專(zhuān)利名稱(chēng)：具有scr轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控禁用的廢氣診斷系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)廢氣系統(tǒng)，并且尤其是檢測(cè)選擇性催化還原(SCR)轉(zhuǎn)化效率的廢氣診斷系統(tǒng)以及方法。
背景技術(shù)：
在此提供背景技術(shù)的描述是為了概括地呈現(xiàn)本發(fā)明的背景的目的。現(xiàn)署名的發(fā)明者的工作，在本背景技術(shù)部分描述的范圍內(nèi)，以及在其它情況下可能不構(gòu)成提出申請(qǐng)時(shí)的先前技術(shù)的描述的方面，都不能明確或隱含地被承認(rèn)作為與本發(fā)明相對(duì)的先前技術(shù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒循環(huán)中，空氣/燃料混合物通過(guò)通向氣缸的進(jìn)氣閥被傳遞。該空氣/燃料混合物被壓縮和燃燒以提供輸出力矩。燃燒后，活塞推動(dòng)氣缸中的廢氣通過(guò)廢氣閥排出并通向廢氣系統(tǒng)。該廢氣可能含有氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)。發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣處理系統(tǒng)可包括選擇性催化還原(SCR)催化劑以減少氮氧化物 (NOx)。SCR催化劑將NOx轉(zhuǎn)化成氮?dú)怅?duì)和水H20?？稍赟CR催化劑的上游將還原劑加入廢氣。僅用作舉例，還原劑可包括無(wú)水氨、氨水或尿素。一種廢氣診斷系統(tǒng)可包括監(jiān)控SCR催化劑的轉(zhuǎn)化效率的SCR催化監(jiān)控器。轉(zhuǎn)化效率指的是SCR催化劑在某一段時(shí)間內(nèi)減少NOx的速率。SCR催化劑的效率可隨著時(shí)間并且根據(jù)SCR催化劑的使用而降低。該SCR催化劑監(jiān)控器可顯示何時(shí)轉(zhuǎn)化效率低于預(yù)設(shè)限度。 在一些車(chē)輛中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊可在轉(zhuǎn)化效率低于預(yù)設(shè)限度時(shí)限制車(chē)輛速度和/或發(fā)動(dòng)機(jī)速度。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種診斷控制模塊，并且該診斷控制模塊包括溫度梯度模塊。該溫度梯度模塊根據(jù)多個(gè)溫度信號(hào)確定穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣系統(tǒng)的選擇性催化還原(SCR)催化劑的溫度梯度。校準(zhǔn)模塊根據(jù)多個(gè)溫度信號(hào)確定加權(quán)平均值。SCR效率控制模塊根據(jù)該溫度梯度和該加權(quán)平均值禁用該轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控。在其它特征中，提供一種包括溫度梯度模塊的診斷控制模塊。該溫度梯度模塊確定第一溫度信號(hào)和第二溫度信號(hào)之間的溫度差。校準(zhǔn)模塊確定閾值。SCR效率控制模塊產(chǎn)生禁用信號(hào)以停止根據(jù)該溫度差和該閾值來(lái)確定轉(zhuǎn)化效率。該第一溫度信號(hào)表示SCR催化劑上游的廢氣系統(tǒng)的第一溫度。該第二溫度信號(hào)表示SCR催化劑下游的廢氣系統(tǒng)的第二溫度。在其它特征中，一種操作診斷控制模塊的方法包括產(chǎn)生表示SCR催化劑上游的第一溫度的第一溫度信號(hào)。產(chǎn)生第二溫度信號(hào)表示SCR催化劑下游的第二溫度。根據(jù)第一權(quán)數(shù)乘以該第一溫度和第二權(quán)數(shù)乘以該第二溫度確定加權(quán)平均值。根據(jù)該溫度梯度與第一校準(zhǔn)值之間的第一比較和該加權(quán)平均值與第二校準(zhǔn)值之間的第二比較產(chǎn)生禁用信號(hào)。轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控根據(jù)該禁用信號(hào)被禁用。本發(fā)明提供以下技術(shù)方案方案1. 一種診斷控制模塊，包括
根據(jù)多個(gè)溫度信號(hào)確定穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣系統(tǒng)的選擇性催化還原(SCR)催化劑的溫度梯度的溫度梯度模塊；
根據(jù)多個(gè)溫度信號(hào)確定加權(quán)平均值的校準(zhǔn)模塊；和
根據(jù)溫度梯度和加權(quán)平均值禁用轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控的SCR效率控制模塊。方案2.根據(jù)方案1所述的診斷控制模塊，其特征在于 該溫度梯度模塊接收第一溫度信號(hào)和第二溫度信號(hào)； 該第一溫度信號(hào)表示SCR催化劑上游的第一溫度；和該第二溫度信號(hào)表示SCR催化劑下游的第二溫度。方案3.根據(jù)方案1所述的診斷控制模塊，其特征在于 該校準(zhǔn)模塊接收第一溫度信號(hào)和第二溫度信號(hào)；
該第一溫度信號(hào)表示SCR催化劑上游的第一溫度； 該第二溫度信號(hào)表示SCR催化劑下游的第二溫度；和該校準(zhǔn)模塊根據(jù)第一權(quán)數(shù)和第二權(quán)數(shù)確定該加權(quán)平均值。方案4.根據(jù)方案3所述的診斷控制模塊，其特征在于該校準(zhǔn)模塊根據(jù)第一溫度乘以第一權(quán)數(shù)和第二溫度乘以一減去該第二權(quán)數(shù)的值之和確定該加權(quán)平均值。方案5.根據(jù)方案1所述的診斷控制模塊，其特征在于該SCR效率控制模塊 將溫度梯度與第一校準(zhǔn)值和第一范圍中的至少一個(gè)相比較；
將加權(quán)平均值與第二校準(zhǔn)值和第二范圍中的至少一個(gè)相比較；和當(dāng)(i)該溫度梯度大于該第一校準(zhǔn)值；(ii)該溫度梯度在第一范圍外；(iii)該加權(quán)平均值大于第二校準(zhǔn)值；和(iv)該加權(quán)平均值在第二范圍外中的至少一個(gè)時(shí)，產(chǎn)生禁用信號(hào)。方案6.根據(jù)方案1所述的診斷控制模塊，其特征在于該SCR效率控制模塊 將溫度梯度和第一校準(zhǔn)值相比較；
將加權(quán)平均值和第二校準(zhǔn)值相比較；和
當(dāng)(i )該溫度梯度大于該第一校準(zhǔn)值和(ii )該加權(quán)平均值大于第二校準(zhǔn)值時(shí)，產(chǎn)生禁用信號(hào)。方案7.根據(jù)方案1所述的診斷控制模塊，進(jìn)一步包括SCR效率監(jiān)控模塊，其中 該SCR效率控制模塊根據(jù)溫度梯度和加權(quán)平均值產(chǎn)生禁用信號(hào)；和
該SCR效率監(jiān)控模塊根據(jù)該禁用信號(hào)確定轉(zhuǎn)化效率。方案8.根據(jù)方案7所述的診斷控制模塊，進(jìn)一步包括對(duì)策模塊，其中
該SCR效率監(jiān)控模塊根據(jù)該轉(zhuǎn)化效率和模型化的最低可接受值產(chǎn)生效率分布；和該SCR效率監(jiān)控模塊將轉(zhuǎn)化效率與閾值效率、平均效率和該效率分布進(jìn)行比較，并產(chǎn)生驗(yàn)證信號(hào)；和
該對(duì)策模塊根據(jù)該驗(yàn)證信號(hào)執(zhí)行對(duì)策。方案9. 一種診斷控制模塊，包括
確定第一溫度信號(hào)和第二溫度信號(hào)之間的溫度差的溫度梯度模塊； 確定閾值的校準(zhǔn)模塊；和
根據(jù)該溫度差和該閾值產(chǎn)生禁用信號(hào)以停止確定轉(zhuǎn)化效率的選擇性催化還原(SCR)效率控制模塊，
其中該第一溫度信號(hào)顯示廢氣系統(tǒng)SCR催化劑上游的第一溫度；和其中該第二溫度信號(hào)顯示廢氣系統(tǒng)SCR催化劑下游的第二溫度。方案10.根據(jù)方案9所述的診斷控制模塊，其特征在于該校準(zhǔn)模塊 接收該第一溫度信號(hào)和該第二溫度信號(hào)；和
根據(jù)第一權(quán)數(shù)和第二權(quán)數(shù)確定該閾值。方案11.根據(jù)方案10所述的診斷控制模塊，其特征在于該校準(zhǔn)模塊根據(jù)該第一溫度乘以第一權(quán)數(shù)和第二溫度乘以一減去該第二權(quán)數(shù)的值之和確定該閾值。方案12.根據(jù)方案9所述的診斷控制模塊，其特征在于該SCR效率控制模塊 比較該溫度梯度和該閾值；和
當(dāng)該溫度梯度大于該閾值時(shí)，產(chǎn)生該禁用信號(hào)。方案13.根據(jù)方案9所述的診斷控制模塊，其特征在于該SCR效率控制模塊 比較該溫度梯度和該閾值；和
當(dāng)該溫度梯度小于該閾值時(shí)，產(chǎn)生該禁用信號(hào)。方案14.根據(jù)方案9所述的診斷控制模塊，進(jìn)一步包括SCR效率監(jiān)控模塊， 其中該SCR效率監(jiān)控模塊根據(jù)該禁用信號(hào)確定SCR催化劑的效率。方案15.根據(jù)方案14所述的診斷控制模塊，進(jìn)一步包括對(duì)策模塊，其中
該SCR效率監(jiān)控模塊根據(jù)該SCR催化劑的效率和模型化的最低可接受值產(chǎn)生效率分布；和
該SCR效率監(jiān)控模塊將該SCR催化劑效率和閾值效率、平均效率和效率分布進(jìn)行比較并產(chǎn)生驗(yàn)證信號(hào)；和
該對(duì)策模塊根據(jù)該驗(yàn)證信號(hào)執(zhí)行對(duì)策。方案16. —種運(yùn)行診斷控制模塊的方法，包括
產(chǎn)生第一溫度信號(hào)，其表示選擇性催化還原(SCR)催化劑上游的第一溫度； 產(chǎn)生第二溫度信號(hào)，其表示SCR催化劑下游的第二溫度； 根據(jù)該第一溫度和該第二溫度確定溫度梯度；
根據(jù)第一權(quán)數(shù)乘以第一溫度和第二權(quán)數(shù)乘以第二溫度確定該加權(quán)平均值； 根據(jù)在該溫度梯度和第一校準(zhǔn)值之間的第一比較和該加權(quán)平均值和第二校準(zhǔn)值之間的第二比較產(chǎn)生禁用信號(hào)；和
根據(jù)該禁用信號(hào)禁用轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控。方案17.根據(jù)方案16所述的方法，進(jìn)一步包括
根據(jù)第一溫度乘以第一權(quán)數(shù)和第二溫度乘以一減去該第二權(quán)數(shù)的值之和確定該加權(quán)平均值；和
當(dāng)溫度梯度的大小大于該第一校準(zhǔn)值時(shí)，產(chǎn)生該禁用信號(hào)。方案18.根據(jù)方案16所述的方法，進(jìn)一步包括 根據(jù)該禁用信號(hào)確定SCR催化劑的效率；
基于該SCR催化劑的效率和模型化的最低可接受值產(chǎn)生效率分布； 根據(jù)模型化的效率、偏差值、廢氣流量和平均SCR溫度確定閾值效率； 將該SCR催化劑的效率和該閾值效率比較并產(chǎn)生驗(yàn)證信號(hào)；和根據(jù)該驗(yàn)證信號(hào)執(zhí)行對(duì)策。方案19.根據(jù)方案18所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)該轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控的禁用使在 SCR催化劑的最大不可接受效率分布和最低可接受效率分布之間的分離最大化。本發(fā)明應(yīng)用的更多領(lǐng)域?qū)⑼ㄟ^(guò)本文所給出的描述變得更加顯而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理解， 描述和特定例子僅用作說(shuō)明的目的，但是不應(yīng)該被用來(lái)限制本公開(kāi)的范圍。


通過(guò)詳細(xì)描述和附圖將更完全地理解本公開(kāi)，其中
圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的原理框圖，包括根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的診斷控制系統(tǒng)； 圖2是根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的診斷控制系統(tǒng)的原理框圖； 圖3所示為操作根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的診斷控制系統(tǒng)的方法。
具體實(shí)施例方式
以下描述本質(zhì)上僅僅是示范舉例，而不是意在對(duì)本申請(qǐng)所公開(kāi)的內(nèi)容、其應(yīng)用或使用進(jìn)行限制。為清楚起見(jiàn)，將在附圖中使用相同的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)示相似的模塊。在此所使用的短語(yǔ)A，B和C中的至少一個(gè)被解釋為一種邏輯(A或B或C)，使用非排他的邏輯“或”。應(yīng)當(dāng)理解的是，方法中的步驟可按不同的順序執(zhí)行而不會(huì)改變本公開(kāi)的原理。在此所使用的術(shù)語(yǔ)“模塊”指的是，下列元件的一部分，或包括特定用途集成電路 (ASIC)；電子電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場(chǎng)可編程的門(mén)陣列(FPGA)；執(zhí)行代碼的處理器(共用、 專(zhuān)用或群組)；其它合適的提供上述功能的元件；或者上述中的一些或全部的組合，例如在片上系統(tǒng)(system-on-chip)中。該術(shù)語(yǔ)“模塊”可包括存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的內(nèi)存(共用、專(zhuān)用或群組)。在此所使用的術(shù)語(yǔ)“代碼”可包括軟件、固件和/或微代碼，并且可指的是程序、例行程序、函數(shù)、類(lèi)和/或目標(biāo)碼。上文使用的術(shù)語(yǔ)“共用”的意思是來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可使用一個(gè)單一(共用)處理器執(zhí)行。此外，來(lái)自多個(gè)模塊的一些或全部代碼可被一個(gè)單一(共用)的存儲(chǔ)器儲(chǔ)存。上文中所使用的術(shù)語(yǔ)“群組”的意思是指來(lái)自單一模塊的一些或全部代碼可使用一組處理器執(zhí)行。此外，來(lái)自單一模塊的一些或全部代碼可使用一組存儲(chǔ)器儲(chǔ)存。在此所述的設(shè)備和方法可被由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤?。這些計(jì)算機(jī)程序包括處理器可執(zhí)行的指令，它們被儲(chǔ)存在非暫時(shí)有形的計(jì)算機(jī)可讀媒介中。該計(jì)算機(jī)程序還可包括所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非暫時(shí)有形的計(jì)算機(jī)可讀媒介的非限制性的例子有非易失存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器。診斷控制系統(tǒng)可監(jiān)控選擇性催化還原(SCR)催化劑的轉(zhuǎn)化效率。SCR催化劑轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控(轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控)可在特定條件下被禁用，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中。一種SCR催化劑可在例如等于或高于約200-350°C的溫度下具有活性。起燃溫度的例子可以是250°C。 在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)的過(guò)程中，在SCR催化劑中可能存在溫度梯度，例如在SCR催化劑的進(jìn)口和出口之間。進(jìn)口的溫度在出口的溫度之前升高至起燃溫度，并且因此進(jìn)口的溫度比出口的溫度高。該溫度梯度可比預(yù)設(shè)的閾值高。由于該溫度梯度，SCR催化劑效率模塊可能不準(zhǔn)確。執(zhí)行SCR催化劑轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控的禁用可根據(jù)(i) SCR催化劑溫度的改變速率或者(ii)SCR催化劑溫度的加權(quán)平均值來(lái)執(zhí)行。溫度的改變速率和溫度的加權(quán)平均值可根據(jù)來(lái)自SCR催化劑的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的信息和/或根據(jù)SCR催化劑的模型化的溫度被確定。然而，在此描述的禁用不能說(shuō)明(解釋)穿過(guò)SCR催化劑的溫度梯度。因?yàn)樵摐囟忍荻葲](méi)有被說(shuō)明，SCR催化劑效率測(cè)量值在SCR催化劑中不同的溫度分布條件下可具有差異。這種測(cè)量的轉(zhuǎn)化效率中的差異對(duì)轉(zhuǎn)化效率分離具有不利影響。轉(zhuǎn)化效率分離指的是最差可接受運(yùn)行(WPA)的SCR系統(tǒng)(最低可接受轉(zhuǎn)化效率)與最佳不可接受運(yùn)行(BPU)的 SCR系統(tǒng)(最大不可接受轉(zhuǎn)化效率)之間效率的不同。該不同可以存在于WPA效率分布和 BPU效率分布之間；BPU分布的2 σ (2sigma)點(diǎn)和WPA分布的4 σ點(diǎn)之間；WPA和BPU效率分布的平均值之間等等。轉(zhuǎn)化效率分離越小，WPA SCR催化劑通過(guò)效率測(cè)試和/或BPU SCR 催化劑未能通過(guò)效率測(cè)試的可能性就越小。降低的轉(zhuǎn)化效率分離導(dǎo)致不必要的保修成本和 /或不符合政府法規(guī)。同樣，效率模型中的不準(zhǔn)確妨礙為WPA系統(tǒng)提供預(yù)期效率的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，這會(huì)降低該轉(zhuǎn)化效率分離。下文描述的公開(kāi)提供了在說(shuō)明SCR催化劑中的溫度梯度的情況下禁用SCR催化劑轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控的施行。該施行包括提高轉(zhuǎn)化效率分離。此舉提高效率測(cè)試的通過(guò)率并且提高SCR催化劑的可接受使用壽命，降低SCR催化劑的更換，并且降低有關(guān)的保修成本。在圖1中展示了一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)10。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)10包括內(nèi)燃機(jī)(ICE) 12，廢氣系統(tǒng)14和分析控制系統(tǒng)16。該廢氣系統(tǒng)14包括減少?gòu)U氣系統(tǒng)14中的氮氧化物 (NOx)的SCR催化劑18。該診斷控制系統(tǒng)16包括監(jiān)控SCR催化劑18的效率并且當(dāng)該效率未能通過(guò)效率測(cè)試時(shí)采取對(duì)策的診斷控制模塊17。該診斷控制模塊17也在特定條件下禁用SCR催化劑轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控以增加SCR的分離。這些條件如下文所述。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括ICE12和發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECMMO。ICE12包括氣缸22，進(jìn)氣歧管Μ，空氣質(zhì)量流量(MAF)傳感器沈和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器28。空氣通過(guò)該進(jìn)氣歧管M 流入ICE12并且由MAF傳感器沈監(jiān)測(cè)。該空氣直接進(jìn)入氣缸22并與燃料一起燃燒以推動(dòng)活塞(未示出)。盡管只示出單一氣缸，ICE12可包括任意數(shù)量的氣缸。ECM20根據(jù)來(lái)自該診斷控制模塊17的信息和/或各種傳感器的信息調(diào)節(jié)并控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10的運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些傳感器將在下文中描述。廢氣在氣缸22內(nèi)部由于燃燒過(guò)程而產(chǎn)生。該廢氣系統(tǒng)14在廢氣被排入大氣中之前處理該廢氣。該廢氣系統(tǒng)14包括排氣歧管30和柴油氧化催化劑(D0C)32。該排氣歧管 30引導(dǎo)存在于氣缸22中的廢氣通過(guò)該D0C32。該廢氣在D0C32中被處理以降低排放。該廢氣系統(tǒng)14進(jìn)一步包括SCR催化劑18，第一溫度傳感器34，進(jìn)口(第二)溫度傳感器36，出口(第三)溫度傳感器38和微粒過(guò)濾器(PF) 40。該第一溫度傳感器34可定位于ICE12和D0C32之間。該進(jìn)口溫度傳感器36可定位于該SCR催化劑18的上游，在該SCR 催化劑18和該ICE12之間，和/或在該SCR催化劑18和該D0C32之間。該進(jìn)口溫度傳感器36產(chǎn)生進(jìn)口溫度信號(hào)Tl，表示該SCR催化劑18的進(jìn)口的溫度。該出口溫度傳感器38定位于該SCR催化劑18的下游并且檢測(cè)該SCR催化劑18的出口溫度。該出口溫度傳感器產(chǎn)生出口溫度信號(hào)TO。盡管該廢氣系統(tǒng)14包括布置在SCR 催化劑18的上游和下游的進(jìn)口和出口溫度傳感器36，38，進(jìn)口和出口溫度傳感器36，38可以定位在該SCR催化劑18上。該進(jìn)口和出口溫度傳感器36，38監(jiān)控進(jìn)出SCR催化劑18的廢氣的溫度和/或SCR催化劑18的進(jìn)口和出口處的溫度。該P(yáng)F40進(jìn)一步通過(guò)捕集廢氣中的微粒(即炭煙)來(lái)降低排放。該廢氣系統(tǒng)14可進(jìn)一步包括定量給料系統(tǒng)50。該定量給料系統(tǒng)50包括定量給料注入器52，其從還原劑流體供給M將還原劑注入廢氣中。還原劑與廢氣混合并且當(dāng)暴露在SCR催化劑18中時(shí)將進(jìn)一步降低排放。混合器56可被用于混合還原劑和SCR催化劑 18上游的廢氣。該廢氣系統(tǒng)14可進(jìn)一步包括廢氣流量傳感器60，它產(chǎn)生與廢氣系統(tǒng)14中的廢氣流相對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)FLOW。盡管只展示了在SCR催化劑18和PF40之間的流量傳感器，附加的流量傳感器可合并入SCR催化劑18的上游和/或下游。流量可不使用流量傳感器而被間接確定。該診斷控制模塊17和/或該ECM20可根據(jù)來(lái)自MAF傳感器沈的MAF信號(hào)、 EGR閥的狀態(tài)和其它燃燒相關(guān)的信息確定流量。SCR催化劑18的上游和下游的NOx的流量可根據(jù)來(lái)自第一和第二 NOx傳感器 62，64的NOx信號(hào)確定。該NOx傳感器62，64可被定位于SCR催化劑18的上游和下游。該第一 NOx傳感器62可測(cè)量進(jìn)入SCR催化劑18的NOx并且產(chǎn)生第一 NOx信號(hào)NOXl。該第二 NOx傳感器64可測(cè)量離開(kāi)SCR催化劑18和/或PF40的NOx并且產(chǎn)生第二 NOx信號(hào)N0X2。 盡管該第二 NOx傳感器64定位于PF40的下游，該第二 NOx傳感器64可被定位在SCR催化劑18和PF40之間。廢氣系統(tǒng)14中的其它傳感器可包括PF溫度傳感器66和氨(NH3)傳感器68。PF 溫度傳感器66可位于PF40上。PF溫度傳感器66產(chǎn)生PF溫度信號(hào)。該P(yáng)F溫度傳感器66 可選擇地定位于PF40的上游或下游。該NH3傳感器68產(chǎn)生表示廢氣中氨的量的氨信號(hào)。該NH3傳感器68可被用于辨別廢氣中的NOx的量和NH3的量。作為另一種選擇或附加地，可提供碳?xì)浠衔?HC)供給 70和HC注入器72向達(dá)到D0C32的廢氣中供應(yīng)HC。現(xiàn)同樣根據(jù)圖2和3，所示為該診斷控制系統(tǒng)16的一部分和診斷控制系統(tǒng)16運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。該診斷控制系統(tǒng)16包括具有診斷控制模塊17的ECM20。該診斷控制模塊17包括溫度梯度模塊100，加權(quán)平均值模塊102，SCR效率控制模塊104，SCR效率監(jiān)控模塊106和對(duì)策模塊108。盡管該方法是關(guān)于圖1-2中的實(shí)施例進(jìn)行描述的，此方法可被用于本公開(kāi)的其它實(shí)施例。該方法可從200開(kāi)始。下述任務(wù)202-2 可重復(fù)地進(jìn)行并且可以由例如圖1和2 中的模塊和設(shè)備執(zhí)行。在202，該溫度傳感器36，38產(chǎn)生該溫度信號(hào)Tl，TO (112，114)。在204，該溫度梯度模塊100接收來(lái)自進(jìn)口和出口溫度傳感器36，38的溫度信號(hào)Tl，T0，并且產(chǎn)生溫度梯度信號(hào)GRAD110。該溫度梯度模塊100根據(jù)該溫度信號(hào)Tl，TO確定穿過(guò)SCR催化劑18的溫度梯度。例如，該溫度梯度模塊100可確定該第一溫度信號(hào)TI和該第二溫度信號(hào)TO之間的差值，按等式1所提供的。GRAD = TI-TO(1)。在206，該加權(quán)平均值模塊102接收來(lái)自該溫度傳感器36，38的溫度信號(hào)并且產(chǎn)生加權(quán)平均信號(hào)116，表示加權(quán)平均值WA。該加權(quán)平均值WA可作為溫度信號(hào)Tl，TO的函數(shù)產(chǎn)生。作為選擇，該加權(quán)平均值WA可以是該溫度信號(hào)ΤΙ，Τ0的加權(quán)平均值。等式2中提供了加權(quán)平均值WA的例子，其中χ是在0與1之間的校準(zhǔn)值。該校準(zhǔn)值χ可根據(jù)，例如經(jīng)過(guò)測(cè)試的和/或模型化的催化劑的熱電偶數(shù)據(jù)被校準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種診斷控制模塊，包括根據(jù)多個(gè)溫度信號(hào)確定穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣系統(tǒng)的選擇性催化還原(SCR)催化劑的溫度梯度的溫度梯度模塊；根據(jù)多個(gè)溫度信號(hào)確定加權(quán)平均值的校準(zhǔn)模塊；和根據(jù)溫度梯度和加權(quán)平均值禁用轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控的SCR效率控制模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷控制模塊，其特征在于 該溫度梯度模塊接收第一溫度信號(hào)和第二溫度信號(hào)； 該第一溫度信號(hào)表示SCR催化劑上游的第一溫度；和該第二溫度信號(hào)表示SCR催化劑下游的第二溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷控制模塊，其特征在于 該校準(zhǔn)模塊接收第一溫度信號(hào)和第二溫度信號(hào)； 該第一溫度信號(hào)表示SCR催化劑上游的第一溫度； 該第二溫度信號(hào)表示SCR催化劑下游的第二溫度；和該校準(zhǔn)模塊根據(jù)第一權(quán)數(shù)和第二權(quán)數(shù)確定該加權(quán)平均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的診斷控制模塊，其特征在于該校準(zhǔn)模塊根據(jù)第一溫度乘以第一權(quán)數(shù)和第二溫度乘以一減去該第二權(quán)數(shù)的值之和確定該加權(quán)平均值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷控制模塊，其特征在于該SCR效率控制模塊 將溫度梯度與第一校準(zhǔn)值和第一范圍中的至少一個(gè)相比較；將加權(quán)平均值與第二校準(zhǔn)值和第二范圍中的至少一個(gè)相比較；和當(dāng)(i)該溫度梯度大于該第一校準(zhǔn)值；(ii)該溫度梯度在第一范圍外；(iii)該加權(quán)平均值大于第二校準(zhǔn)值；和(iv)該加權(quán)平均值在第二范圍外中的至少一個(gè)時(shí)，產(chǎn)生禁用信號(hào)。
6.一種診斷控制模塊，包括確定第一溫度信號(hào)和第二溫度信號(hào)之間的溫度差的溫度梯度模塊； 確定閾值的校準(zhǔn)模塊；和根據(jù)該溫度差和該閾值產(chǎn)生禁用信號(hào)以停止確定轉(zhuǎn)化效率的選擇性催化還原(SCR)效率控制模塊，其中該第一溫度信號(hào)顯示廢氣系統(tǒng)SCR催化劑上游的第一溫度；和其中該第二溫度信號(hào)顯示廢氣系統(tǒng)SCR催化劑下游的第二溫度。
7.一種運(yùn)行診斷控制模塊的方法，包括產(chǎn)生第一溫度信號(hào)，其表示選擇性催化還原(SCR)催化劑上游的第一溫度； 產(chǎn)生第二溫度信號(hào)，其表示SCR催化劑下游的第二溫度； 根據(jù)該第一溫度和該第二溫度確定溫度梯度；根據(jù)第一權(quán)數(shù)乘以第一溫度和第二權(quán)數(shù)乘以第二溫度確定該加權(quán)平均值； 根據(jù)在該溫度梯度和第一校準(zhǔn)值之間的第一比較和該加權(quán)平均值和第二校準(zhǔn)值之間的第二比較產(chǎn)生禁用信號(hào)；和根據(jù)該禁用信號(hào)禁用轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)第一溫度乘以第一權(quán)數(shù)和第二溫度乘以一減去該第二權(quán)數(shù)的值之和確定該加權(quán)平均值；和當(dāng)溫度梯度的大小大于該第一校準(zhǔn)值時(shí)，產(chǎn)生該禁用信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括 根據(jù)該禁用信號(hào)確定SCR催化劑的效率；基于該SCR催化劑的效率和模型化的最低可接受值產(chǎn)生效率分布； 根據(jù)模型化的效率、偏差值、廢氣流量和平均SCR溫度確定閾值效率； 將該SCR催化劑的效率和該閾值效率比較并產(chǎn)生驗(yàn)證信號(hào)；和根據(jù)該驗(yàn)證信號(hào)執(zhí)行對(duì)策。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)該轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控的禁用使在SCR催化劑的最大不可接受效率分布和最低可接受效率分布之間的分離最大化。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有SCR轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控禁用的廢氣診斷系統(tǒng)和方法。一種診斷控制模塊包括溫度梯度模塊。該溫度梯度模塊根據(jù)多個(gè)溫度信號(hào)確定穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣系統(tǒng)的選擇性催化還原(SCR)催化劑的溫度梯度。校準(zhǔn)模塊根據(jù)多個(gè)溫度信號(hào)確定加權(quán)平均值。SCR效率控制模塊根據(jù)該溫度梯度和該加權(quán)平均值禁用轉(zhuǎn)化效率監(jiān)控。
文檔編號(hào)F01N11/00GK102374004SQ20111023106
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者B. 湯普森 B., P. 列維喬基 S. 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司