积分燃料催化剂监测器制造技术

一种监测催化剂性能的方法包括将给定样品的一组参数读数应用到支持向量机以产生分类输出、聚类所述一组参数读数以减少支持向量的数目、计算在减速燃料切断事件及排气氧传感器切换后的总燃料质量以及基于所述总燃料质量指示催化剂退化。

【技术实现步骤摘要】
积分燃料催化剂监测器
本公开涉及催化剂监测系统。
技术介绍
联接至燃烧发动机排气系统的如三元转换器的排放控制装置减少了诸如一氧化 碳、烃类和氮氧化物的燃烧副产物。为减少排放，催化剂监测方法可用于检测排放控制装置 何时达到其使用阈值以及将被替换。可靠的催化剂监测可通过减少将可用的催化剂错误表 征为消耗的催化剂来降低成本，或可通过减少将退化的催化剂错误表征为可用的催化剂来 降低排放。 已研制出各种催化剂监测方法，其包括提供用于监测排放控制装置的方法，所述 方法包括在减速燃料切断持续时间后，基于积分的空气燃料和基于稳态的指数比诊断方 法，指示排放控制装置的退化。支持向量机算法已进一步应用于催化剂监测系统，用于分类 积分空气燃料参数以提供退化指示。 本文专利技术人已认识到上述方法的问题。g卩，已证明指数比方法仅对部分容积系统 奏效。此外，现有积分空气燃料方法在诸如大型豪华轿车的车辆中执行不良，与较常规尺 寸的车辆中的相比，大型豪华轿车中的后处理系统可位于离上游通用排气氧传感器更远。 因此，传统催化剂监测方法的能力和稳健性可因上游通用排气氧传感器和催化剂下游空 气-燃料传感器之间较大的传送延迟而降低。更进一步，支持向量机算法会使用大量内存， 这是由于需要大量的支持向量来限定分类平面。
技术实现思路
至少部分解决上述问题的一种方法包括监测催化剂性能的方法，该方法包括计算 在减速燃料切断事件后直到受热废气氧传感器切换的总燃料质量。具体地，该方法可包括 计算传送延迟，以考虑到后处理系统位于远离上游排气氧传感器的车辆。此外，通过将一组 参数读数施加至支持向量机，可基于总燃料质量指示催化剂退化，其中支持向量机可采用 聚类算法和/或缓冲区，以减少支持向量数目。通过计算燃料总量，针对部分容积系统和全 容积系统二者，均可产生稳健的催化剂监测方法。这样，描述催化剂监测方法，提供了适于 部分容积系统和全容积系统以及具有大的传送延迟的增加的稳健性，和具有与传统催化剂 监测方法相比降低的内存使用。 应当理解的是，提供上述
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍所选概念，其将在具 体实施方式中进一步说明。这并不意味着确立要求保护的主题的关键或基本特征，其范围 仅由随附权利要求限定。另外，所述的主题不被限制于解决上述或在本专利技术中任何部分指 出的任何不利的具体实施。 【附图说明】 图1示出多缸发动机的示例性汽缸的示意图，该发动机具有联接至发动机排气系 统的排放控制装置。 图2至图3示出对应于支持向量机分类的示例性曲线图。 图4示出对应于支持向量机分类的示例性柱状图。 图5至图7示出示例性催化剂监测方法的流程图。 图8示出示例性催化剂监测方法的时间轴。 【具体实施方式】 以下描述涉及减速燃料切断（DFS0)事件后监测排放控制系统的系统和方法。图1 示出示例性燃烧发动机，其中排放控制装置联接至排气系统。可在DFS0事件后以及在驾驶 员加油门以退出DFS0事件后，发起催化剂监测程序。图5至图7中所示的示例性催化剂监 测方法基于排放控制装置上游的积分的空气质量流量(AM)和燃料空气比测定排放控制装 置内喷射的总燃料质量。从DFS0事件结束到下游空气燃料传感器切换积分燃料质量（FM)。 下游空气燃料传感器可以是全容积传感器或部分容积传感器。在一个示例中，传送延迟经 计算并用于调节FM计算。支持向量机（SVM)算法用于分类FM计算，以用于测定并提供催 化剂退化指示。SVM算法可包括聚类算法和缓冲区，如图2至图4所示，以增加稳健性和降 低内存使用。图8示出DFS0事件后催化剂监测期间，燃料质量、空气质量以及上游和下游 空气燃料传感器测量的变化的示例。 回到图1，示出多缸发动机10的一个汽缸的示意图，多缸发动机可被包括在车辆 的推进系统中。可通过包括控制器12的控制系统和车辆操作员132经输入装置130的输 入，至少部分控制发动机10。在该例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例踏 板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(如，汽缸）30可包括其中设置 有活塞36的燃烧室壁32。活塞36可联接至曲轴40,使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋 转运动。曲轴40可经中间传动系统联接至车辆的至少一个驱动轮。另外，起动马达可经飞 轮联接至曲轴40,从而能够使得发动机10进行起动操作。 燃烧室30可经进气通道42接收进气空气，以及可经排气通道48排出燃烧气体。 进气歧管44和排气通道48能够分别经进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。 在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。 所示燃料喷射器6以如下配置被布置在进气通道44内：即提供将燃料喷射至燃烧 室30上游的进气口内的所谓燃料进气道喷射。燃料喷射器66可喷射与经电子驱动器68 从控制器12中所接收的信号FPW脉冲宽度成比例的燃料。燃料可通过包括燃料箱、燃料泵 和燃料导轨的燃料系统(未示出）输送到燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可替 代地或另外包括直接联接至燃烧室30并以被称作直接喷射的方式用于直接喷射燃料到燃 烧室内的燃料喷射器。 进气通道42可包括具有节流板64的节气门62。在该具体示例中，可通过控制器 12经由提供给包含节气门62的电动马达或致动器的信号来改变节流板64的位置，该配置 通常称为电子节流控制（ETC)。以这种方式，节气门62可被操作用于改变提供给燃烧室30 以及其他发动机汽缸的进气。可通过节气门位置信号TP向控制器12提供节流板64的位 置。进气通道42可包括用于向控制器12分别提供信号MAF和MAP的空气质量流量传感器 120和歧管空气压力传感器122。 在选定操作模式下，响应于来自控制器12的点火提前信号SA，点火系统88能够经 由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。虽然示出火花点火部件，不过但在一些实施例中， 在有或没有点火火花情况下，均可以以压缩点火模式操作燃烧室30或发动机10的一个或 更多个其他燃烧室。 所示排气传感器126联接至排放控制装置70上游的排气通道48。传感器126可 以是用于提供排气空气/燃料比指示的任何合适传感器，诸如线性氧传感器或UEG0 (通用 或宽域排气氧)、双态氧传感器或EG0、HEG0 (加热型EG0)、N0x、HC或C0传感器。所示排放 控制装置70沿排气传感器126下游的排气通道48布置。装置70可是三元催化器（TWC)、 氮氧化物捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。在一些实施例中，发动机10操作期间， 通过在具体空燃比范围内操作发动机的至少一个汽缸，可周期性重置排放控制装置70。所 示全容积排气传感器76联接至排放控制装置70下游的排气通道48。传感器76可以是用 于提供排气空气/燃料比指示的任何合适传感器，诸如线性氧传感器或UEG0 (通用或宽域 排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEG0 (加热型EGO)、NOx、HC或C0传感器。进一步，多个排 气传感器可位于排放控制装置内的部分容积位置。诸如AM和/或温度传感器的其他传感 器72可设置在排放控制装置70的上游，以监本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测催化剂性能的方法，其包括：将给定的样品的一组参数读数应用到支持向量机以产生分类输出；聚类所述一组参数读数以减少支持向量的数目；计算在减速燃料切断事件及排气氧传感器切换后的总燃料质量；以及基于所述总燃料质量指示催化剂退化。

【技术特征摘要】
2013.03.22 US 13/849,4111. 一种监测催化剂性能的方法，其包括： 将给定的样品的一组参数读数应用到支持向量机以产生分类输出； 聚类所述一组参数读数以减少支持向量的数目； 计算在减速燃料切断事件及排气氧传感器切换后的总燃料质量；以及 基于所述总燃料质量指示催化剂退化。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述支持向量机包括用于产生所述分类输出的分 类平面，并且其中应用所述一组参数读数包括限定在所述支持向量机的所述分类平面周围 的、其内未产生分类输出的缓冲区。3. 根据权利要求1所述的方法，其中计算所述总燃料质量基于被放置在所述催化剂上 游的通用排气氧传感器。4. 根据权利要求3所述的方法，其中计算所述总燃料质量包括积分在减速燃料切断事 件后直到所述排气氧传感器切换的空气质量流量和燃料空气比的乘积。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述排气氧传感器是部分容积传感器。6. 根据权利要求4所述的方法，其中所述排气氧传感器是全容积传感器。7. 根据权利要求4所述的方法，其中所述排气氧传感器切换包括加热型排气氧传感器 读数低于阈值稀电压。8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述排气氧传感器切换包括所述加热型排气氧传 感器读数在阈值时间低于阈值稀电压。9. 根据权利要求8所述的方法，其中计算所述总燃料质量还包括积分在所述减速燃料 切断事件及所述排气氧传感器切换后直到结束阈值时间的喷射的所述总燃料质量，所述结 束阈值时间对应于所述排气氧传感器越过稀-浓电压阈值时。10. 根据权利要求9所述的方法，其中计算所述总燃料质量还包括积分在所述减速燃 料切断事件及所述排气氧传感器切换后直到所述结束阈值时间且扣除传送延迟的喷射的 所述总燃料质量。11. 根据权利要求10所述的方法，其中基于所述通用排气氧传感器和所述排气氧传感 器之间的距离确定所述传送延迟。12. 根据权利要求11所述的方法，其中基于流向所述催化剂的空气质量流量进一步确 定所述传送延迟。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·H·马基，P·库马尔，D·P·费鲁，T·R·吉满德，M·卡斯迪，B·E·西利，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US