用于监测催化转化器的运转的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于监测催化转化器的运转的方法和系统。本公开涉及一种用于监测被设置在机动车辆的内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的方法，其中催化转化器上游的排气温度和催化转化器下游的排气温度被确定。不管所使用的相应类型的催化转化器如何，为了改善这种催化转化器的监测，本公开提出了确定通过催化转化器的排气质量流量，其中根据考虑排气温度和排气质量流量的触发事件的存在而确定催化转化器的热惯性是否存在。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年7月2日提交的德国专利申请号102015212372.3的优先权，为了所有目的，其整个内容被引入本文以供参考。
本公开大体涉及用于催化转化器的方法和系统。
技术介绍
内燃发动机(特别是汽油发动机或柴油发动机)的排气能够利用内燃发动机下游的排气后处理系统来进行处理。排气后处理系统能够包含催化转化器，所述催化转化器是排放控制装置的一个示例，所述催化转化器可以被设计用于选择性催化还原(SCR)，利用所述催化转化器能够将氮氧化物(NOX)还原为氮气和水。此外，排气后处理系统能够包含NOX存储催化转化器，氮氧化物能够在定义的运转情况下被暂时存储在所述NOX存储催化转化器中。排气后处理系统还能够包含柴油氧化催化转化器(DOC)，利用所述柴油氧化催化转化器通过利用排气的残余氧气的氧化能够从柴油发动机的排气移除一氧化碳(CO)和碳氢化合物。此外，排气后处理系统能够包含柴油微粒过滤器，利用所述柴油微粒过滤器能够从排气移除碳颗粒。排气后处理系统还能够包含上述的排放控制装置中的至少两个的组合。希望监测催化转化器的运转。这样一来，预定最小次数的监测过程可以在内燃发动机的运转期间被观察。在一些情况下，催化转化器的退化(例如，装置移除或催化转化器的故障)可以检测到。在任何情况下，都希望使用便宜的传感器装置用于监测催化转化器的运转。已知的是，通过催化转化器上游和下游的温度信号来检测催化转化器的退化。这是有利的，因为温度传感器相对便宜。温度传感器通常也是催化转化器控制系统的已经存在的部分。存在这样的系统，其中柴油氧化催化转化器的存在能够通过在柴油微粒过滤器的再生期间由柴油氧化催化转化器中的放热反应产生的热的分析来进行监测。这样的再生被用于清洁柴油微粒过滤器，并且通常在行驶500km至800km之后被执行。运转状态的单独检测之间的这种长时间监测暂停能够足以用于监测柴油微粒过滤器或柴油氧化催化转化器的运转。然而，NOX存储催化转化器和SCR催化转化器的运转状态可以被检测，并且由此以显著更短的时间间隔被监测。NOX存储催化转化器或SCR催化转化器的运转状态的检测可以满足定义用于监测实际行驶运转期间的过程的下限的法律要求，所谓的“使用中的性能要求”(IUPR)。对于EU6来说，用于监测要对NOX存储催化转化器或SCR催化转化器执行的过程的值目前为IUPR＝0.336。EP2,098,695公开了用于监测被设置在内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的方法和系统。该系统包含被设置在催化转化器上游用于检测第一排气温度的温度传感器和被设置在催化转化器下游用于检测第二排气温度的温度传感器。催化剂床温度和排放控制的程度能够根据检测到的排气温度来确定。催化转化器的退化的程度根据其来确定。US5,706,652涉及用于监测被设置在机动车辆的内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的系统。该系统包含被设置在催化转化器上游用于检测第一排气温度的温度传感器和被设置在催化转化器下游用于检测第二排气温度的温度传感器。催化转化器中的放热反应的程度通过检测到的排气温度来进行检测。放热反应的程度与预定的标准进行比较，以便能够得出关于催化转化器的状态的结论。
技术实现思路
本公开涉及一种用于监测尤其被设置在机动车辆的内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的方法，其中催化转化器上游的排气温度和催化转化器下游的排气温度被确定。此外，本公开涉及一种用于监测尤其被设置在机动车辆的内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的系统，其包含被设置在催化转化器上游用于检测第一排气温度的至少一个温度传感器和被设置在催化转化器下游用于检测第二排气温度的至少一个温度传感器。本公开的目的是，不管所使用的相应类型的催化转化器如何，都监测被设置在内燃发动机的排气系统中的催化转化器。在一个示例中，上述问题可以通过一种用于监测尤其被设置在机动车辆的内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的方法来解决，催化转化器上游的排气温度、催化转化器下游的排气温度和通过催化转化器的排气质量流量被确定，其中根据触发事件的存在并且同时考虑排气温度和排气质量流量而确定催化转化器的热惯性是否存在。作为一示例，通过催化转化的排气质量流量能够根据测量的向内燃发动机递送的空气质量流量和喷射的燃料量来进行估计。在低压排气再循环的情况下，如果催化转化器位于排气再循环回路中，那么排气再循环质量流量仍然必须被添加。一旦触发事件存在，这就使得能在内燃发动机的任意运转循环中检测催化转化器的激活(例如，存在)或失活(例如，不存在)。具体地，通过触发事件的合适选择，这种检测能够在内燃发动机的第三运转循环之后发生。在这种情况下，触发事件能够包含一个或多个触发标准的满足。催化转化器的存在或不存在的检测通过触发事件以合适的短时间间隔的发生来触发，这实现催化转化器的运转的准确监测。具体地，与催化转化器的监测有关的指定要求能够以此方式被可靠地满足。如果催化转化器存在，那么其质量并且因此其热惯性存在。如果催化转化器不存在，那么其热惯性也不存在。因此，能够根据催化转化器的热惯性的存在或不存在来断定催化转化器是否存在。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被所附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了与柴油内燃发动机的示例性实施例结合的根据本公开的系统的示例性实施例的示意表示。图2示出了与柴油内燃发动机的又一示例性实施例结合的根据本公开的系统的又一示例性实施例的示意表示。图3示出了用于触发事件的检测的算法的示例性实施例的示意表示。图4示出了用于触发事件的检测的算法的又一示例性实施例的示意表示。图5示出了被设计用于执行根据本公开的方法的算法的示例性实施例的一部分的示意表示。图6示出了被设计用于执行根据本公开的方法的算法的示例性实施例的进一步部分的示意表示。图7示出了利用根据本公开的方法获得的评估结果的图形表示。具体实施方式不管所使用的相应类型的催化转化器如何，该方法都可以被使用，因为特别是NOX存储催化转化器和SCR催化转化器也能够由于此类催化转化器的存在或不存在的检测之间的短时间间隔而利用根据本公开的方法进行监测。然而，借助于该方法，柴油微粒过滤器的运转、柴油氧化催化转化器的运转和类似的运转也能够被监测，其中存在或不存在的单独检测之间的更长时间间隔被认为是充足的。催化转化器能够被设置在内燃发动机的排气系统中的任何位置处。排气温度能够通过被设置在催化转化器上游的温度传感器和被设置在催化转化器下游的温度传感器来进行检测。被设置在催化转化器上游的温度传感器能够是用于执行根据本公开的方法的特定温度传感器或已经在上游存在于内燃发动机的进一步装置上的温度传感器，催化转化器上游的排气温度能够通过所述温度传感器进行测量或估计。本公开尤其基于由催化转化器上游的排气温度的时间记录产生的曲线图与在不存在催化转化器的情况下由催化转化器下游的排气温度的时间记录产生的曲线图一致的了解。由所述温度廓线的时间导数产生的曲线图也一致。相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测被设置在机动车辆的内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的方法，其中所述催化转化器上游的排气温度和所述催化转化器下游的排气温度被确定，其中通过所述催化转化器的排气质量流量被确定，其中根据考虑了所述排气温度和所述排气质量流量的触发事件的存在而确定所述催化转化器的热惯性是否存在。

【技术特征摘要】
2015.07.02 DE 102015212372.31.一种用于监测被设置在机动车辆的内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的方法，其中所述催化转化器上游的排气温度和所述催化转化器下游的排气温度被确定，其中通过所述催化转化器的排气质量流量被确定，其中根据考虑了所述排气温度和所述排气质量流量的触发事件的存在而确定所述催化转化器的热惯性是否存在。2.根据权利要求1所述的方法，其中对应于所述催化转化器上游的所述排气温度的温度信号被确定，并且然后被低通滤波，其中经低通滤波的温度信号的变化程度被检测，其中所述经低通滤波的温度信号的所述变化程度的量值被检测、被低通滤波并且然后与预定的极限值进行比较，并且其中如果所述经低通滤波的量值超过所述预定的极限值则断定所述触发事件存在。3.根据权利要求1所述的方法，其中对应于所述排气质量流量的质量流量信号被产生并且被低通滤波，其中经低通滤波的质量流量信号与预定的质量流量极限值进行比较，并且其中如果所述经低通滤波的质量流量信号小于所述预定的质量流量极限值则断定所述触发事件存在。4.根据权利要求1所述的方法，其中对应于所述催化转化器上游的所述排气温度的第一温度信号被产生并且被低通滤波，其中经低通滤波的第一温度信号的变化程度的量值被检测，其中对应于所述催化转化器下游的所述排气温度的第二温度信号被产生并且被低通滤波，其中经低通滤波的第二温度信号的变化被检测，其中对应于所述排气质量流量的质量流量信号被产生并且被低通滤波，其中所述经低通滤波的第二温度信号的所述变化从所述经低通滤波的第一温度信号的所述变化中减去，并且对应的温差信号被产生，其中所述温差信号的量值被检测，其中所述温差信号的所述量值乘以所述经低通滤波的质量流量信号，并且对应的乘积信号被产生，其中所述乘积信号被低通滤波，其中所述经低通滤波的第一温度信号的所述变化的量值被检测并且被低通滤波，其中经低通滤波的乘积信号除以所述经低通滤波的第一温度信号的所述变化的所述经低通滤波的量值，或如果所述经低通滤波的量值小于预定的最小值则除以所述最小值，并且对应的评估信号被产生，基于所述评估信号而确定所述催化转化器的所述热惯性是否存在。5.一种用于监测被设置在机动车辆的内燃发动机的排气系统中的催化转化器的运转的系统，其包含被设置在所述催化转化器上游用于检测第一排气温度的至少一个温度传感器和被设置在所述催化转化器下游用于检测第二排气温度的至少一个温度传感器，特征在于该系统还包括，用于检测通过所述催化转化器的排气质量流量的至少一个装置，和至少一个电子单元，所述电子单元具有到所述温度传感器和所述装置的信号连接，并且所述电子单元被设计为检测触发事件是否存在，并且当考虑所述排气温度和所述排气质量流量时，在检测所述触发事件...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·D·斯迈特，M·巴莱诺维奇，D·罗杰，
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