Ausführungsform der Erfindung stellt einen Partikelsensor zur Verwendung in einem Dieselabgassystem zum Erfassen des Vorhandenseins von Ruß zur Verfügung, der durch einen stromaufwärts in dem Abgassystem befindlichen Dieselpartikelfilter hindurch entwichen sein kann. Bei einer Ausführungsform weist der Partikelsensor zwei Strömungswege auf, die gestaltet sind, um die Strömungsrichtung in Abhängigkeit des Rußgehalts in der Abgasströmung zu ändern, um zwei gleiche Temperaturmesswerte bei Nichtvorhandensein von Rußgehalt in der Abgasströmung zu erzeugen und um zwei verschiedene Temperaturmesswerte bei einem Vorhandensein von Rußgehalt in der Abgasströmung zu erzeugen, wodurch ein Mittel zum Erfassen des Vorhandenseins von Ruß in der Gasströmung ermöglicht wird.
-
1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Dieselabgassystems100 mit einem Dieselpartikelfilter (DPF)105 , einem stromabwärts des DPF105 angeordneten Partikelsensor (PS)110 und einer Steuereinrichtung116 in Signalkommunikation mit dem PS110 . Der DPF105 ist so in dem Abgassystem100 angeordnet, dass er Dieselabgas empfängt, veranschaulicht durch den Pfeil120 , und gefiltertes Abgas122 an den PS110 liefert. Die Steuereinrichtung115 ist gestaltet, um eine Temperaturinformation von dem PS110 zu empfangen und in dem Fall, dass eine Temperaturdifferenz von dem PS110 einen definierten Schwellenwert übersteigt, ein Onboard-Diagnose-Signal zu erzeugen, dargestellt durch den Pfeil125 . - Nun auf
2 Bezug nehmend ist eine Ausführungsform des Partikelsensors110 in schematischer Ansicht dargestellt. Ein Gehäuse130 mit einem darin angeordneten Strömungsteiler135 sorgt für einen ersten Strömungsweg150 und für einen zweiten Strömungsweg145 . Eine Heizvorrichtung150 ist angeordnet und gestaltet, um ein gleichmäßiges Heizen der zwei Strömungswege140 ,145 bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform ist die Heizvorrichtung150 an dem Strömungsteiler135 angeordnet. Ein erster Temperatursensor155 ist stromabwärts der Heizvorrichtung150 in dem ersten Strömungsweg140 angeordnet, und ein zweiter Temperatursensor160 ist stromabwärts der Heizvorrichtung150 in dem zweiten Strömungsweg145 angeordnet. Ein Feinfilter165 ist in dem zweiten Strömungsweg145 angeordnet und gestaltet, um kohlenstoffhaltige Partikel aufzufangen, die in dem gefilterten Abgasströmungsstrahl122 vorhanden sein können. - Bei einer Ausführungsform ist ein Grobfilter
170 in dem ersten Strömungsweg140 angeordnet und gestaltet, um für eine messbare Strömungsdrosselung zu sorgen, aber den Durchtritt von kohlenstoffhaltigen Partikeln zu ermöglichen. - Bei einer Ausführungsform ist der Feinfilter
165 nahe dem Eingang des zweiten Strömungswegs145 angeordnet, er kann aber auch nahe dem Ausgang des zweiten Strömungswegs145 angeordnet sein, wie in6 (mit sauberen Filter) und7 (mit Ruß an dem Feinfilter) dargestellt ist. - Bei einer Ausführungsform ist der Grobfilter
170 nahe dem Eingang des ersten Strömungswegs140 angeordnet, er kann aber auch nahe dem Ausgang des ersten Strömungswegs145 angeordnet sein, wie ebenfalls in6 und7 dargestellt ist. - Die Dicken des Grobfilters
170 und des Feinfilters165 sind so bemessen, dass sie bei Nichtvorhandensein irgendwelcher aufgefangener kohlenstoffhaltiger Partikel an dem Feinfilter165 für eine gleiche Strömungsdrosselung in dem ersten und dem zweiten Strömungsweg140 bzw.145 sorgen, wodurch es ermöglicht wird, den Partikelsensor110 zu kalibrieren. Während es nicht nötig sein muss, einen Grobfilter170 in den Partikelsensor110 einzubinden, ermöglicht die Verwendung eines Grobfilters170 eine leichtere Kalibrierung des Partikelsensors110 . - In Ansprechen auf ein Nichtvorhandensein von kohlenstoffhaltigen Partikeln in dem Gasströmungsstrahl
122 ist eine gleiche Strömung in den zwei Strömungswegen140 ,145 vorhanden, und die Heizvorrichtung150 heizt die Gase darin g1eichmäßig. Daher ist die durch den ersten Temperatursensor155 erfasste Temperatur gleich der durch den zweiten Temperatursensor160 erfassten Temperatur. - In Ansprechen auf das Vorhandensein von kohlenstoffhaltigen Partikeln in dem Gasströmungsstrahl
122 werden Rußpartikel durch den Feinfilter165 , aber nicht durch den Grobfilter170 herausgefiltert, wodurch die Strömung durch den Feinfilter165 gedrosselt wird und bewirkt wird, dass mehr Strömung durch den Grobfilter170 hindurchtritt. Daher wird der erste Strömungsweg140 eine größere Strömung als der zweite Strömungsweg145 aufweisen, was zur Folge hat, dass die durch den ersten Temperatursensor155 erfasste Temperatur größer ist als die durch den zweiten Temperatursensor160 erfasste Temperatur. - Eine Folge davon, dass der Feinfilter
165 mit Ruß verstopft und der Grobfilter170 nicht, besteht darin, dass die resultierende Differenz zwischen der durch den ersten Temperatursensor155 erfassten Temperatur und der durch den zweiten Temperatursensor160 erfassten Temperatur eine Funktion des Rußgehalts in dem Gasströmungsstrahl122 ist. Durch Überwachen dieser Temperaturdifferenz kann ermittelt werden, ob der DPF105 Ruß entweichen lässt oder nicht. -
3 stellt eine Änderung der Strömungsrichtung, Pfeile175 , als eine Folge eines verstopften oder teilweise verstopfen Feinfilters165' dar (eine Rußschicht200 ist durch eine durchgehende schwarze vertikale Linie dargestellt). Lange Pfeile180 und kurze Pfeile185 stellen eine größere Strömung in dem ersten Strömungsweg140 im Vergleich zu dem zweiten Strömungsweg145 dar. - Die Heizvorrichtung
150 ist bei einer Ausführungsform eine Heißfilm-Heizvorrichtung, ähnlich der in einem Heißfilm-Luftmassenmesser angewendeten, und weist für deren Erregung elektrische Anschlüsse190 auf, wie am besten unter Bezugnahme auf4 zu sehen ist. Es ist jedoch einzusehen, dass eine beliebige Heizvorrichtung, die für die hierin offenbarten Zwecke geeignet ist, in dem Partikelsensor110 angewendet werden kann. - Der Kommunikationsweg
195 zwischen den Temperatursensoren155 ,160 und der Steuereinrichtung115 ist in den beiden1 und5 dargestellt. Bei einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung115 gestaltet, um in Ansprechen auf eine durch die zwei Temperatursensoren155 ,160 erfasste Temperaturdifferenz, die einen definierten Schwellenwert übersteigt, ein Onboard-Diagnose-Signal125 bereitzustellen. - Wie zuvor diskutiert und in
6 und7 dargestellt, können der Grob- und der Feinfilter170 ,165 nahe dem Ausgang jedes jeweiligen Strömungswegs140 ,145 angeordnet sein. - Eine Folge des Verwendens einer Ausführungsform der Erfindung ist der unerwartete Vorteil, nicht nur in der Lage zu sein, ein Vorhandensein von Ruß auf niedrigem Niveau in einer Abgasströmung zu detektieren, sondern auch in der Lage zu sein, eine Beziehung zwischen der erfassten Temperaturdifferenz und der Menge an Ruß in der Abgasströmung aufzustellen.
- Wie offenbart, können einige Ausführungsformen der Erfindung einige der folgenden Vorteile aufweisen: die Fähigkeit, EPA-Vorschriften zu erfüllen, welche erfordern, dass alle emissionsbezogenen Einrichtungen mit einer Onboard-Diagnose-Fähigkeit ausgestattet sind; die Fähigkeit, ein niedriges Niveau von Partikelemissionen an der stromabwärts gelegenen Seite des DPF zu detektieren; die Fähigkeit, ein Signal zu erzeugen, das proportional der Menge an Ruß ist, die sich an dem Feinfilter ablagert, und deshalb der Menge an Ruß, die stromabwärts des DPF in dem Gasströmungsstrahl vorhanden ist; die Fähigkeit, eine Schwellenwert-Temperaturdifferenz zum Auslösen eines Onboard-Diagnose-Signals zu definieren; und die Gestaltungsflexibilität, in der Lage zu sein, den Grob- und den Feinfilter irgendwo in dem ersten und dem zweiten Strömungsweg anzuordnen.
- Während die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen gemacht werden können und Elemente durch Äquivalente davon ersetzt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen gemacht werden, um eine bestimmte Situation oder ein Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Deshalb ist beabsichtigt, das die Erfindung nicht auf die bestimmte offenbarte Ausführungsform als die beste oder einzige Möglichkeit, die zum Ausführen dieser Erfindung betrachtet wird, beschränkt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen einschließt, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. Ebenso wurden in den Zeichnungen und der Beschreibung beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung offenbart, und, obwohl spezielle Begriffe verwendet worden sein können, werden diese, wenn es nicht anders dargelegt ist, nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn verwendet und nicht für Zwecke der Einschränkung, weshalb der Umfang der Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Außerdem bezeichnet die Verwendung der Begriffe erstes, zweites, etc. nicht eine bestimmte Reihenfolge oder Bedeutung, sondern die Begriffe erstes, zweites, etc. werden eher verwendet, um ein Element von dem anderen zu unterscheiden. Darüber hinaus bezeichnet die Verwendung der Begriffe ein, eine, etc. nicht eine Beschränkung der Menge, sondern bezeichnet eher das Vorhandensein von mindestens einem des bezeichneten Elements.
- Ein Partikelsensor
110 zum Erfassen des Vorhandenseins von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl122 wird offenbart. Der Partikelsensor110 umfasst ein Gehäuse130 mit einem Strömungsteiler135 , um einen ersten Strömungsweg140 und einen zweiten Strömungsweg145 bereitzustellen. Eine Heizvorrichtung150 ist angeordnet und gestaltet, um ein gleichmäßiges Heizen der zwei Strömungswege140 ,145 bereitzustellen. Ein erster Temperatursensor155 ist stromabwärts der Heizvorrichtung150 in dem ersten Strömungsweg140 angeordnet. Ein zweiter Temperatursensor160 ist stromabwärts der Heizvorrichtung150 in dem zweiten Strömungsweg145 angeordnet. Ein Feinfilter165 ist in dem zweiten Strömungsweg145 angeordnet und gestaltet, um kohlenstoffhaltige Partikel aufzufangen.
Claims (12)
- Partikelsensor (
110 ) zum Erfassen des Vorhandenseins von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl (122 ), wobei der Partikelsensor (110 ) umfasst: ein Gehäuse (130 ) mit einem Strömungsteiler (135 ), um einen ersten Strömungsweg (140 ) und einen zweiten Strömungsweg (145 ) bereitzustellen; eine Heizvorrichtung (150 ), die angeordnet und gestaltet ist, um ein gleichmäßiges Heizen der zwei Strömungswege (140 ,145 ) bereitzustellen; einen stromabwärts der Heizvorrichtung (150 ) in dem ersten Strömungsweg (140 ) angeordneten ersten Temperatursensor (155 ); einen stromabwärts der Heizvorrichtung (150 ) in dem zweiten Strömungsweg (145 ) angeordneten zweiten Temperatursensor (160 ); und einen in dem zweiten Strömungsweg (145 ) angeordneten Feinfilter (165 ), wobei der Feinfilter (165 ) gestaltet ist, um kohlenstoffhaltige Partikel aufzufangen. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 1, wobei der Feinfilter (165 ) nahe dem Eingang des zweiten Strömungswegs (145 ) angeordnet ist. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 1, wobei der Feinfilter (165 ) nahe dem Ausgang des zweiten Strömungswegs (145 ) angeordnet ist. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 1, der ferner umfasst: einen in dem ersten Strömungsweg (140 ) angeordneten Grobfilter (170 ), wobei der Grobfilter (170 ) gestaltet ist, um für eine messbare Strömungsdrosselung zu sorgen, aber den Durchtritt von kohlenstoffhaltigen Partikeln zu ermöglichen. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 4, wobei der Grobfilter (170 ) nahe dem Eingang des ersten Strömungswegs (140 ) angeordnet ist. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 4, wobei der Grobfilter (170 ) nahe dem Ausgang des ersten Strömungswegs (140 ) angeordnet ist. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 1, wobei die Heizvorrichtung (150 ) an dem Strömungsteiler (135 ) angeordnet ist. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 4, wobei: die Dicken des Grob- und des Feinfilters (170 ,165 ) so bemessen sind, dass sie bei dem Nichtvorhandensein irgendwelcher aufgefangener kohlenstoffhaltiger Partikel für eine gleiche Strömungsdrosselung in dem ersten bzw. in dem zweiten Strömungsweg (140 ,145 ) sorgen. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 1, wobei: die Gasströmung in dem zweiten Strömungsweg (145 ) im Ansprechen auf das Vorhandensein von kohlenstoffhaltigen Partikeln in dem Gasströmungsstrahl (122 ) geringer ist als die Gasströmung in dem ersten Strömungsweg (140 ). - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 1, wobei: die Heizvorrichtung (150 ) eine Heißfilm-Heizvorrichtung ist. - Partikelsensor (
110 ) nach Anspruch 1, wobei: der erste und der zweite Strömungsweg (140 ,145 ) eine gleiche Drosselung der Strömung aufweisen. - Abgassystem (
100 ) für ein dieselbetriebenes Fahrzeug, wobei das Abgassystem (100 ) umfasst: einen Dieselpartikelfilter (DPF) (105 ), der angeordnet ist, um Dieselabgas zu empfangen; einen stromabwärts des DPF (105 ) angeordneten Partikelsensor (110 ), und eine in Signalkommunikation mit dem Partikelsensor (110 ) angeordnete Steuereinrichtung (115 ); wobei der Partikelsensor (110 ) umfasst: ein Gehäuse (130 ) mit einem Strömungsteiler (135 ), um einen ersten Strömungsweg (140 ) und einen zweiten Strömungsweg (145 ) bereitzustellen; eine Heizvorrichtung (150 ), die angeordnet und gestaltet ist, um ein gleichmäßiges Heizen der zwei Strömungswege (140 ,145 ) bereitzustellen; einen stromabwärts der Heizvorrichtung (150 ) in dem ersten Strömungsweg (140 ) angeordneten ersten Temperatursensor (155 ); einen stromabwärts der Heizvorrichtung (150 ) in dem zweiten Strömungsweg (145 ) angeordneten zweiten Temperatursensor (160 ); und einen in dem zweiten Strömungsweg (145 ) angeordneten Feinfilter (165 ), wobei der Feinfilter (165 ) gestaltet ist, um kohlenstoffhaltige Partikel aufzufangen; und wobei die Steuereinrichtung (115 ) gestaltet ist, um im Ansprechen auf eine durch die zwei Temperatursensoren (155 ,160 ) erfasste Temperaturdifferenz, die einen definierten Schwellenwert übersteigt, ein Onboard-Diagnose-Signal bereitzustellen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/335,221 US7334401B2 (en) | 2006-01-19 | 2006-01-19 | Apparatus for sensing particulates in a gas flow stream |
US11/335,221 | 2006-01-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007002205A1 DE102007002205A1 (de) | 2007-07-26 |
DE102007002205B4 true DE102007002205B4 (de) | 2013-09-19 |
Family
ID=38219887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007002205A Active DE102007002205B4 (de) | 2006-01-19 | 2007-01-16 | Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7334401B2 (de) |
DE (1) | DE102007002205B4 (de) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1872115A1 (de) * | 2005-04-20 | 2008-01-02 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Russsensor |
US7765792B2 (en) * | 2005-10-21 | 2010-08-03 | Honeywell International Inc. | System for particulate matter sensor signal processing |
US8151560B2 (en) * | 2005-12-06 | 2012-04-10 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for monitoring particulate filter performance |
US7628007B2 (en) * | 2005-12-21 | 2009-12-08 | Honeywell International Inc. | Onboard diagnostics for anomalous cylinder behavior |
JP4172497B2 (ja) * | 2006-05-15 | 2008-10-29 | トヨタ自動車株式会社 | 排気微粒子の測定装置 |
DE102006041478A1 (de) * | 2006-09-05 | 2008-03-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Ermittlung einer Rußkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine |
US7870779B2 (en) * | 2007-04-24 | 2011-01-18 | Thermo King Corporation | Structure and method to verify diesel particulate filter operation |
US20080282682A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Honeywell International Inc. | Integrated DPF loading and failure sensor |
DE102008047369A1 (de) * | 2008-09-15 | 2010-04-15 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Epitaktischer Rußsensor |
FR2939692B1 (fr) * | 2008-12-16 | 2011-01-21 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Organe de depollution associe a un moyen de determination de temperature |
US8650857B2 (en) * | 2009-01-16 | 2014-02-18 | GM Global Technology Operations LLC | Apparatus and method for onboard performance monitoring of exhaust gas particulate filter |
US20110232362A1 (en) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Caterpillar Inc. | Detection of exhaust filter effectiveness |
JP5408070B2 (ja) * | 2010-08-06 | 2014-02-05 | 株式会社デンソー | センサ制御装置 |
US8979986B2 (en) | 2010-12-23 | 2015-03-17 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for measuring ash deposit levels in a particulate filter |
US8813557B2 (en) * | 2011-04-12 | 2014-08-26 | Bosch Automotive Service Solutions Llc | Diesel particulate filter flow rate measuring apparatus and method |
US8671736B2 (en) * | 2011-05-26 | 2014-03-18 | Emisense Technologies, Llc | Agglomeration and charge loss sensor for measuring particulate matter |
AT509962B1 (de) * | 2011-09-12 | 2015-05-15 | Avl List Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der konzentration von aerosolen in heissen gasen, insbesondere in abgasen von verbrennungskraftmaschinen |
JP5752067B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2015-07-22 | 株式会社堀場製作所 | 排ガスサンプリング装置 |
DE102014211902A1 (de) * | 2014-06-20 | 2015-12-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Zustandsüberwachung eines Partikelfilters, Abgasanlage und Messvorrichtung |
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*** |
US11828210B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-11-28 | Denso International America, Inc. | Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction |
US11760170B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-09-19 | Denso International America, Inc. | Olfaction sensor preservation systems and methods |
US12017506B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-06-25 | Denso International America, Inc. | Passenger cabin air control systems and methods |
US11760169B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-09-19 | Denso International America, Inc. | Particulate control systems and methods for olfaction sensors |
US11636870B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-04-25 | Denso International America, Inc. | Smoking cessation systems and methods |
US11881093B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-01-23 | Denso International America, Inc. | Systems and methods for identifying smoking in vehicles |
US11932080B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-03-19 | Denso International America, Inc. | Diagnostic and recirculation control systems and methods |
US11813926B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-11-14 | Denso International America, Inc. | Binding agent and olfaction sensor |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3392573A (en) * | 1966-09-07 | 1968-07-16 | Atomic Energy Commission Usa | Aerosol filter test device |
US4633706A (en) * | 1983-11-01 | 1987-01-06 | Nippon Soken, Inc. | System for measuring amount of particulates exhausted from vehicle engine |
DE3935149A1 (de) * | 1989-10-21 | 1991-05-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und messanordnung zur bestimmung des russgehaltes in abgasen |
US5096834A (en) * | 1988-09-30 | 1992-03-17 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for determination of concentration of smoke and apparatus therefor |
US5117673A (en) * | 1987-05-19 | 1992-06-02 | AVL Gesellschaft fur Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik m.b.H. Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List | Process and device for determining the soot content of combustion gases |
US6205842B1 (en) * | 1999-02-02 | 2001-03-27 | Rupprecht & Patashnick Company, Inc. | Differential particulate mass monitor with intrinsic correction for volatilization losses |
US20060117839A1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | General Electric Company | Microdebris monitor |
AT501386A1 (de) * | 2003-08-11 | 2006-08-15 | Univ Graz Tech | Russsensor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2913866C2 (de) * | 1979-04-06 | 1987-03-12 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Meßfühler für die Bestimmung von Bestandteilen in strömenden Gasen |
US4656832A (en) * | 1982-09-30 | 1987-04-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Detector for particulate density and filter with detector for particulate density |
DE3304846A1 (de) * | 1983-02-12 | 1984-08-16 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur detektion und/oder messung des partikelgehalts in gasen |
DE19847303B4 (de) | 1998-10-14 | 2006-11-30 | Robert Bosch Gmbh | Sensorelement mit antiadhäsiver Oberflächenbeschichtung |
US6634210B1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-10-21 | Delphi Technologies, Inc. | Particulate sensor system |
US6971258B2 (en) * | 2003-12-31 | 2005-12-06 | Honeywell International Inc. | Particulate matter sensor |
-
2006
- 2006-01-19 US US11/335,221 patent/US7334401B2/en active Active
-
2007
- 2007-01-16 DE DE102007002205A patent/DE102007002205B4/de active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3392573A (en) * | 1966-09-07 | 1968-07-16 | Atomic Energy Commission Usa | Aerosol filter test device |
US4633706A (en) * | 1983-11-01 | 1987-01-06 | Nippon Soken, Inc. | System for measuring amount of particulates exhausted from vehicle engine |
US5117673A (en) * | 1987-05-19 | 1992-06-02 | AVL Gesellschaft fur Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik m.b.H. Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List | Process and device for determining the soot content of combustion gases |
US5096834A (en) * | 1988-09-30 | 1992-03-17 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for determination of concentration of smoke and apparatus therefor |
DE3935149A1 (de) * | 1989-10-21 | 1991-05-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und messanordnung zur bestimmung des russgehaltes in abgasen |
US6205842B1 (en) * | 1999-02-02 | 2001-03-27 | Rupprecht & Patashnick Company, Inc. | Differential particulate mass monitor with intrinsic correction for volatilization losses |
AT501386A1 (de) * | 2003-08-11 | 2006-08-15 | Univ Graz Tech | Russsensor |
US20060117839A1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | General Electric Company | Microdebris monitor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7334401B2 (en) | 2008-02-26 |
US20070163233A1 (en) | 2007-07-19 |
DE102007002205A1 (de) | 2007-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007002205B4 (de) | Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln in einem Gasströmungsstrahl | |
EP1502016B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur feststellung einer fehlfunktion eines filters | |
DE10319368B4 (de) | Partikelfiltersystem für eine Abgasanlage einer Dieselbrennkraftmaschine | |
DE102007014761B4 (de) | Verfahren zum Betreiben eines sammelnden Partikelsensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
EP2270465B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion, Charakterisierung und/oder Elimination von Schwebeteilchen | |
DE102010006708B4 (de) | Diagnoseverfahren eines Rußsensors | |
DE102010002424A1 (de) | Vorrichtung zur Messung einer Partikelkonzentration in Kraftfahrzeugabgasen | |
DE102006006112B4 (de) | Partikelsensor | |
DE102009040328A1 (de) | Verfahren zum Bestimmen des Beladungszustandes eines in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine eingeschalteten Partikelfilters sowie Einrichtung zum Reduzieren der Partikelemission einer Brennkraftmaschine | |
EP3640443A1 (de) | Verfahren zur bestimmung der beladung eines russfilters | |
EP2899527A1 (de) | Verfahren zum Prüfen von Diesel-Partikelfiltern (DPF) | |
DE10242377B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren eines Massenstromsensors | |
DE102009058698B4 (de) | Ermittlung der Effizienz eines Partikelfilters durch Messung des Druckabfalles an einem zusätzlichen Partikelfilter | |
DE102007009873A1 (de) | Verfahren zur Erkennung des Auftretens von Querempfindlichkeiten eines Abgassensors | |
DE102018220729A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Partikelbeladung eines Partikelfilters | |
DE102004026124B4 (de) | System und Verfahren zur Bestimmung der Masse an Motoransaugluft mit Rückflusskompensation | |
DE102005041537A1 (de) | Verfahren zur Überwachung eines Rußpartikelfilters | |
DE102013204112B4 (de) | Verfahren zur Prüfung der Zulässigkeit einer Diagnose eines in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelsensors | |
DE102006024089A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Rußpartikelfilters | |
DE102020206042A1 (de) | Verfahren und Recheneinheit zur Modellierung des Differenzdruckes über einem Partikelfilter | |
DE102017208934A1 (de) | Verfahren zur Ermittlung einer Partikelkonzentration | |
EP4095363B1 (de) | Verfahren zum erkennen einer regenerationsnotwendigkeit für einen abgaspartikelfilter sowie abgasanlage | |
EP4222358B1 (de) | Verfahren zur überwachung eines in einem abgasbereich einer brennkraftmaschine angeordneten sensors | |
DE102016211237B4 (de) | Verfahren zum Betreiben eines elektrostatischen Partikelsensors und elektrostatischer Partikelsensor | |
DE102014211902A1 (de) | Verfahren zur Zustandsüberwachung eines Partikelfilters, Abgasanlage und Messvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT |
|
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN |
|
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC , ( N. D. , US |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC (N. D. GES, US Free format text: FORMER OWNER: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS, INC., DETROIT, MICH., US Effective date: 20110323 |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20131220 |