测试内燃发动机的催化颗粒过滤器正确功能的方法和系统技术方案

本发明专利技术的实施例提供一种测试内燃发动机(110)的催化型颗粒过滤器(290)的正确功能的方法，其中方法包括的步骤是：执行催化型颗粒过滤器(290)的再生，在再生期间测量催化型颗粒过滤器(290)上游排气中的氧气浓度的第一值和在催化型颗粒过滤器(290)下游排气中的氧气浓度的第二值；计算第一值和第二值之间的差；和如果计算的差低于其预定临界值，则识别出催化型颗粒过滤器(290)的故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测试内燃发动机的催化型颗粒过滤器的正常功能的方法和系统，所述内燃发动机例如是机动车辆的柴油发动机。
技术介绍
已知机动车辆内燃发动机配备有系统设计为改变排气成分以便降低污染物排放。一些后处理系统可以包括颗粒过滤器，例如柴油机颗粒过滤器(DPF)，其被设计为捕获排气中包含的柴油颗粒物质或煤烟，且具体是具有非甲烷碳氢化合物氧化功能的催化型柴油颗粒过滤器(CDPF)。通过包括与DPF关联的氧化催化器，CDPF技术使得DPF技术的应用范围延伸。例如催化型柴油颗粒过滤器具有过滤介质，即涂有催化剂的单体壁流式基体，其方式是在高温下促进排气组分(特别是非甲烷碳氢化合物)的化学反应(即氧化反应)。然而，在CDPF的寿命期间，该组分的转变效率可能不是恒定的，而可能由于老化和/或毒化效应而逐渐降低。为此，可能发生的情况是，即使允许捕获煤烟物质，其转变效率也会对的不适于有效地使得非甲烷碳氢化合物氧化的水平，降低其减少污染物排放的功能。有鉴于此，本专利技术的目的是识别催化型颗粒过滤器何时不能转变非甲烷碳氢化合物或显著降低其甲烷碳氢化合物氧化功能，由此允许采用可防止上述负面效应的应对措施。另一目的是以简单、合理且不昂贵的方案实现该目的。这些和其他目标通过本专利技术实施例实现，其具有在独立权利要求中所述的特征。从属权利要求限定了优选和/或尤其有利的方面。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种测试内燃发动机的催化型颗粒过滤器的正确功能的方法，其中方法包括的步骤是：执行催化型颗粒过滤器的再生，测量催化型颗粒过滤器上游排气中的氧气浓度的第一值和催化型颗粒过滤器下游排气中的氧气浓度的第二值；计算第一值和第二值之间的差；和如果计算的差低于其预定临界值，则识别出催化型颗粒过滤器的故障。该方法基于的事实是，如果涂覆了催化型颗粒过滤器的过滤介质的催化剂的氧化效率很差或无效，则在颗粒过滤器的再生过程期间，经过催化型颗粒过滤器的排气的氧气浓度基本上不显著降低。所提出的方法提供了用于通过查看催化型颗粒过滤器上游和下游的氧气浓度的值来识别催化型颗粒过滤器不能履行其非甲烷碳氢化合物氧化功能或该功能未被充分执行的简单可靠方案。根据一实施例，方法可以包括的步骤是：在再生期间确定催化型颗粒过滤器中捕获的颗粒量；和，在所确定的量比其预定临界值小时，开始测量。以此方式，经计算差的测量越可靠则整个方法越高效，因为在催化型颗粒过滤器基本上是空的时执行所述测量，且因此由于燃烧煤烟造成的不期望干扰被抑制。根据本专利技术的实施例，方法可以包括对预定时间段内的经计算的差进行积分的步骤。该方案的该方面可降低虚假识别的可能性，由此改善测试方法的可靠性。根据进一步的实施例，方法可以包括如果识别出故障则产生司机可察觉的信号，例如视觉信号，声音或其他信号。以此方式，司机可以被告知催化型颗粒过滤器的故障且需要维修干预。根据本专利技术的一方面，可以基于排气的体积流量确定预定临界值。以此方式，经计算差的临界值可改变，允许测试方法在发动机的瞬时运行状态下也能有效地执行该测试方法。具体说，已观察到，经计算差的值与经过催化型颗粒过滤器的排气的体积流量成比例。根据本专利技术的另一方面，可以基于发动机速度和发动机扭矩确定预定临界值。以此方式，经计算差的临界值可改变，允许测试方法在发动机的瞬时运行状态下也能有效地执行该测试方法。具体说，已观察到，经计算差的值与经过催化型颗粒过滤器的排气的体积流量成比例，且因此取决于发动机速度和发动机扭矩。所提出的方案可以在计算机程序的帮助下执行，包括用于执行如上所述方法所有步骤的程序代码，且是包括计算机程序的计算机程序产品的形式。方法还可实施为电磁信号，所述信号被调制以承载数据位序列，其代表执行方法所有步骤的计算机程序。本专利技术的方案可以替换地实施为一种测试包括在内燃发动机中的后处理系统中的催化型颗粒过滤器的正确功能的系统，其中后处理系统包括在催化型颗粒过滤器上游的第一氧气传感器和在催化型颗粒过滤器(290)下游的第二氧气传感器，且其中系统包括电子控制单元配置为：执行催化型颗粒过滤器的再生，在再生期间测量催化型颗粒过滤器上游排气中氧气浓度的第一值和在催化型颗粒过滤器下游排气中的氧气浓度的第二值；计算第一值和第二值之间的差；和如果计算的差低于其预定临界值，则识别出催化型颗粒过滤器的故障。该实施例实现基本上与如上所述方法相同的效果，尤其是提供一种识别催化型颗粒过滤器不能履行其非甲烷碳氢化合物氧化功能或该功能未被充分执行的简单可靠方案。根据该方案的一个方面，第一氧气传感器可以包括或可以lambda传感器。替换的，第一氧气传感器可以包括或可以是氮氧化物传感器。根据该方案的一个方面，第二氧气传感器可以包括或可以是lambda传感器或氮氧化物传感器。以此方式，氧气浓度的测量是更可靠且整个方法更高效。根据该方案的另一方面，电子控制单元可以配置为：在再生期间确定催化型颗粒过滤器中捕获的颗粒量；和，在所确定的量比其预定临界值小时，开始测量。以此方式，经计算差的测量越可靠则整个方法越高效，具体说，在催化型颗粒过滤器基本上为空时可执行所述测量，且因此由于燃烧煤烟造成的不期望干扰可被抑制。该方案的另一方面可以提供电子控制单元(450)配置为对预定时间段内的经计算的差进行积分。该方案的该方面可降低虚假识别的可能性，由此改善测试方法的可靠性。根据方案的另一方面，电子控制单元可以配置为如果识别出故障则产生司机可察觉的信号，例如视觉信号、声音或其他信号。以此方式，司机可以被告知催化型颗粒过滤器的故障且需要维修干预。该方案的另一实施例提供一种用于测试内燃发动机的催化型颗粒过滤器的正确功能的设备，其中设备包括：用于执行催化型颗粒过滤器再生的器件，用于在再生期间测量催化型颗粒过滤器上游排气中氧气浓度的第一值和在催化型颗粒过滤器下游排气中的氧气浓度的第二值的器件；用于计算第一值和第二值之间的差的器件；和如果计算的差低于其预定临界值，则识别出催化型颗粒过滤器的故障的器件。该实施例实现基本上与如上所述方法相同的效果，尤其是提供一种识别催化型颗粒过滤器不能履行其非甲烷碳氢化合物氧化功能或该功能未被充分执行的简单可靠方案。根据该方案的一个方面，设备可以包括：用于在再生期间确定催化型颗粒过滤器中捕获的颗粒量的器件；和，在确定的量比其预定临界值小时，开始测量。以此方式，经计算差的测量越可靠则整个设备越高效，具体说，在催化型颗粒过滤器基本上为空时可执行所述测量，且因此由于燃烧煤烟造成的不期望干扰可被抑制。根据本专利技术的实施例，设备可以包括对预定时间段内经计算的差进行积分的器件。该方案的该方面可降低虚假识别的可能性，由此改善催化型颗粒过滤器转变效率的诊断可靠性。根据进一步实施例，设备可以包括如果识别出故障则产生司机可察觉的信号的器件，例如视觉信号，声音或其他信号。以此方式，司机可以被告知催化型颗粒过滤器的故障且需要维修干预。根据本专利技术的一个方面，设备可以包括用于基于排气体积流量确定预定临界值的器件。以此方式，经计算差的临界值可改变，允许在发动机的瞬时运行状态下也能有效地执行该测试方法。具体说，已观察到，经计算差的值与经过催化型颗粒过滤器的排气的体积流量成比例。根据本专利技术的另一方面，设备可以包括用于基于发动机速度和发动机扭矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试内燃发动机(110)的催化型颗粒过滤器(290)的正确功能的方法，其中方法包括的步骤是：执行催化型颗粒过滤器(290)的再生，在再生期间，测量催化型颗粒过滤器(290)上游排气中的氧气浓度的第一值和在催化型颗粒过滤器(290)下游排气中的氧气浓度的第二值；计算第一值和第二值之间的差；和如果计算的差低于其预定临界值，则识别出催化型颗粒过滤器(290)发生故障。

【技术特征摘要】
2015.06.03 GB 1509638.11.一种测试内燃发动机(110)的催化型颗粒过滤器(290)的正确功能的方法，其中方法包括的步骤是：执行催化型颗粒过滤器(290)的再生，在再生期间，测量催化型颗粒过滤器(290)上游排气中的氧气浓度的第一值和在催化型颗粒过滤器(290)下游排气中的氧气浓度的第二值；计算第一值和第二值之间的差；和如果计算的差低于其预定临界值，则识别出催化型颗粒过滤器(290)发生故障。2.如权利要求1所述的方法，包括的步骤是：在再生期间确定在催化型颗粒过滤器(290)中捕获的颗粒量；和，在所确定的量比其预定临界值小时，开始测量。3.如前述权利要求中任一项所述的方法，包括对预定时间段内的经计算的差进行积分的步骤。4.如前述任一项权利要求所述的方法，包括如果识别出故障则产生司机可察觉的信号的步骤。5.如权利要求1所述的方法，其中基于排气的体积流量确定预定临界值。6.如权利要求1所述的方法，其中基于发动机速度和发动机扭矩确定预定临界值。7.一种测试包括在内燃发动机(110)中的后处理系统(270)中的催化型颗粒过滤器(290)的正确功能的系统，其中后处理系统(270)包括在催化型颗粒过滤器(290)上游的第一氧气传感器(291)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：C泰比，F沙诺，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US