使用射频传感器确定柴油颗粒过滤器中碳烟负载的估计值制造技术

公开了一种使用射频传感器以用于确定柴油颗粒过滤器中的碳烟负载的估计值的方法。该方法包括：接收从针对由射频传感器检测的第一射频带内的第一多个射频中的每个射频的衰减值中导出的第一平均衰减值；以及接收针对与第一射频带内的第一多个射频相关的平均衰减值的第一标准偏差数据。该方法还包括：确定标准偏差数据是否超过标准偏差阈值。在标准偏差数据不超过标准偏差阈值的情况下，该方法使用第一平均衰减值来推断针对柴油颗粒过滤器中的碳烟负载的值。在标准偏差数据超过标准偏差阈值的情况下，该方法包括：接收从针对第二射频带内的第二多个射频中的每个射频的衰减值中导出的第二平均衰减值；以及接收与针对由射频传感器检测的第二射频带内第二多个射频的平均衰减值相关的第二标准偏差数据。在第二标准偏差数据不超过标准偏差阈值的情况下，该方法使用第二平均衰减值来推断针对柴油颗粒过滤器中的碳烟负载的值。器中的碳烟负载的值。器中的碳烟负载的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用射频传感器确定柴油颗粒过滤器中碳烟负载的估计值


[0001]本专利技术涉及使用射频(RF)感测来测量例如柴油颗粒过滤器中的碳烟的领域。

技术介绍

[0002]已知使用射频传感器来感测柴油颗粒过滤器中的碳烟负载。此布置利用了包括射频发送器和射频接收器的射频传感器。射频波跨发送器的频率扫描被发送到柴油颗粒过滤器中。一旦受到穿过柴油颗粒过滤器的影响，接收器便会接收射频波。柴油颗粒过滤器中的碳烟会影响穿过柴油颗粒过滤器的射频波。由接收器接收到的射频波然后被解释以确定柴油颗粒过滤器内的碳烟负载的程度。
[0003]一般来讲，处理器(可能是发动机管理系统的构成)接收来自传感器的原始射频数据，并且解释该数据以推断柴油颗粒过滤器内的碳烟负载。
[0004]传感器可以确定针对最小射频值与最大频率值之间的多个射频中的每个射频的衰减值。传感器也可以提供针对多个射频的衰减值的平均衰减值。传感器还可以提供与平均衰减值相关的标准偏差数据。
[0005]从传感器接收数据的处理器可以使用从传感器接收的平均衰减值、标准偏差数据以及最大频率值和最小频率值，以推断碳烟负载。以这种方式，由传感器提供的数据量明显小于所有衰减值的完整数据集，衰减值是针对最小射频值与最大频率值之间的多个射频中的每个射频。这可以在传感器与处理器之间的数据的传输中节省相当大的带宽，以及节省处理器中相当大的处理能力。
[0006]该系统的本质是，对于某些射频，可能存在导致显著衰减的共振影响。在某些频率下的这种显著衰减可能会在一定程度上影响平均衰减值，即意味着用于推断柴油颗粒过滤器中碳烟负载的能力可能会受到损害。
[0007]对于处理器来说，仔细检查大量原始射频衰减数据代替平均、最小、最大和标准偏差数据可能是不可取的。在任何情况下，为了能够提供此数据，可能要求明显更加复杂的传感器，涉及到更高的硬件成本，以及用于在传感器和处理器之间传输数据的更大带宽。

技术实现思路

[0008]在这种背景下，提供了一种使用射频传感器以用于确定柴油颗粒过滤器中碳灰负载的估计值的方法，该方法包括：
[0009]接收从针对第一射频带内的第一多个射频中的每个射频的衰减值中导出的第一平均衰减值；
[0010]接收针对与第一射频带内的第一多个射频相关的平均衰减值的第一标准偏差数据；
[0011]确定标准偏差数据是否超过标准偏差阈值；
[0012](a)在标准偏差数据不超过标准偏差阈值的情况下：
[0013]使用第一平均衰减值来推断针对柴油颗粒过滤器中的碳烟负载的值；
[0014](b)在标准偏差数据超过标准偏差阈值的情况下：
[0015]接收从针对第二射频带内的第二多个射频中的每个射频的衰减值中导出的第二平均衰减值；
[0016]接收与针对第二射频带内的第二多个射频的平均衰减值相关的第二标准偏差数据；以及
[0017]在第二标准偏差数据不超过标准偏差阈值的情况下：
[0018]使用第二平均衰减值来推断针对柴油颗粒过滤器中的碳烟负载的值。
附图说明
[0019]图1示出了用于与本专利技术的方法一起使用的包括内燃发动机和后处理装置的发动机组件；
[0020]图2示出了射频衰减数据与频率和碳烟负载的三维图形表示；
[0021]图3示出了对于归一化碳烟负载为零的衰减与频率的曲线图；
[0022]图4示出了对于归一化碳烟负载为35的衰减与频率的曲线图；并且
[0023]图5示出了对于归一化碳烟负载为100的衰减与频率的曲线图。
具体实施方式
[0024]图1示出了发动机组件100的硬件布置，该发动机组件包括内燃发动机200和后处理装置300，该后处理装置包括用于根据本专利技术的方法使用的射频碳烟传感器350。
[0025]除了内燃发动机和后处理装置之外，发动机组件100还可以包括涡轮增压器400和废气再循环回路500。
[0026]废气再循环回路包括EGR预冷却器510、EGR阀520、EGR冷却器530和EGR混合器540。
[0027]内燃发动机200可以包括燃烧室，在该燃烧室中，燃料可以与空气燃烧以产生动能。空气可以经由空气滤清器(过滤器)430、涡轮增压器400的压缩机410、空气冷却器440和废气再循环回路500的废气再循环混合器540提供给燃烧室。
[0028]由燃烧室中的燃烧得来的废气可以至少部分经由废气再循环回路500再循环到废气再循环混合器510，使得其可以与来自涡轮增压器400的压缩机410的空气相结合穿过燃烧室返回。废气再循环阀520可以控制通过废气再循环回路500的流量。
[0029]由燃烧室中的燃烧得来的废气的第二部分可以穿过涡轮增压器的涡轮420。电子废气门430可以控制旁通路线，通过该旁通路线，流量可以选择性地绕过涡轮增压器涡轮420。排气背压阀440可以位于涡轮420的下游。
[0030]后处理装置300可以包括：包括柴油氧化催化剂的柴油氧化催化剂模块310、包括柴油颗粒过滤器的柴油颗粒过滤器模块320和包括选择性还原催化剂的选择性催化还原模块330。喷射器340可以位于选择性还原催化剂模块330的上游，以提供还原剂来促进与氮氧化物(NO
x
)的适当反应。NOx传感器331、332可以设在选择性催化还原模块的上游和下游两者处。
[0031]与本专利技术的方法特别相关的是与柴油颗粒过滤器模块320相关联的射频碳烟传感器350。射频碳烟传感器350可以包括天线和接收器。天线与接收器之间可以具有间隙。该间隙可以在柴油颗粒过滤器320的上游端与下游端之间，或者可以在柴油颗粒过滤器320的相
对侧之间。天线和接收器的相对位置可能会影响由射频碳烟传感器350提供的数据，包括在柴油颗粒过滤器320内没有碳烟的情况下。由射频碳烟传感器350提供的数据也可能受到柴油颗粒过滤器320的几何形状的影响。
[0032]在一些实施例中，可以设有另外的传感器。例如，可以设有：柴油氧化催化剂模块入口温度传感器333；柴油颗粒过滤器入口温度传感器334；和选择性催化还原模块入口温度传感器335。也可以设有其他传感器。
[0033]图2示出了相对于射频值和碳烟负载被绘制为针对特定硬件布置的三维超曲面的原始测量衰减数据。应当注意，衰减数据受到更多因素的影响，如图2曲线所示。例如，温度可能对衰减数据有重大影响。为简单起见，并且由于不可能以诸如图2的图形格式来示出额外的维度，因此图2的数据中未示出温度的影响。相反，图2的数据是针对特定温度的。相应地，对于不同的温度，可能有与图2曲线等同的曲线。在一种布置中，对于从柴油颗粒过滤器入口温度传感器334获得的每个温度，可以有不同的图2曲线。从柴油颗粒过滤器入口温度传感器334获得的测量温度可以用来确定图2曲线的范围中的哪个范围被用作根据本专利技术的方法的部分。
[0034]从图2的数据中可以看出，即使没有碳烟负载，衰减也会随着频率而变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用射频传感器以用于确定柴油颗粒过滤器中的碳烟负载的估计值的方法，所述方法包括：接收从针对由所述射频传感器检测的第一射频带内的第一多个射频中的每个射频的衰减值中导出的第一平均衰减值；接收针对与所述第一射频带内的所述第一多个射频相关的平均衰减值的第一标准偏差数据；确定所述第一标准偏差数据是否超过标准偏差阈值；(a)在所述第一标准偏差数据不超过所述标准偏差阈值的情况下：使用所述第一平均衰减值来推断针对所述柴油颗粒过滤器中的碳烟负载的值；(b)在所述第一标准偏差数据超过所述标准偏差阈值的情况下：接收从针对第二射频带内的第二多个射频中的每个射频的衰减值中导出的第二平均衰减值；接收与针对由所述射频传感器检测的所述第二射频带内的第二多个射频的平均衰减值相关的第二标准偏差数据；以及在所述第二标准偏差数据不超过所述标准偏差阈值的情况下：使用所述第二平均衰减值来推断针对所述柴油颗粒过滤器中的碳烟负载的值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二射频带形成所述第一射频带的子集。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，第二射频带包括下频带和上频带，其中，所述下频带与所述上频带由带阻频率区域分开。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述带阻频率区域覆盖导致所述标准偏差数据超过所述标准偏差阈值的最小频率范围。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，在所述标准偏差数据超过所述标准偏差阈值的情况下，所述带阻频率区域的位置被递增地频移到导致所述标准偏差数据落入所述标准偏差阈值内所必需的最小程度。6.根据权利要求5所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：珀金斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：