本申請涉及感測排氣系統(tǒng)中的微粒物質。

背景技術：

發(fā)動機排放控制系統(tǒng)可以利用各種排氣傳感器。一個示例傳感器可以是微粒物質傳感器，所述微粒物質傳感器指示所述排氣中的微粒物質質量和/或濃度。在一個示例中，所述微粒物質傳感器可以通過隨著時間推移累積微粒物質并將累積程度的指示作為排氣微粒物質水平的測量而操作。所述微粒物質傳感器可以位于柴油微粒過濾器的上游和/或下游，并且可以用于感測在所述微粒過濾器上的微粒物質負荷和診斷所述微粒過濾器的操作。

示例pm傳感器由zhang等人在美國2015/0355067a1中示出。在這里，pm傳感器包括具有穿孔的圓柱形保護管，并且傳感器元件定位在所述管內部朝向所述穿孔面向。pm傳感器以穿孔位于保護管的下游表面上這種方式固定到微粒過濾器下游的排氣通道，從而朝向排氣通道的尾端面向。在此類配置中，流過排氣通道的排氣可以沿保護管外部經(jīng)歷壓力變化。例如，比沿保護管側面的壓力更高的靜壓可以在保護管的下游表面處產(chǎn)生。因為相對于側表面在下游表面處有較高靜壓，排氣可以朝向pm傳感器的下游表面引入。具體地，排氣可以朝向保護管的下游表面上的穿孔引入，并且所述排氣可以在與排氣通道內部的排氣流動方向相反的方向上經(jīng)由穿孔進入pm傳感器。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明者在本文已經(jīng)認識到關于此類系統(tǒng)的潛在問題。作為示例，上述配置在排氣通道內部的排氣流動方向是恒定的假設下工作。由于傳感器固定到排氣通道，僅當保護管的穿孔沿在直徑上與面向排氣流的沖擊(onslaught)的表面相對的表面定位時，穿孔將與管側的較高靜壓重合。然而，如果排氣通道內部的排氣流動方向改變(例如，由于發(fā)動機轉速、負荷、汽缸停用、排氣門正時等變化)，穿孔可以不再位于具有較高靜壓的一側上。在一些配置中，排氣通道可以包括多個通道或通路，其中一些通道或通路正在分開且其他一些通道或通路正在聚合。一起地，這些通路可以通過發(fā)動機系統(tǒng)的各種部件引導排氣。如果pm傳感器定位在兩個正交通道的交點處，例如當排氣流從一個通道改變至另一個通道時，排氣流動方向可以改變90°。在此類情況下，當排氣流過所述通道之一時但當排氣沒有流過例如第二正交通道時，管上的穿孔可以在較高靜壓側中。如果當排氣流過第二通道時排氣流動方向以90°改變，管上的穿孔可以不再位于相對于第二通道的較高靜壓側上。相反，現(xiàn)在穿孔可以位于較低壓力側上。因此，排氣可以被推離穿孔，從而減少到傳感器中的排氣流。因此，傳感器的靈敏性可以降低。隨著靈敏性降低，碳煙傳感器不可以能夠以可靠的方式確定微粒過濾器的泄漏。因此，傳感器的誤差可以導致dpf劣化的錯誤指示和發(fā)揮作用的過濾器的無擔保替換。

在一個示例中，上述問題可以由一種方法部分地解決，所述方法包括當排氣正流過排氣通道時從耦連到排氣通道的可旋轉微粒物質(pm)傳感器組件產(chǎn)生輸出，所述可旋轉pm傳感器組件的旋轉隨著排氣流動條件變化而變化。以這種方式，通過基于排氣流動條件旋轉pm傳感器組件，到pm傳感器的入口可以自動地調整以在具有較高靜壓的一側上，從而增加到pm傳感器組件中的排氣流的量。

作為一個示例，排氣pm傳感器組件可以定位在排氣通道中的排氣微粒過濾器的下游。pm傳感器組件可以包括經(jīng)由軸承可旋轉地安裝到所述排氣通道的圓柱形殼體并且傳感器元件可以定位在所述殼體內。所述殼體可以另外地包括僅在一側上形成的開口并且因此所述開口可以定位在在所述開口的任一側上附接到殼體的一對穿孔流板之間。所述軸承的布置可以提供pm傳感器組件圍繞殼體上的中心軸線的自由旋轉，其中殼體和排氣通道的頂表面之間的摩擦減小。例如，當排氣通道內部的排氣流動方向以一閾值量改變時，pm傳感器組件可以用所述組件的開口定位在所述靜壓較高的下游側上的這種方式在所述排氣通道內部旋轉。以這種方式，所述排氣中的增加的微粒量可以朝向傳感器元件引入所述開口中。因此，pm傳感器組件的旋轉可以是被動旋轉或主動旋轉之一。在被動旋轉期間，附接到所述組件的流板可以感測排氣通道內部的排氣流動方向并且經(jīng)由例如所述軸承相應地旋轉所述組件。在主動旋轉期間，pm傳感器組件可以經(jīng)由耦連到所述組件的馬達旋轉。在這里，所述馬達的所述輸出可以基于所感測的排氣流動條件調整。

基于感測的排氣流動條件旋轉排氣通道內部的pm傳感器組件的技術效果是殼體上的開口自動地移動到靜壓較高的下游側。因此，流過排氣通道的排氣將圍繞所述組件轉向，并且被迫通過穿孔流板之間的開口進入所述組件。以這種方式，進入所述組件的排氣量可以增加。然后將通過開口進入的排氣被朝向傳感器元件引導，所述傳感器元件面向所述開口放置。排氣中的微粒穿過傳感器元件累積。因此，排氣量和由此沉積在傳感器元件上的微粒量可以與進入的排氣流動方向無關，從而更準確且可靠地測量離開微粒過濾器的pm。此外，較大微粒和/或水滴可以由流板捕獲。因此，傳感器元件可以被保護免于水滴和較大微粒的撞擊。總之，傳感器的這些特征可以引起傳感器的輸出更準確，從而增加微粒過濾器上的微粒負荷估計的準確度。

應該理解的是上述發(fā)明內容經(jīng)提供以簡化的形式介紹在詳細描述中進一步描述的概念的選擇。它不意在識別所要求保護的主題的關鍵或主要特征，所要求保護的主題的范圍由與具體實施方式隨附的權利要求唯一限定。此外，所要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中標注的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出發(fā)動機和定位在排氣流中的可旋轉微粒物質(pm)傳感器組件的示意圖。

圖2示出包括經(jīng)由軸承安裝到排氣通道的圓柱形殼體的pm傳感器的示意圖，所述殼體包括安裝到其一側的一對流板。

圖3a至圖3b示出殼體、軸承、流板和在流板之間形成的開口和朝向開口面向的定位在殼體內的傳感器元件的橫截面圖。

圖4示出pm傳感器組件的示意圖，其示出排氣經(jīng)由在流板上形成的多個穿孔流入pm傳感器組件。

圖5示出用于穿過定位在pm傳感器組件的殼體內的傳感器元件累積排氣流中的微粒的示例方法的流程圖。

圖6是示出用于再生pm傳感器組件的傳感器元件的示例方法的流程圖。

圖7示出用于診斷定位在pm傳感器組件上游的微粒過濾器的泄漏的示例方法的流程圖。

圖8示出在pm傳感器組件上的碳煙負荷和定位在pm傳感器組件上游的微粒過濾器上的碳煙負荷之間的示例關系。

圖9示出在排氣流動方向、可旋轉pm傳感器組件的位置和pm傳感器組件的輸出之間的示例關系。

具體實施方式

下列描述涉及用于感測在諸如圖1中所示的發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機系統(tǒng)的排氣流中的微粒物質(pm)的系統(tǒng)和方法?？尚Dpm傳感器組件可以如圖2中所示耦連到發(fā)動機系統(tǒng)的排氣通道。因此，pm傳感器組件可以包括經(jīng)由軸承安裝到排氣通道的圓柱形殼體。另外，pm傳感器組件可以包括在殼體的一側上形成的開口。兩個平行的流板可以安裝在開口的任一側上。殼體以及軸承、流板和開口的橫截面視圖在圖3a至圖3b中示出。流板可以另外地包括多個穿孔，所述多個穿孔經(jīng)配置從排氣通道接收排氣并通過開口將排氣朝向如圖4中所示定位在殼體內的傳感器元件引導。在示例實施例中，pm傳感器組件可以基于感測的排氣流動條件經(jīng)由軸承被動地旋轉。在另一示例中，所述組件可以包括馬達并且另外地，控制器可以經(jīng)配置執(zhí)行控制例程，如圖5的示例例程，以基于所感測的排氣流動條件旋轉pm傳感器組件。在這里，旋轉pm傳感器組件可以包括旋轉所述組件，以允許排氣通過開口在與排氣通道中的排氣流動方向相反的方向上朝向傳感器元件進入殼體。然后收集穿過在傳感器元件上形成的電極的排氣中的碳煙微粒。圖9中示出在排氣流動方向、可旋轉pm傳感器組件的位置和所述組件的輸出之間的示例關系。所述控制器可以間歇地清潔pm傳感器組件(圖6)，以實現(xiàn)連續(xù)的pm監(jiān)測。此外，控制器可以經(jīng)配置執(zhí)行例程，如圖7的示例例程，以基于pm傳感器再生之間的時間再生排氣微粒過濾器。過濾器診斷的示例在圖8中示出。以這種方式，pm傳感器估計dpf的過濾能力(和由此檢測dpf泄漏)的功能可以增加。

圖1示出車輛系統(tǒng)6的示意圖。車輛系統(tǒng)6包括發(fā)動機系統(tǒng)8。發(fā)動機系統(tǒng)8可以包括具有多個汽缸30的發(fā)動機10。發(fā)動機10包括發(fā)動機進氣口23和發(fā)動機排氣口25。發(fā)動機進氣口23包括經(jīng)由進氣通道42流體地耦連到發(fā)動機進氣歧管44的節(jié)氣門62。發(fā)動機排氣口25包括最后通向將排氣傳送至大氣的排氣通道35的排氣歧管48。節(jié)氣門62可以位于諸如渦輪增壓器(未示出)等升壓裝置下游和后冷卻器(未示出)上游的進氣通道42中。當包括后冷卻器時，后冷卻器可以經(jīng)配置降低由升壓裝置壓縮的進入空氣的溫度。

發(fā)動機排氣口25可以包括一個或多個排放控制裝置70，其可以安裝在排氣中的緊密耦連位置。一個或多個排放控制裝置可以包括三元催化劑、稀nox過濾器、scr催化劑等。發(fā)動機排氣口25還可以包括定位在排放控制裝置70上游的暫時地從進入氣體過濾pm的柴油微粒過濾器(dpf)102。在一個示例中，如圖所示，dpf102是柴油微粒物質保持系統(tǒng)。dpf102可以具有由例如堇青石或金剛砂制成的整體結構，其中在所述結構內部的多個通道用于從柴油排氣過濾微粒物質。在穿過dpf102之后已經(jīng)過濾pm的排氣管排氣可以在pm傳感器106中測量并且在排放控制裝置70中進一步處理且經(jīng)由排氣通道35排放到大氣。在所示的示例中，pm傳感器106是基于在pm傳感器的電極兩端測量的導電性的變化來估計dpf102的過濾效率的電阻傳感器。圖2中示出pm傳感器106的示意圖200，如在下面進一步詳細描述。

車輛系統(tǒng)6還可以包括控制系統(tǒng)14?？刂葡到y(tǒng)14經(jīng)示出從多個傳感器16接收信息(其各種示例在本文描述)并發(fā)送控制信號至多個致動器81(其各種示例在本文描述)。作為一個示例，傳感器16可以包括經(jīng)配置測量通過排氣通道35的排氣的流率的排氣流率傳感器126、排氣傳感器(位于排氣歧管48中)、溫度傳感器128、壓力傳感器129(位于排放控制裝置70的下游)和pm傳感器106。諸如其他的壓力、溫度、空燃比、排氣流率和成分傳感器等其他傳感器可以耦連到車輛系統(tǒng)6中的各種位置。作為另一示例，致動器可以包括燃料噴射器66、節(jié)氣門62、控制過濾器再生的dpf閥(未示出)、控制pm傳感器組件旋轉的馬達致動器、電路的開關等?？刂葡到y(tǒng)14可以包括控制器12?？刂破?2可以配置有存儲在非臨時性存儲器上的計算機可讀指令?？刂破?2從圖1的各種傳感器接收信號，處理所述信號并采用圖1的各種致動器，以基于所接收的信號和存儲在控制器的存儲器上的指令調整發(fā)動機操作。作為示例，當操作pm傳感器以累積碳煙微粒時，控制器發(fā)送控制信號至電路，以將電壓施加于pm傳感器組件的傳感器元件的電極，以將帶電微粒捕獲到傳感器元件的傳感器電極的表面上。作為另一示例，在pm傳感器組件再生期間，控制器可以發(fā)送控制信號至再生電路，以在閾值時間內關閉再生電路中的開關，以將電壓施加于耦連到電極的加熱元件來加熱傳感器元件的電極。以這種方式，電極經(jīng)加熱以燃燒沉積在電極表面上的碳煙微粒。在另一示例中，控制器可以旋轉耦連到排氣通道的pm傳感器組件，以增加在傳感器元件上的微粒物質累積。旋轉pm傳感器組件包括調整耦連到組件的馬達的致動器，以基于感測的排氣流動條件旋轉所述組件達閾值量。在這里，控制器可以調整馬達的輸出，以控制所述組件的旋轉量。以這種方式，pm傳感器組件可以旋轉使得較大量的排氣沿組件的較高靜壓側進入所述組件。示例例程參照圖5至圖7在本文描述。

現(xiàn)在轉向圖2，示出了微粒物質(pm)傳感器組件202(如圖1的pm傳感器106)的示例實施例的示意圖200。pm傳感器組件202可以經(jīng)配置測量排氣中的pm質量和/或濃度，并且因此可以在柴油微粒過濾器(如圖1中所示的dpf102)的上游或下游耦連到排氣通道或管206(例如，如圖1中所示的排氣通道35)。

在示意圖200中，pm傳感器組件202設置在排氣通道206內部，其中排氣(沿x軸線)從柴油微粒過濾器的下游朝向排氣管流動，如由箭頭228指示。參照pm傳感器組件202，排氣沿由箭頭228的方向從所述組件的上游側朝向下游側流動，如圖2中所示。在這里，下游側更接近排氣管。

pm傳感器組件202(在下文可互換地指代組件或pm傳感器)包括定位在排氣通道206內部的具有直徑d的中空圓柱形管(在下文可互換地指代殼體)204。殼體204的較大部分延伸到在排氣通道206內部的長度l1，而殼體204的較小部分(長度l2的部分)保持在排氣通道206外部。一起地，所述殼體的長度是l，其中l(wèi)＝l1+l2。在這里，殼體204的中心軸線y-y’與排氣通道206內部的排氣流動方向(由箭頭228指示)正交。殼體204是保護懸垂在里面的傳感器元件218的外保護管。殼體204經(jīng)由布置在傳感器軸套(boss)或蓋210和殼體204之間的軸承212可旋轉地耦連到排氣通道206的頂部208。為了進一步闡明，殼體204的較小部分耦連到傳感器蓋210，并且軸承212布置在殼體204的較小部分和傳感器軸套210之間。具體地，軸承212布置在三個表面之間，即傳感器軸套210的內表面、殼體204的外表面和墊圈保持物214的外表面之間。在這里，墊圈保持物214保持密封pm傳感器組件202的墊圈216，使得無排氣從組件202的頂部泄漏。

軸承212使pm傳感器組件202能夠相對于排氣通道206圍繞中心軸線y-y’旋轉移動。因此，排氣通道206是固定的，并且pm傳感器組件202經(jīng)由軸承212在排氣通道206內部旋轉。具體地，殼體204、傳感器蓋210、墊圈保持物214、墊圈216和傳感器元件218全部耦連在一起，并且經(jīng)由軸承212作為單個實體在所述組件內部一起旋轉。因此，軸承212是一種允許兩個部件用減小的摩擦相對于彼此移動的裝置。具體地，軸承212減少在殼體204和排氣通道206的頂部208之間的摩擦。通過在排氣通道206上安裝pm傳感器組件202，可以增加所述組件在排氣通道206中的旋轉速度和效率。在不偏離本公開的范圍的情況下，可以使用各種各樣的軸承。軸承的一些示例可以包括滾珠軸承、滾子軸承、針狀滾子軸承、圓錐滾子軸承、球形滾子軸承、推力軸承等。滾珠軸承的示例在圖3a中示出。

轉向圖3a，示出了在沿圖2的線a-a’的平面中的pm傳感器組件202的橫截面視圖300。在這里，示出了傳感器蓋210和殼體204的橫截面。傳感器蓋210包括外表面302和內表面304。外表面302和內表面304之間的距離構成傳感器蓋210的厚度。傳感器軸套210典型地由高密度不銹鋼制造。多個滾珠軸承306同心地布置在傳感器蓋210的內表面304和殼體204之間。具體地，所述多個滾珠軸承布置在殼體204和傳感器蓋210之間形成的環(huán)形間隙中。每個滾珠軸承在形狀上主要是球形的，并且在任一側上與滾珠軸承共面接觸且進一步與傳感器蓋210的內表面304和殼體204的外表面共面接觸。每個滾珠軸承的半徑r和所使用的滾珠軸承的總數(shù)量n可以基于例如傳感器蓋210和殼體204中的每個的半徑。另外，如參照圖2a在前面描述，傳感器元件218安裝在殼體204內，使得傳感器元件與殼體204的中心軸線y-y’同軸。因此，多個滾珠軸承306在殼體204之間的環(huán)形間隙中的布置允許殼體204、傳感器元件218和傳感器蓋210相對于排氣通道206圍繞中心軸線y-y’(其垂直于例如紙的平面)一起旋轉。

傳感器元件218包括附接到殼體204的直徑上相對的側面的基板230。在一個示例中，基板230的寬度w可以等于殼體204的直徑d(例如，w＝d＝2r1)。因此，基板230的相對端部與殼體204的內表面共面接觸。在這里，多個軸承306和基板230分別與殼體204的外表面和內表面共面接觸。這暗示傳感器元件218的基板230不與多個滾珠軸承306直接接觸。在另一示例中，基板230的寬度w可以小于殼體的直徑d(w＜d)，由此基板230可以不與殼體204的內表面接觸。

傳感器元件218的基板230可以典型地由高度電絕緣材料制造?？赡艿碾娊^緣材料可以包括氧化物，如氧化鋁、氧化鋯、氧化釔、氧化鑭、二氧化硅和包括前述中的至少一個的組合或能夠抑制電連通的任何類似材料。

電極232沿基板230的第一表面形成，并且加熱元件234沿基板230的第二相對表面形成。因此，所述排氣中的碳煙微粒穿過在傳感器元件218的基板230上形成的電極232收集。電極232包括一對交叉指型電極。在一個示例中，所述一對交叉指型電極可以包含形成“蜂窩狀”結構的個別平面電極。這些電極可以典型地由諸如鉑、金、鋨、銠、銥、釕、鋁、鈦、鋯等金屬以及氧化物、粘合劑(cement)、合金和包括前述金屬中的至少一個的組合制造。一對交叉指型電極中的每個電極可以由與所述一對交叉指型電極中的另一個電極相同或不同的材料組成。因此，兩個電極的蜂窩狀“齒(tine)”之間的間距可以典型地在從10微米至100微米的范圍中，其中每個單個“齒”的線寬大約是相同的值，盡管后者不是必要的。一對交叉指型電極232的正極經(jīng)由連接電線310連接到電路308的電壓源316的正端。同樣地，一對交叉指型電極232的負電極經(jīng)由連接電線312連接到測量裝置314，并進一步連接到電路308的電壓源316的負端。相互連接電線310和312、電壓源316和測量裝置314是電路308的部分并且被容納在排氣通道206外部(作為一個示例，＜1米遠)。此外，電路308的電壓源316和測量裝置314可以由控制器，如圖1的控制器12控制，使得在pm傳感器組件202處收集的微粒物質可以用于例如診斷在dpf中的泄漏。因此，測量裝置314可以是能夠讀取電極兩端的電阻(或電流)變化的任何裝置，如電壓表(或電流表)。隨著pm或碳煙微粒沉積在一對交叉指型電極232之間，在電極232之間測量的電流可以開始增加，所述電流由測量裝置314測量。控制器12可以能夠確定電流并且推測在pm傳感器組件202的傳感器元件218的交叉指型電極232上的對應pm或碳煙負荷。通過監(jiān)測傳感器元件218上的負荷，在dpf下游的排氣碳煙負荷可以確定并且由此用于診斷和監(jiān)測dpf的健全和功能。

傳感器電極和/或基板的各種幾何形狀可以用于累積穿過傳感器元件的電極的微粒。例如，具有交叉指型同心/螺旋電極的圓形基板可以在一個示例實施例中使用。因此，到此描述的電極在相同的基板上形成，但是與基板的表面分開一間隙。在一些示例實施例中，電極可以在不同的基板上形成，并且可以懸掛在殼體內部使得所述電極面向彼此。排氣可以被引導到所述間隙中并且碳煙微?？梢栽陂g隙內累積在所述電極之間。

傳感器元件218另外地包括集成到傳感器基板230中的加熱元件234。加熱元件234可以包括但不限于溫度傳感器和加熱器。用于加熱器和溫度傳感器的形成加熱元件的可能材料可以包括鉑、金、鈀等；和合金、氧化物和包括前述材料中的至少一個的組合，以及具有鉑/氧化鋁、鉑/鈀、鉑和鈀。加熱元件可以用于再生傳感器元件218。具體地，在當傳感器元件218的微粒物質負荷或碳煙負荷高于閾值時的條件期間，加熱元件可以操作燃燒來自傳感器表面的累積的碳煙微粒。在pm傳感器再生期間，控制器12可以提供電壓至電壓源324，所述電壓源324需要用于操作加熱元件234并經(jīng)由連接電線320和322連接到加熱元件234。另外，控制器可以關閉開關318達閾值時間，以經(jīng)由電壓源324將電壓施加于加熱元件234，以便升高加熱元件234的溫度。隨后，當傳感器電極充分地干凈時，控制器可以打開開關318，以停止加熱所述加熱元件234。通過間歇地再生傳感器元件218，傳感器元件218可以返回到更適合于收集排氣碳煙的狀態(tài)(例如，未加載或僅部分加載的狀態(tài))。另外，與排氣碳煙水平有關的準確信息可以從傳感器再生來推測并且此信息可以由控制器使用用于診斷微粒過濾器的泄漏。

現(xiàn)在返回到圖2，示意圖200示出從殼體204的頂部懸掛的傳感器元件218。在一個示例中，傳感器元件218可以插入殼體204的頂部中，使得傳感器元件218的較大部分延伸到在殼體204內部的長度l1。基板的一部分可以保持在排氣通道外部。因此，傳感器元件218沿平行于殼體204的中心軸線y-y’并垂直于排氣通道206的中心軸線(其沿x軸線)的y軸線延伸。

殼體204引起沿其外部的靜壓變化并且因此，在排氣通道206內部流動的排氣處于或接近于pm傳感器組件202時可以經(jīng)歷靜壓變化。具體地，當排氣正從pm傳感器組件202的上游側朝向下游側流動時，與pm傳感器組件202的外部側表面(例如，位于紙平面外的側表面和位于紙平面內的側表面)相比較，較高靜壓在下游側處產(chǎn)生。在下游位置處的較高靜壓可以將排氣更容易地吸入到pm傳感器組件中。在本文描述的實施例中，流入口或開口可以有利地定位在下游位置上，以經(jīng)由流入口(參照圖3b詳細描述)將更多排氣吸入到所述組件中。

另外，整個pm傳感器組件202能夠在排氣通道內部旋轉。因此，pm傳感器組件202的旋轉可以是被動旋轉或主動旋轉之一。當pm傳感器感測排氣流動條件時(如排氣流率、排氣流動方向等)，pm傳感器組件202的被動旋轉發(fā)生，并基于所感測的排氣流動條件自動地旋轉且用將流入口定位在如上所述的下游側上的這種方式使本身定位。為了使pm傳感器組件202在排氣通道內部被動地旋轉，附加的流板可以如下所述安裝在pm傳感器組件202上。

殼體204可以另外地包括附接到殼體204的一側的一對平行流板220。具體地，一對流板220附接到殼體204的在排氣通道206內部延伸的部分。流入口或開口(在視圖200中不可見，然而在圖3b的橫截面視圖350中可見)可以在一對流板220之間形成殼體204上。在排氣通道206內部流動的排氣可以偏轉流板220并將流板220定位在排氣通道206的下游側上。由于流板220耦連到殼體204并且另外，所述殼體經(jīng)由軸承212可旋轉地安裝在排氣通道206上，當流板220偏轉到下游側時，整個pm傳感器組件202經(jīng)由軸承212自動地旋轉。在這里，流板220在排氣流中的功能可以類似于平板風速計的功能。風偏轉放置在建筑物的頂部上的平板風速計，而在這里，通道內部的排氣流偏轉流板并且由此在排氣通道206內部自動地旋轉組件202。

偏轉流板220可以經(jīng)由軸承212圍繞中心軸線y-y’旋轉pm傳感器組件202。其中pm傳感器組件202旋轉的量取決于感測的排氣流動條件，如排氣流率、排氣流動方向等。例如，當排氣流動方向改變時，流板220可以被偏轉與其中流動方向改變的量成比例的某一量。如果流動方向的改變較大且然后流板的偏轉也較大時，由此所述組件將旋轉較大的量。同樣地，當流動方向變化較小時，則流板的偏轉將也較小，由此所述組件將旋轉較小的量。

偏轉或旋轉pm傳感器組件202包括旋轉所述組件，使得所述流入口定位在下游側上(如在圖3b中在下面示出)。如前面解釋，當進入的排氣偏轉流板220時，下游側具有較高靜壓并且因此排氣可以能夠經(jīng)由流入口進入所述組件，所述流入口自動地放置在下游側。流板220可以另外地包括沿流板220的長度形成的多個穿孔或孔222。在流板220上形成的多個穿孔222經(jīng)配置以如在圖3b中詳細描述接收在排氣通道206內部的排氣。

現(xiàn)在轉向圖3b，示出了pm傳感器組件202在沿圖2的線b-b’的平面內的橫截面視圖350。在這里，示出了包括傳感器元件218的殼體204和具有穿孔的一對流板220的橫截面。

殼體204具有圓形橫截面并包括僅在殼體204的一側上形成的流入口356(在下文可交互地指代開口或切口(cut-out))。一對流板220被安裝到殼體204的包括流入口356的相同側上。具體地，一對流板220包括附接到流入口356的第一端358的第一流板352，并且還包括附接到流入口356的第二相對端360的第二流板354。第一流板352以間隙362與第二流板354分離。在一對平行流板220之間的間隙362等于流入口356的寬度。在這里，流入口356的第一端358和第二端360之間的距離構成流入口356的寬度。因此，在殼體204的一側上形成的流入口356鄰近于在一對流板220之間形成的間隙362。

如較早解釋，一對流板220包括多個穿孔222。在橫截面視圖350中，示出了在第一流板352上形成的多個穿孔222的第一穿孔364和在第二流板354上形成的多個穿孔222的第二穿孔368。穿孔364和368以虛線指示。在一個示例中，在流板222上形成的多個穿孔222更接近流入口356定位。為了進一步闡明，第一流板352的第一穿孔364靠近流入口356形成并且同樣地，第二流板354的第二穿孔368靠近流入口356形成。在一個示例中，第一穿孔364和第二穿孔368可以在尺寸和形狀上類似并且可以相對于彼此進一步對準。在另一示例中，第一穿孔和第二穿孔可以在尺寸和形狀上不類似(例如，第一穿孔的半徑可以比第二穿孔的半徑更大或更小)，并且還可以沿流板錯開。

在流板220上形成的多個穿孔222的目的是接收在所述排氣通道內部流動(如由箭頭228指示沿x軸線)的排氣并將所述排氣引導到一對流板220之間的間隙362內。另外，多個穿孔222沿與排氣通道內部的排氣流方向正交(如由箭頭370和371指示，沿z軸線)的方向將所述排氣引導到間隙362中?？梢岳斫獾氖墙?jīng)由第一流板352中的第一穿孔364流到間隙362中的排氣流方向(如由箭頭371指示)與經(jīng)由在第二流板354上形成的第二穿孔368流到間隙362中的排氣流方向(如由箭頭370指示)相反。

在流板220之間的間隙362內的排氣然后在與排氣通道內部的排氣流動方向(如由箭頭228指示)相反的方向(如由箭頭372指示)上朝向流入口356流動?？梢岳斫獾氖浅蛄魅肟?56的排氣流動方向還與經(jīng)由多個穿孔222進入間隙362中的排氣流動方向正交。

朝向流入口356流動的排氣然后通過流入口356朝向懸掛在殼體204內的傳感器元件218引入殼體204中。具體地，排氣在與排氣通道內部的排氣流相反的方向上通過流入口356從間隙362流入殼體204中。在殼體204內部，傳感器元件218經(jīng)懸掛使得在基板230上形成的電極232面向流入口356定位。因此，通過流入口356流入殼體204中的排氣在與排氣通道內部的排氣流的方向(箭頭228)相反的方向上朝向電極232流動。以這種方式，排氣中的碳煙微粒穿過電極232累積并且pm傳感器組件202的輸出產(chǎn)生?；趐m傳感器組件202的輸出，可以估計定位在pm傳感器組件202上游的微粒過濾器的過濾能力，如稍后將參照圖8解釋的那樣。

在排氣通道內部旋轉pm傳感器組件202的主要想法是定位pm傳感器組件202使得流入口356放置在靜壓較高的下游側上。因此，更多排氣通過流板上的穿孔被吸入所述組件中并且因此更多的排氣量通過流入口流入所述組件中。因此，排氣中的較大量的微粒可以由面向流入口定位的傳感器元件檢測。以這種方式，pm傳感器組件檢測進入的碳煙微粒的靈敏性可以增加。殼體204內部的排氣然后被引導向朝向位于殼體204的底部處的出口224。在一個示例中，出口224可以是直徑小于或等于殼體204的直徑d的圓形孔。

因此，示例a微粒物質(pm)傳感器包括：具有傳感器元件的保護管或殼體；具有穿孔的一對板，所述一對板耦連到保護管的一側并且彼此以間隙分離；在保護管的一側上形成的流入口，所述流入口與所述間隙連續(xù)并定位在一對板之間，傳感器元件面向流入口；傳感器蓋和將保護管耦連到排氣管的墊圈保持物；和布置在傳感器蓋的內表面和墊圈保持物的外表面之間進而可旋轉地安裝pm傳感器至排氣管的軸承。另外地或可替代地，所述軸承可以經(jīng)配置沿與排氣管內部的排氣流的方向正交的pm傳感器的中心軸線旋轉pm傳感器。另外地或可替代地，一對板可以平行于彼此并且還平行于排氣管內部的排氣流的方向。另外地或可替代地，一對板上的穿孔可以經(jīng)配置從排氣管接收排氣，在與排氣管內部的排氣流的方向正交的方向上將所接收的排氣引導至間隙，且然后通過在保護管上形成的流入口將間隙中的排氣引導向傳感器元件，所述流入口經(jīng)配置在與排氣管內部的排氣流的方向相反的方向上將排氣從間隙朝向傳感器元件引導。另外地或可替代地，在保護管底部處的出口可以經(jīng)配置沿與排氣管內部的排氣流的方向正交的方向朝向排氣管將排氣引導出pm傳感器。另外地或可替代地，所述組件可以包括具有計算機可讀指令的控制器，所述計算機可讀指令存儲在非臨時性存儲器上用于將第一電壓施加于在傳感器元件的第一表面上形成的一對電極，以累積穿過一對電極的排氣pm，基于在傳感器元件中產(chǎn)生的電流估計傳感器元件上的負荷，并響應于所述負荷高于閾值，將第二電壓施加于在傳感器元件的第二相對表面上形成的加熱元件，以再生所述傳感器。

如前面描述，流板220由進入排氣偏轉并在排氣通道內部被動地旋轉pm傳感器組件202，以將流入口對準在下游側上。然而，如下面解釋，可以使用馬達主動地旋轉pm傳感器組件。

返回到圖2，pm傳感器組件202可選地包括由控制器(如圖1的控制器12)控制的馬達238。在一個示例中，馬達238可以是電動馬達。在另一示例中，用于致動pm傳感器組件202的馬達可以是與控制器12電子通信的代替類型的馬達/致動器。

控制器12可以將用于旋轉pm傳感器組件202的信號發(fā)送至馬達238。這些信號可以包括圍繞中心軸線y-y’沿順時針方向或逆時針方向旋轉pm傳感器組件202的命令。pm傳感器組件202可以基于所估計且/或感測的排氣流動條件經(jīng)由軸承212在排氣通道206內部圍繞中心軸線y-y’旋轉。排氣流動條件可以包括排氣流動方向、排氣流率、傳感器組件上的碳煙負荷、排氣溫度等中的一個或多個。排氣流動條件可以基于安裝在排氣通道中的傳感器的輸出來估計。因此，控制器可以確定排氣流動條件并確定所需要的旋轉量，并且隨后調整馬達的輸出以期望的量旋轉pm傳感器組件。旋轉pm傳感器組件包括致動馬達238，以圍繞中心軸線y-y’旋轉組件202，以便朝向背離進入排氣的沖擊的下游側定位流入口(圖3b中所示的流入口356)。將流入口定位在下游側上的優(yōu)點是靜壓在下游側中較高，并且更多排氣可以能夠經(jīng)由流入口進入并流向定位在殼體204內部的傳感器元件218。

因此，示例pm傳感器組件可以可選地包括馬達和具有計算機可讀指令的控制器，所述計算機可讀指令存儲在非臨時性存儲器上用于致動所述馬達以旋轉pm傳感器，使得流入口定位在pm傳感器的下游側上，以沿與排氣管內部的排氣流動方向相反的方向通過流入口將排氣引入pm傳感器中。

在一個示例中，所述控制器可以基于從諸如沿排氣通道的不同位置定位的流率傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器等一個或多個傳感器接收的輸出確定在排氣通道內部的排氣流的方向。當排氣流的方向改變時，控制器12可以致動馬達238以旋轉pm傳感器組件202。當旋轉pm傳感器組件202時，控制器12可以另外地監(jiān)測pm傳感器組件202的輸出。在一個示例中，控制器12可以通過調整馬達238的輸出使得pm傳感器組件202旋轉的量與排氣流方向的改變的量相同。因此，pm傳感器組件202可以用增量步進旋轉以達到期望的旋轉量，或者可以在一個迅速旋轉中旋轉期望的量。在另一示例中，控制器12可以旋轉pm傳感器組件202，直到pm傳感器上的瞬時碳煙負荷較高。例如，當pm傳感器組件202旋轉時，可以確定瞬時碳煙負荷。pm傳感器組件202可以以較小的增量沿第一方向旋轉。如果在下一個位置的瞬時碳煙負荷高于前一個位置的碳煙負荷，則pm傳感器組件202可以沿相同方向以較小的增量旋轉。然而，在下一個增量旋轉中，如果瞬時碳煙負荷小于前面測量的碳煙負荷，則pm傳感器組件202可以沿相反方向旋轉并且pm傳感器組件202可以通過以相同增量但沿相反方向旋轉而返回到前一個位置。以這種方式，pm傳感器組件202可以旋轉使得自適應地定位流入口，以增加到進入所述組件的排氣流并由此增加所述組件檢測排氣流中的碳煙微粒的靈敏性。在馬達耦連到組件的一些示例實施例中，流板可以不附接到組件。在此類示例中，控制器可以主動地旋轉組件并且將流入口自動地定位在下游側上，從而允許更多排氣經(jīng)由流入口直接地進入組件。

因此，排氣可以通過如圖4中所示地反轉流動方向而進入流入口。轉向圖4，示意圖400示出通過可旋轉pm傳感器組件402的排氣流。具體地，示意圖400示出經(jīng)由沿組件的一側形成的流入口422流入pm傳感器組件402的排氣。

pm傳感器組件402可以是圖1的pm傳感器106和/或圖2、圖3a和圖3b的pm傳感器組件202的示例。因此，pm傳感器組件402的細節(jié)可以類似于參照圖2、圖3a和圖3b描述的示意圖200的pm傳感器組件202。流入口422可以是圖3b中所示的流入口356的示例。

總結如下，pm傳感器組件402包括經(jīng)由布置在傳感器軸套408、殼體404和排氣通道406之間的軸承(在示意圖400中不可見)可旋轉地安裝到排氣通道406上的中空圓柱形殼體404。在一個示例中，多個滾珠軸承可以同心地布置，以允許當pm傳感器組件402在排氣通道406內部旋轉時減小摩擦。

另外地，pm傳感器組件402包括插入殼體404中的傳感器元件410。傳感器元件410定位在殼體404內部，使得傳感器元件410的電極424朝向流入口422面向。在一個示例中，流入口422可以包括具有平行于中心軸線y-y’的長軸線的矩形狹縫或切口，其中狹縫的長度可以大于狹縫的寬度。在不偏離本公開的范圍的情況下，可以使用具有各種形狀和尺寸的切口。在流入口422的任一側上，流板412和414可以安裝到殼體404。在這里，流板412和414以間隙416分離。在一個示例中，間隙416等于流入口422的寬度。在其他示例中，間隙416可以小于流入口422的寬度。

例如，排氣可以沿著箭頭426指示的方向流動，其中箭頭426沿著方向與中心軸線y-y’正交的x軸線?；谂艢饬鞯姆较颍琾m傳感器組件402可以在排氣通道內部旋轉。如前面描述，所述旋轉可以是基于由流板412和414檢測的排氣流的被動旋轉，或者可以是由控制器(如圖1、圖2、圖3a和圖3b的控制器12)進行的主動旋轉。無論主動旋轉或被動旋轉，在所述旋轉之后的主要意圖是經(jīng)旋轉流入口位置422使得排氣經(jīng)配置在與排氣通道內部的排氣流的方向相反的方向上通過流入口422進入。

如前面描述，流板412和414包括經(jīng)配置接收在排氣通道內部流動的排氣的多個穿孔。在這里，多個穿孔418可以沿著流板412的更接近流入口422的邊緣形成。多個穿孔可以包括具有各種形狀和尺寸的穿孔，而不偏離本公開的范圍。

在流板412上形成的多個穿孔418可以接收在排氣通道406內部流動的排氣并且可以首先將所接收的排氣引導到在流板412和414之間形成的間隙416中(如由箭頭427指示)，且然后朝向流入口422引導(如由箭頭430指示)。從多個穿孔418進入間隙416的排氣流動方向與在排氣通道406內部的排氣流動方向正交(如由箭頭426指示)。通過流入口422從間隙416進入殼體404的排氣流動方向(箭頭430)與排氣通道406內部的排氣流動方向相反(箭頭426)。同樣地，在流板414上形成的多個穿孔420可以接收在排氣通道406內部流動的排氣并且可以首先將所接收的排氣引導到在流板412和414之間形成的間隙416(如由箭頭425指示)且然后朝向流入口422引導(如由箭頭430指示)流動。從多個穿孔419進入間隙416的排氣流動方向與在排氣通道406內部的排氣流動方向正交(如由箭頭426指示)。從多個穿孔420進入間隙416中的排氣流動方向(箭頭425)與經(jīng)由在流板412上形成的穿孔418進入間隙的排氣流動方向(箭頭427)相反。無論排氣如何進入間隙416(例如，經(jīng)由穿孔418或經(jīng)由穿孔420)，一旦在間隙416內部，排氣流就被沿著與排氣通道內部的排氣流動方向(箭頭426)相反的方向(箭頭430)朝向流入口422引導。

考慮當排氣通道內部的排氣流動方向(例如，由于發(fā)動機轉速、負荷、汽缸停用、排氣門正時、通過不同通道再循環(huán)的排氣等引起的變化)從由箭頭426指示的方向改變?yōu)橛杉^428指示的方向時的情況。在一個示例中，當排氣流從第一方向(由箭頭426指示)改變?yōu)榈诙较?由箭頭428指示)時，流板412和414可以沿順時針方向偏轉。在另一示例中，從第一方向至第二方向的排氣流的方向變化可以如前所述基于耦連到排氣通道的多個傳感器的輸出來檢測。因此，當流動方向從第一方向(箭頭426)朝向第二方向(箭頭428)改變時，pm傳感器組件402可以如由箭頭438指示經(jīng)由軸承圍繞中心軸線y-y’旋轉。圍繞中心軸線y-y’旋轉pm傳感器組件402包括以排氣流現(xiàn)在沿與第二方向(箭頭428)相反的方向上經(jīng)由流入口422進入所述組件的這種方式沿順時針方向從第一方向朝向第二方向旋轉所述組件。圖5中描述了由控制器執(zhí)行以基于排氣流動方向旋轉pm傳感器組件的示例方法。圖9中示出了在pm傳感器組件的輸出和排氣流動方向之間的示例關系。

在前進到圖5之前，可以理解的是圖1至圖4示出具有各種部件的相對定位的示例配置。如果經(jīng)示出直接地彼此接觸或直接耦連，則至少在一個示例中此類元件可以被分別地稱為直接接觸或直接耦連。類似地，經(jīng)示出彼此連續(xù)或相鄰的元件可以在至少一個示例中分別地彼此連續(xù)或相鄰。作為示例，彼此共面接觸放置的部件可以稱為共面接觸。作為另一示例，彼此間隔開定位且之間僅具有空間而無其他部件的元件可以在至少一個示例中這樣稱呼。作為另一示例，被示出在彼此上面/下面，在彼此的相對側面或在彼此的左邊/右邊的元件可以相對于彼此這樣稱呼。此外，如圖中所示，在至少一個示例中，最頂部元件或元件的最頂部點可以被稱為部件的“頂部”并且最底部元件或元件的最底點可以被稱為所述部件的“底部”。如本文使用，頂部/底部、上部/下部、在上面/在下面可以相對于圖中的豎直軸線并且用于描述附圖的元件相對于彼此的定位。因此，在一個示例中，示出為在其他元件上面的元件被定位在其他元件的豎直上面。作為另一示例，在附圖內示出的元件的形狀可以稱為具有那些形狀(例如，圓形、直線、平面、彎曲的、圓形的、倒角的、成角度的等)。此外，經(jīng)示出彼此相交的元件可以在至少一個示例中被稱為相交元件或彼此相交的元件，此外，經(jīng)示出在另一元件內或經(jīng)示出在另一元件外部的元件可以在一個示例中這樣稱呼。

現(xiàn)在轉向圖5，示出了用于旋轉pm傳感器組件(如例如在圖1處所示的pm傳感器106和/或圖2的pm傳感器組件202和/或圖4的pm傳感器組件402)的方法500。具體地，所述pm傳感器組件可以經(jīng)由軸承可旋轉地安裝在排氣通道上。在這里，pm傳感器組件可以基于排氣流動條件旋轉。

用于實行方法500和本文包括的其余的方法600和700的指令可以由控制器基于存儲在控制器的存儲器上的指令并結合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器，如參照圖1在上面描述的傳感器接收的信號執(zhí)行。根據(jù)下面描述的方法，控制器可以采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器，以調整發(fā)動機操作。

在502處，方法500包括確定和/或估計包括排氣流動條件的發(fā)動機工況。所確定的發(fā)動機工況可以包括例如發(fā)動機轉速、排氣流動方向、排氣流率、發(fā)動機溫度、排氣空氣-燃料比、排氣溫度、自dpf的最后再生而所消逝的持續(xù)時間(或距離)、pm傳感器上的pm負荷、升壓水平、諸如大氣壓力和環(huán)境溫度等環(huán)境條件。排氣流動條件包括估計或感測pm傳感器組件的碳煙負荷、排氣流率、排氣流動方向、排氣溫度等中的一個或多個。在一個示例中，控制器可以基于諸如排氣流率傳感器、排氣溫度傳感器、pm傳感器等一個或多個傳感器的輸出確定排氣流的方向。例如，基于如由沿排氣通道安裝的多個溫度傳感器檢測的排氣溫度的變化，控制器可以確定排氣流動方向。在另一示例中，基于如從安裝在排氣通道中的排氣流率傳感器確定的排氣流率的變化，可以估計排氣流動方向。在另一示例中，基于pm傳感器組件的碳煙負荷，可以確定排氣流的方向。上述傳感器的輸出的任何變化可以用于感測例如排氣流動方向的變化。

方法500前進到504，其中可旋轉pm傳感器組件的輸出可以產(chǎn)生。在這里，隨著排氣流動條件改變，所述組件的旋轉可以改變。旋轉pm傳感器組件包括在505處旋轉所述組件，以引導排氣到所述組件中，使得當排氣在排氣通道內部沿第一方向流動時排氣沿第二方向進入所述組件。在這里，第二方向與第一方向相反。例如，當排氣沿排氣通道的中心軸線平行地流動時，第一方向可以表示為0°。在此類示例中，pm傳感器組件可以圍繞其中心軸線旋轉，使得排氣在反轉其流動之后進入所述組件中。因此，排氣相對于排氣通道的中心軸線以180°進入所述組件。因此，旋轉pm傳感器組件包括經(jīng)由軸承圍繞所述組件的中心軸線旋轉所述組件。在這里，所述組件的中心軸線與排氣通道的中心軸線正交。在一個示例中，旋轉可以是被動旋轉，其中排氣流自動地偏轉附接到組件的流板?？商娲?，在506處，方法500包括通過致動耦連到組件的馬達主動地旋轉組件。在這里，經(jīng)由馬達的旋轉包括調整馬達的輸出以控制pm傳感器組件的旋轉。馬達的輸出可以基于一個或多個上述傳感器的輸出調整。當排氣正沿著第一方向流動時，控制器可以通過控制用于旋轉組件的馬達的輸出來旋轉pm傳感器組件，以允許排氣沿相反的第二方向進入組件。

旋轉pm傳感器組件(主動地或被動地)包括經(jīng)由將組件安裝到排氣通道的軸承旋轉組件，以通過執(zhí)行方法的如下面所述的508至516將排氣引導至組件中。

在508處，方法500包括通過沿組件的一側在流板上形成的多個穿孔將排氣引導向在流板之間形成的間隙。在這里，流板是附接到組件(具體地附接到組件的圓柱形殼體)的一側的平行板，并且包括經(jīng)配置沿與第一方向正交的方向將排氣引導到在流板之間形成的間隙中的一系列穿孔。

接下來在510處，方法500包括經(jīng)由在組件的殼體的一側上形成的開口將排氣從間隙引導到pm傳感器組件中。具體地，沿相反的第二方向將排氣從間隙引導到開口中，其中第二方向與第一方向相反。因此，開口在殼體的一側上在流板之間形成并且與在流板之間形成的間隙連續(xù)。換句話說，間隙經(jīng)由在殼體的一側上形成的開口流體地耦連到殼體的內部。以這種方式，殼體的開口被定位靜壓較高的下游側上。因此，增加量的排氣通過開口進入組件。另外，排氣中的較大微粒和水滴不會受到較高靜壓的影響且由流板阻擋。因此，較大微粒和水滴不經(jīng)由開口進入pm傳感器組件，由此減少例如由于這些微粒沉積在靈敏電極表面上而引起的傳感器誤差。

接下來在512處，方法500包括通過開口將排氣朝向傳感器元件引導。在這里，傳感器元件包括在第一表面上形成的電極和在相對的第二表面上形成的加熱元件。傳感器元件懸掛在內部，使得電極面向開口。在一個示例中，傳感器電極的感測部分的長度基本上等于開口的長度。因此，排氣中的碳煙微粒朝向傳感器電極引導。方法500前進到514。

在514處，方法500包括累積穿過傳感器元件的電極的pm。在這里，電極可以包括在傳感器元件的基板上形成的交叉指型的正電極和負電極?？刂破鲗㈦妷菏┘佑趥鞲衅髟碾姌O，以累積穿過電極的pm。隨著pm或碳煙微粒沉積在交叉指型電極之間，在電極之間測量的電流可以開始增加，所述電流由測量裝置測量。控制器可以能夠確定電流并推測在pm傳感器組件的傳感器元件的交叉指型電極上的對應pm或碳煙負荷。通過監(jiān)測傳感器元件上的負荷，在dpf下游的排氣碳煙負荷可以確定并且由此用于診斷并監(jiān)測dpf的健全和功能狀況(如在圖7中描述)。

方法500然后前進到516。在516處，方法500包括經(jīng)由在殼體的底部處形成的出口孔將排氣從組件引導出來。在這里，出口孔經(jīng)配置將排氣從組件引導出來，使得排氣沿與第一方向和第二方向中的每個正交的方向經(jīng)由出口孔離開。方法前進到518。

在518處，方法500包括確定傳感器元件再生條件是否得到滿足。具體地，當pm傳感器組件上的碳煙負荷大于閾值時，或者當pm傳感器組件的電阻(其根據(jù)溫度調整)下降至閾值電阻時，或當pm傳感器組件的電流大于閾值電流時，pm傳感器再生條件可以視為得到滿足。在一些示例中，如果自緊接的上一次傳感器再生已經(jīng)經(jīng)過閾值時間，則再生條件可以視為得到滿足。pm傳感器組件可以要求再生，以能夠進行進一步pm檢測。

如果再生條件得到滿足(例如，在518處“是”)，則方法500前進到520，在520，pm傳感器組件可以通過執(zhí)行圖6中所示的方法再生。簡單地，pm傳感器組件的再生可以通過加熱傳感器而啟動。例如，pm傳感器組件可以通過致動熱耦連到傳感器電極的基板的加熱元件而加熱。在這里，控制器可以關閉再生電路中的開關，由此將電壓施加于加熱元件，引起加熱元件升溫。此外，控制器可以在再生傳感器時不將電壓施加于傳感器電極。因此，傳感器電極不可以在傳感器再生期間累積碳煙。因此，可以致動加熱元件直到傳感器的碳煙負荷已經(jīng)通過氧化電極之間的碳微粒而充分地減少。然而，如果pm傳感器再生條件未得到滿足(例如，在518處“否”)，則方法前進到522，其中微?？梢岳^續(xù)在傳感器電極上收集并且所述方法結束。

因此，示例方法包括在排氣正流過排氣通道時，從耦連到排氣通道的可旋轉微粒物質(pm)傳感器組件產(chǎn)生輸出，可旋轉pm傳感器組件的旋轉隨著排氣流動條件改變而改變。另外地或可替代地，可旋轉pm傳感器組件可以包括圓柱形殼體，其能夠沿圓柱形殼體組件的中心軸線經(jīng)由軸承旋轉以增加在圓柱形殼體內部保持的傳感器元件上的微粒物質累積，其中中心軸線正交于通過排氣通道的排氣流。另外地或可替代地，通過排氣通道的排氣流可以在第一方向上，并且其中旋轉pm傳感器組件以增加pm累積可以包括旋轉pm傳感器組件，以沿與第一方向相反的第二方向將排氣引導到pm傳感器組件，所述排氣通過在安裝到pm傳感器組件的圓柱形殼體的流板上形成的多個穿孔被引導到pm傳感器組件。另外地或可替代地，流板可以包括沿pm傳感器組件的圓柱形殼體的一側安裝的一對板，使得間隙在一對板之間形成。另外地或可替代地，排氣可以首先通過多個穿孔被引導到間隙中，然后經(jīng)由在圓柱形殼體的一側上形成的開口從間隙引導至圓柱形殼體，所述開口與所述間隙連續(xù)。另外地或可替代地，排氣可以從開口朝向傳感器元件引導，傳感器元件從圓柱形殼體的頂部懸掛，并且其中排氣中的pm穿過在傳感器元件的第一表面上形成的電極而被累積，以產(chǎn)生pm傳感器組件的輸出，第一表面更接近圓柱形殼體的開口。另外地或可替代地，排氣可以經(jīng)由在圓柱形殼體的底部處形成的出口孔而被引導出pm傳感器組件。另外地或可替代地，旋轉可以包括響應于感測的排氣流動條件用致動器旋轉。另外地或可替代地，感測的排氣流動條件包括碳煙負荷、排氣流率和排氣流的排氣溫度中的一個或多個。

現(xiàn)在轉向圖9，曲線圖900示出在排氣流方向、可旋轉pm傳感器組件的位置和pm傳感器組件的輸出之間的示例關系。900的第一曲線902示出由定位在排氣通道內部的多個位置處的流率傳感器、溫度傳感器等中的一個或多個確定的排氣流方向。第二曲線908示出可旋轉pm傳感器組件相對于排氣流動方向的位置。第三曲線圖912示出可旋轉pm傳感器組件的輸出。虛線910指示固定的pm傳感器組件的輸出，其中pm傳感器組件位置相對于排氣流動方向固定。對于每個曲線，時間沿x(水平)軸線示出，而每個相應參數(shù)的值沿y(豎直)軸線示出。

在時間t0和t1之間，排氣通道內部的排氣流在第一方向上(曲線902)?？尚Dpm傳感器組件可以定位在位置1處(曲線908)使得排氣在與第一方向相反的方向上進入pm傳感器組件。具體地，排氣通過流板上的多個穿孔進入在流板之間的間隙中。隨后，排氣反轉其流動方向并朝向定位在流板之間的流入口流動。其后，排氣通過流入口朝向傳感器元件進入，并且碳煙微粒開始累積在傳感器元件上。此優(yōu)點是更多排氣進入組件，并且更多微粒穿過傳感器元件的電極而被累積。因此，pm傳感器的輸出(曲線912)增加。在一個示例中，pm傳感器組件的輸出可以是在傳感器元件上的負荷?？刂破骺梢曰趥鞲衅髟碾姌O兩端的電阻/電流變化估計組件的負荷。只要排氣在第一方向上流動，pm傳感器組件就可以維持在第一位置。

然而，在時間t2處，排氣流方向從第一方向朝向不同的第二方向改變。在時間t2和t3之間，排氣流從第一方向逐漸地改變?yōu)榈诙较?。相應地，pm傳感器組件可以從第一方向朝向第二方向旋轉。在一個示例中，流板可以由排氣流偏轉并且相應地，pm傳感器組件可以逐漸地朝向第二方向旋轉。排氣流使流板偏轉的量可以取決于例如排氣流率。較高的流率可以偏轉流板較大的量，并且較低的流率可以偏轉流板較小的量。在另一示例中，控制器可以致動耦連到pm傳感器組件的馬達，以(通過執(zhí)行例如圖5中所述的方法)將pm傳感器組件從第一方向朝向第二方向旋轉。在這里，旋轉量可以通過例如控制馬達的輸出而被控制。隨著pm傳感器組件從第一方向朝向第二方向旋轉，pm傳感器組件的輸出(曲線912)可以繼續(xù)增加。然而，如果pm傳感器組件固定到排氣通道，流動方向的變化可以引起pm傳感器組件的輸出減少(曲線910)。原因是流入口可以不再位于較高靜態(tài)側面上，并且進入pm傳感器組件的排氣量可以減少。因此，穿過電極捕獲的碳煙微粒也將下降，導致pm傳感器組件輸出減小(曲線910)。相對于固定組件，可旋轉pm傳感器組件的優(yōu)點是可旋轉組件可以能夠獨立于排氣流方向，準確地檢測排氣流中的碳煙微粒。

在t2和t3之間，排氣流在第二方向上(曲線902)，并且相應地，pm傳感器組件可以維持在第二位置處(曲線908)。排氣可以繼續(xù)沿與第二方向相反的方向進入，并且pm傳感器組件的輸出可以繼續(xù)增加(曲線912)。如前所述，pm傳感器組件的輸出可以繼續(xù)減少(曲線910)。

在t3和t4之間，排氣流方向可以從第二方向朝向第一方向改變(曲線902)。因此，可旋轉pm傳感器組件位置可以調整。調整可旋轉pm傳感器組件包括從第二方向至第一方向旋轉組件(如較早描述，被動地旋轉或主動地旋轉)(曲線908)。在這里，組件的旋轉允許排氣沿與第一方向相反的方向進入組件。因此，增加的碳煙微粒穿過傳感器電極而被捕獲并且pm傳感器組件的輸出繼續(xù)增加(曲線912)。因此，在t3和t4之間的組件的旋轉方向與在t1和t2之間發(fā)生的旋轉方向相反。相比之下，固定pm傳感器組件的輸出將繼續(xù)減少(曲線910)。

因此，示例pm傳感器組件可以包括經(jīng)由滾珠軸承可旋轉地安裝到排氣通道并圍繞中心軸線可旋轉的中空圓柱形管、與中心軸線同軸且耦連到管頂部的傳感器元件、僅在管的一側上的切口和耦連到管的一側并且通過由切口的寬度限定的間隙分離的一對平行流板。另外地或可替代地，一對平行流板的第一板可以耦連到切口的第一邊緣，并且一對平行流板的第二板可以耦連到切口的第二邊緣，并且其中第一板和第二板中的每個包括穿孔，所述穿孔經(jīng)配置沿與排氣通道內部的排氣流的方向正交的方向將排氣引導到在一對平行流板之間形成的間隙中，且然后沿與排氣通道內部的排氣流的方向相反的方向通過切口將排氣從間隙朝向傳感器元件引導。另外地或可替代地，組件還可以包括馬達和具有計算機可讀指令的控制器，所述計算機可讀指令存儲在非臨時性存儲器上用于響應于排氣流的方向從第一方向改變?yōu)榈诙较?，通過致動馬達來旋轉pm傳感器組件以從第一方向朝向第二方向旋轉pm傳感器組件一定的量，使得排氣沿與第二方向相反的方向進入pm傳感器組件，并將電壓施加于在傳感器元件上形成的電極以累積穿過電極的排氣pm，所述排氣與傳感器元件的電極正交地引導至pm傳感器組件中。另外地或可替代地，組件還可以包括在保護管的底部表面處形成的出口孔，所述出口孔經(jīng)配置沿與排氣通道內部的排氣流的方向正交的方向將排氣引導出pm傳感器組件。

因此，通過基于感測的排氣流動條件旋轉pm傳感器組件，所述組件的碳煙負荷可以維持處于恒定比率并且pm傳感器組件的輸出對排氣流動方向的依賴性可以進一步減少。因此，pm傳感器靈敏性獨立于進入排氣流的方向，從而更準確地且更可靠地測量離開dpf的pm。因此，dpf的任何泄漏或劣化可以被更高效地且更有效地檢測到。

現(xiàn)在轉向圖6，示出了用于再生pm傳感器(如例如圖1中所示的pm傳感器106和/或圖2的pm傳感器組件202)的方法600。具體地，當pm傳感器上的碳煙負荷大于閾值時，或者當針對溫度調整的pm傳感器的電阻下降到閾值電阻時，pm傳感器再生條件可以視為得到滿足，并且pm傳感器可以要求再生以能夠進一步pm檢測。在602處，pm傳感器的再生可以啟動并且在604處pm傳感器可以通過加熱傳感器而再生。pm傳感器可以通過致動加熱元件加熱，直到傳感器的碳煙負荷已經(jīng)通過電極之間的碳微粒的氧化而被充分減少。pm傳感器再生典型地通過使用計時器控制，并且計時器可以在602處被設置有閾值持續(xù)時間?？商娲兀瑐鞲衅髟偕梢允褂脗鞲衅骷舛说臏囟葴y量或者通過控制到加熱器的功率或這些中的任何或全部而控制。當計時器用于pm傳感器再生時，則方法600包括檢查閾值持續(xù)時間是否已經(jīng)在606處消逝。如果閾值持續(xù)時間尚未消逝(例如在606處“否”)，則方法600前進到608，其中再生電路可以保持打開以繼續(xù)再生。如果閾值持續(xù)時間已經(jīng)消逝(例如，在606處“是”)，則方法600前進到610，其中pm傳感器再生可以終止并且電路可以在612處關閉。此外，傳感器電極可以冷卻到例如排氣溫度。方法600前進到614，其中pm傳感器負荷和再生歷史可以更新并存儲在存儲器中。例如，pm傳感器再生的頻率和/或傳感器再生之間的平均持續(xù)時間可以更新并且所述方法結束。

發(fā)動機排氣通道可以包括定位在dpf上游和/或下游用于確定dpf的碳煙負荷的一個或多個pm傳感器。當pm傳感器定位在dpf上游時，基于在碳煙沉積在pm傳感器的多個電極上之后的電阻變化，傳感器上的碳煙負荷可以推斷出。例如，因此確定的碳煙負荷可以用于更新dpf上的碳煙負荷。如果dpf上的碳煙負荷大于用于dpf再生的閾值，則控制器可以調整發(fā)動機操作參數(shù)以再生dpf。具體地，響應于過濾再生條件得到滿足，過濾器(或在過濾器附近)的溫度可以充分地升高，以燃燒掉所存儲的碳煙。這可以包括操作耦連到dpf的加熱器或者升高流入dpf中的發(fā)動機排氣(例如，通過富操作)的溫度。

現(xiàn)在轉向圖7，示出了基于pm傳感器的再生時間診斷dpf功能的示例方法700。在702處，可以由控制器通過校準計算用于pm傳感器的再生時間t(i)_regen，其是從前一次再生的結束到pm傳感器的當前再生的開始的測量時間。在704處，比較t(i)_regen與t(i-1)_regen，t(i-1)_regen是pm傳感器的校準的前次再生時間。由此，可以推斷出碳煙傳感器可以通過再生循環(huán)多次，以便診斷dpf。如果t(i)_regen小于t(i-1)_regen值的一半，則在708處指示dpf正在泄漏，并且dpf劣化信號啟動?？商娲鼗虺松鲜鲞^程以外，dpf可以使用諸如排氣溫度、發(fā)動機轉速/負荷等其他參數(shù)診斷。劣化信號可以由例如診斷模式下的故障指示燈啟動。另外，方法700包括在710處基于指示dpf泄漏而調整發(fā)動機操作。調整發(fā)動機操作可以包括例如在712處限制發(fā)動機轉矩。在一個示例中，響應于檢測到dpf泄漏，發(fā)動機功率和轉矩可以減小。減小發(fā)動機功率和轉矩可以減少排氣中的pm排放的量。例如，調整發(fā)動機操作可以包括減少在重負荷條件下在柴油發(fā)動機中噴射的燃料，從而減小轉矩。另外地或可替代地，響應于檢測到dpf泄漏，egr使用可以減少。另外地或可替代地，發(fā)動機報警信號將出現(xiàn)在儀表盤上，以指示在dpf服務檢查之前車輛可以驅動的最大距離。

當前再生時間小于前次再生時間的一半可以指示用于電路達到r_regen閾值的時間顯著地較短，并且因此再生的頻率較高。pm傳感器的較高的再生頻率可以指示流出的排氣包含比與正常發(fā)揮功能的dpf實現(xiàn)的更高量的微粒物質。因此，如果碳煙傳感器中的再生時間變化達到閾值t_regen，其中pm傳感器的當前再生時間小于前次再生時間的一半，則dpf劣化或泄露被指示，例如經(jīng)由顯示器向操作員指示，和/或通過設置存儲在耦連到處理器的非臨時性存儲器的標志來指示，該標志可以被發(fā)送至耦連到處理器的診斷工具。如果碳煙傳感器的再生時間的變化不達到閾值t_regen，則在706處不指示dpf泄漏。以這種方式，定位在微粒物質傳感器上游的微粒過濾器的泄漏可以基于微粒物質傳感器電極上的微粒的沉積速率而被檢測。

現(xiàn)在轉向圖8，曲線圖800示出在pm傳感器上的碳煙負荷和在微粒過濾器上的碳煙負荷之間的示例關系。具體地，曲線圖800示出pm傳感器再生和dpf的碳煙負荷之間的關系(具體地pm傳感器再生可以如何指示dpf劣化)的圖形表示。豎直標記t0、t1、t2、t3、t4、t5和t6識別pm傳感器和dpf在操作和系統(tǒng)中的重要時間。

圖8的第一曲線圖示出pm傳感器上的碳煙負荷。如前所述，pm穿過在定位在階梯狀組件內部的板上形成的正電極和負電極而被沉積。隨著碳煙累積，在電極兩端測量的電流開始增加(或者電極的電阻開始減少)?？刂破骺梢阅軌蚧谒鶞y量的電流/電阻確定碳煙負荷(曲線802)。因此，碳煙負荷在曲線的底部時處于其最低值并且在豎直方向上朝向曲線的頂部增加量值。水平方向表示時間并且時間從曲線的左側增加至右側。在頂部曲線的水平標記806表示用于pm傳感器的再生的閾值負荷。在第二曲線中，曲線804表示dpf上的碳煙負荷，并且水平標記808表示dpf的閾值碳煙負荷。

在t0和t1之間，示出了pm傳感器再生循環(huán)。在時間t0處，pm傳感器處于相對干凈狀態(tài)，如由低pm負荷測量的(曲線802)。耦連到pm傳感器的控制器基于例如在傳感器電極兩端測量的電流/電阻來確定pm傳感器的碳煙負荷。當控制器確定碳煙負荷小時，其可以發(fā)送指令至再生電路，以結束提供熱，使得檢測電路可以開始檢測pm負荷累積。隨著pm負荷在傳感器上增加，碳煙累積在傳感器電極之間的間隙中。

在t0和t1之間，隨著pm繼續(xù)累積，碳煙負荷(曲線802)相應地增加并且進一步地dpf上的碳煙負荷也增加(曲線804)。在一些示例中，當pm傳感器位于例如dpf上游時，dpf上的碳煙負荷可以是基于pm傳感器負荷。

在t1處，pm傳感器上的碳煙負荷(曲線802)達到用于pm傳感器再生的閾值負荷(標記806)。所述閾值負荷可以是傳感器可以要求再生的負荷。在t1處，pm傳感器再生可以如較早解釋地啟動。簡單地，控制器可以關閉電路中的開關，以將電壓施加于沿例如中心元件的內表面形成的加熱元件。另外，pm傳感器可以在pm累積模式下不操作，因此控制器可以不將任何電壓施加于傳感器電極。

因此，在t1和t2之間，pm傳感器可以通過接通用于再生的電路而被再生。在t2處，pm傳感器可以充分地冷卻，并且可以開始累積碳煙并例如在t2和t3之間繼續(xù)累積(dpf再生循環(huán))。在t2和t3之間的時間期間，dpf碳煙負荷繼續(xù)增加(曲線804)。然而，在t3處，dpf上的碳煙負荷(曲線804)達到用于dpf再生的閾值碳煙負荷(標記808)。在t3和t4之間，dpf可以再生以燃燒掉沉積在dpf上的碳煙。此外在t4處，pm傳感器再生頻率可以與pm傳感器的前次估計的再生頻率相比較?；趐m傳感器再生頻率仍然類似于以前的循環(huán)，dpf可以確定為不泄漏。以這種方式，基于pm傳感器輸出，dpf健全狀況可以被監(jiān)測并且就泄漏進行診斷。

在t5和t6之間，示出了另一個dpf循環(huán)。在這里，在t5和t6之間，dpf上的碳煙負荷逐漸地增加(曲線804)。在此時間期間，可以監(jiān)測pm傳感器上的碳煙負荷(曲線802)。曲線802示出pm傳感器經(jīng)歷如前描述的多個再生循環(huán)。然而，pm傳感器的再生頻率已經(jīng)幾乎加倍(曲線802)。pm傳感器的較高的再生頻率可以指示流出的排氣包含比用正常發(fā)揮功能的dpf實現(xiàn)的更高量的微粒物質。因此在t6處，可以指示dpf泄漏。

以這種方式，可以確定排氣pm負荷和由此dpf碳煙負荷的更準確的測量。因此，這增加過濾器再生操作的效率。另外，通過實現(xiàn)排氣dpf的更準確診斷，排氣排放合規(guī)性可以增加。因此，這降低替換有功能的微粒過濾器的高擔保成本并且排氣部件壽命延長。

以這種方式，通過基于感測的排氣流動條件旋轉pm傳感器組件，組件的碳煙負荷可以維持處于恒定的比率并且pm傳感器組件的輸出對排氣流動方向的依賴性可以進一步降低。在排氣通道內部經(jīng)由軸承旋轉pm傳感器組件的技術效果是pm傳感器電極上的微粒的沉積速率保持幾乎恒定。因此，pm傳感器靈敏性獨立于進入的排氣流的方向，從而更準確、可靠地測量離開dpf的pm。因此，dpf的任何泄漏或劣化可以更高效地且有效地檢測到。包括流板的另一技術效果是較大的微粒和/或水滴可以由流板捕獲。因此，傳感器元件可以被保護免于水滴和較大微粒的撞擊?？傊?，傳感器的這些特征可以使傳感器的輸出更準確，從增加微粒過濾器上的微粒負荷估計的準確度。

上述系統(tǒng)和方法還提供一種方法，所述方法包括在排氣正流過排氣通道時，從耦連到排氣通道的可旋轉微粒物質(pm)傳感器組件產(chǎn)生輸出，可旋轉pm傳感器組件的旋轉隨著排氣流動條件改變而改變。在所述方法的第一示例中，所述方法可以另外地或可替代地包括其中可旋轉pm傳感器組件包括圓柱形殼體，其能夠沿圓柱形殼體組件的中心軸線經(jīng)由軸承旋轉，以增加在圓柱形殼體內部保持的傳感器元件上的微粒物質累積，所述中心軸線與通過排氣通道的排氣流正交。所述方法的第二示例可選地包括第一示例，并且還包括其中穿過排氣通道的排氣流在第一方向上，并且其中旋轉pm傳感器組件以增加pm累積包括旋轉pm傳感器組件以沿與第一方向相反的第二方向將排氣引導到pm傳感器組件中，所述排氣通過在安裝到pm傳感器組件的圓柱形殼體的流板上形成的多個穿孔被引導到pm傳感器組件中。所述方法的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且還包括其中流板包括一對板，其沿pm傳感器組件的圓柱形殼體的一側安裝，使得間隙在一對板之間形成。所述方法的第四示例可選地包括第一示例至第三示例中的一個或多個，并且還包括其中排氣通過多個穿孔首先被引導到間隙中，然后經(jīng)由在圓柱形殼體的一側上形成的開口從間隙引導到圓柱形殼體中，所述開口與間隙連續(xù)。所述方法的第五示例可選地包括第一示例至第四示例中的一個或多個，并且還包括其中排氣從開口朝向傳感器元件引導，所述傳感器元件從圓柱形殼體的頂部懸掛，并且其中排氣中的pm穿過在傳感器元件的第一表面上形成的電極而被累積，以產(chǎn)生pm傳感器組件的輸出，所述第一表面更接近圓柱形殼體的開口。所述方法的第六示例可選地包括第一示例至第五示例中的一個或多個，并且還進一步包括其中排氣經(jīng)由在圓柱形殼體的底部處形成的出口孔被引導出pm傳感器組件。所述方法的第七示例可選地包括第一示例至第六示例中的一個或多個，并且還包括其中旋轉包括響應于感測的排氣流動條件用致動器旋轉。所述方法的第八示例可選地包括第一示例至第七示例中的一個或多個，并且還包括其中所感測的排氣流動條件包括碳煙負荷、排氣流率和排氣流的排氣溫度中的一個或多個。

上述系統(tǒng)和方法提供一種微粒物質傳感器，所述微粒物質傳感器包括：具有傳感器元件的保護管；具有穿孔的一對板，所述一對板耦連到保護管的一側并以一間隙彼此分離；在保護管的一側上形成的流入口，所述流入口與間隙連續(xù)并定位在一對板之間，所述傳感器元件面向流入口；傳感器蓋和將保護管耦連到排氣管的墊圈保持物；和軸承，其布置在傳感器蓋的內表面和墊圈保持物的外表面之間以可旋轉地安裝pm傳感器到排氣管。在微粒物質傳感器組件的第一示例中，傳感器可以另外地或可替代地包括其中軸承經(jīng)配置沿與排氣管內部的排氣流的方向正交的pm傳感器的中心軸線旋轉pm傳感器。微粒物質傳感器組件的第二示例可選地包括第一示例，并且還包括其中所述一對板平行于彼此并進一步平行于排氣管內部的排氣流的方向。微粒物質傳感器組件的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且還包括其中一對板上的穿孔經(jīng)配置從排氣管接收排氣，沿與排氣管內部的排氣流的方向正交的方向將所接收的排氣引到間隙中，且然后通過在保護管上形成的流入口將間隙中的排氣朝向傳感器元件引導，所述流入口經(jīng)配置沿與排氣管內部的排氣流動方向相反的方向將排氣從間隙朝向傳感器元件引導。微粒物質傳感器的第四示例可選地包括第一示例至第三示例中的一個或多個，并且還包括馬達和具有計算機可讀指令的控制器，所述計算機可讀指令存儲在非臨時性存儲器上用于致動馬達以旋轉pm傳感器，使得流入口定位在pm傳感器的下游側上，以沿與排氣管內部的排氣流動方向相反的方向通過流入口將排氣引導到pm傳感器中。微粒物質傳感器的第五示例可選地包括第一示例至第四示例中的一個或多個，并且還包括其中控制器包括進一步的指令，以將第一電壓施加于在傳感器元件的第一表面上形成的一對電極以累積穿過一對電極的排氣pm，基于在傳感器元件中產(chǎn)生的電流估計傳感器元件上的負荷，以及響應于負荷高于閾值，將第二電壓施加于在傳感器元件的相對第二表面上形成的加熱元件以再生傳感器。微粒物質傳感器的第六示例可選地包括第一示例至第五示例中的一個或多個，并且還包括其中在保護管的底部處的出口經(jīng)配置沿與排氣管內部的排氣流的方向正交的方向將排氣從pm傳感器引導出來朝向排氣管。

上述系統(tǒng)和方法提供一種微粒物質傳感器，其包括：中空圓柱形管，其經(jīng)由滾珠軸承可旋轉地安裝到排氣通道并且圍繞中心軸線可旋轉；與中心軸線同軸且耦連到管頂部的傳感器元件；僅在管的一側上的切口；和耦連到管的一側并且通過由切口的寬度限定的間隙分離的一對平行的流板。在微粒物質傳感器組件的第一示例中，傳感器可以另外地或可替代地包括其中一對平行的流板中的第一板耦連到切口的第一邊緣，并且一對平行的流板的第二板耦連到切口的第二邊緣，并且其中第一板和第二板中的每個包括穿孔，穿孔經(jīng)配置沿與排氣通道內部的排氣流的方向正交的方向將排氣引入在一對平行流板之間形成的間隙中，且然后沿與排氣通道內部的排氣流的方向相反的方向通過切口將排氣從間隙朝向傳感器元件引導。微粒物質傳感器組件的第二示例可選地包括第一示例并且還包括馬達和具有計算機可讀指令的控制器，所述計算機可讀指令存儲在非臨時性存儲器上用于：響應于排氣流的方向從第一方向改變?yōu)榈诙较?，通過致動馬達以旋轉pm傳感器組件以從第一方向朝向第二方向旋轉pm傳感器組件某一量使得排氣與第二方向相反地進入pm傳感器組件，并且將電壓施加于在傳感器元件上形成的電極，以累積穿過電極的排氣pm，所述排氣與傳感器元件的電極正交地引導到pm傳感器組件中。微粒物質傳感器組件的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且還包括在保護管的底部表面上形成的出口孔，所述出口孔經(jīng)配置沿與排氣通道內部的排氣流的方向正交的方向將排氣引導出pm傳感器組件。

注意本文包括的示例控制和估計例程可以與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文公開的控制方法和例程可以作為可執(zhí)行指令存儲在非臨時性存儲器中并且可以由包括控制器的控制系統(tǒng)與各種傳感器、致動器和其他發(fā)動機硬件結合實行。本文所述的具體例程可以表示任何數(shù)量的諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等處理策略中的一個或多個。因此，所示的各種動作、操作和/或功能可以以所示的順序、并行地或在一些省略的情況下執(zhí)行。同樣地，處理順序不是實現(xiàn)本文所述的示例實施例的特征和優(yōu)點所必需的，但是為了便于說明和描述提供了處理順序。所示的動作、操作和/或功能中的一個或多個可以根據(jù)正在使用的特定策略重復地執(zhí)行。此外，所描述的動作、操作和/或功能可以以圖形方式表示要編入發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質的非臨時性存儲器中的代碼，其中所描述的動作通過執(zhí)行包括各種發(fā)動機硬件部件與電子控制器的系統(tǒng)中的指令而完成。

將理解的是本文公開的配置和例程在本質上是示例性的，并且這些具體實施例不應當以限制意義考慮，因為許多變化都是可能的。例如，上述技術可以應用于v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸和其他發(fā)動機類型。本公開的主題包括各種系統(tǒng)和配置和本文公開的其他特征、功能和/或屬性的所有新穎且非顯而易見的組合和子組合。

隨附權利要求特別地指出視為新穎性且非顯而易見的某些組合和子組合。這些權利要求可以指代“一”元件或“第一”元件或它們的等同物。此類權利要求應該理解為包括一個或多個此類元件的并入，既不要求也不排除兩個或更多個此類元件。所公開的特征、功能、元件和/或屬性的其他組合和子組合可以通過對本權利要求的修改或者通過在本申請或相關申請中提出新的權利要求來加以保護。此類權利要求無論在范圍上比原始權利要求更寬、更窄、相等或不同也視為包括在本公開的主題內。