车辆氧化催化器诊断策略制造技术

一种用于诊断车辆的氧化催化器的系统和方法，所述系统包括发动机、与发动机的排气端口流体连通的排气系统以及经由排气端口与发动机连接以接收发动机中的排气流的氧化催化器。控制器可操作以确定发动机和车辆的操作状态、计算氧化催化器的热量释放值并且确定理想的热量释放值。该控制器将通过计算热量释放值与理想的热量释放值的比来限定氧化催化器效率。

Diagnostic strategy of vehicle oxidation catalyst

A system and method for oxidation catalyst converter diagnosis of the vehicle, the system includes an exhaust system is communicated with the exhaust port of the engine and the fluid engine, and the exhaust port is connected to the engine via the oxidation catalytic converter for receiving exhaust gas flow in engine. The controller is operable to determine the operating state of the engine and the vehicle, calculate the heat release value of the oxidation catalyst, and determine an ideal heat release value. The controller defines the efficiency of the oxidation catalyst by calculating the ratio of the heat release value to the ideal heat release value.

【技术实现步骤摘要】
车辆氧化催化器诊断策略
本专利技术涉及在车辆上使用的类型的氧化催化器系统。
技术介绍
内燃机通常包括排气后处理装置，诸如柴油机颗粒过滤器、三效催化器等。排气后处理装置已经发展成用于有效地限制内燃机中的废气排放物。在压缩点火或柴油发动机的情况中，需要继续投入大量努力来发展用于减少废气中大量含碳颗粒排放物的实际和有效装置和方法。氧化催化器是为了实现此目的而通常提供在柴油发动机中的装置中的一种。典型的排气系统结合氧化催化器合以减少柴油发动机中的排放物。氧化催化器将在发动机的燃烧过程中形成的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)氧化。在其操作寿命期间，氧化催化器逐渐地降低它们的效率。结合在车辆中的诊断系统可以用于确定在排气系统再生过程期间氧化催化器的效率指标。然而，该诊断系统可能无法区分在再生过程期间氧化催化器是否低于正常操作参数操作。
技术实现思路
一种用于诊断车辆的氧化催化器的系统和方法，该系统包括发动机、与发动机的排气端口流体连通的排气系统以及经由排气端口与发动机连接以接收发动机中的排气流的氧化催化器。控制器可操作以计算氧化催化器的热量释放值并且确定理想的热量释放值。控制器将通过计算热量释放值与理想的热量释放值的比来确定氧化催化器效率。可以提供至少一个传感器，其与控制器通信并且配置成测量柴油机氧化催化器上游的废气温度，而另外至少一个传感器可以与控制器通信并且配置成测量氧化催化器下游的废气温度。控制器可操作以通过确定进入氧化催化器的废气质量流率、由废气质量流率和氧化催化器的下游的废气温度与惰性温度之间的差值的乘积计算催化值，以及将催化值积分以确定热量释放值来计算热量释放值。在本公开的一个实施例中，控制器评估温度模型来确定用于计算比热值的惰性温度。控制器可以配置成比较效率指标与预设阈值，低于该阈值，氧化催化器被认为是有故障。车辆的发动机可以是柴油发动机，且排气系统可以包括颗粒过滤器，该颗粒过滤器与氧化催化器的出口侧和下游流体连通并且可通过使用氧化催化器中的热量而再生。在本公开的另一个实施例中，一种在具有发动机的车辆上使用的系统包括与发动机的排气端口流体连通的排气系统以及经由排气端口与发动机连接以接收发动机中的排气流的氧化催化器。该系统可以包括控制器，该控制器可操作以计算氧化催化器的热量释放值、确定理想的热量释放值并且通过计算热量释放值与理想的热量释放值的比来确定氧化催化器效率。可以提供至少一个传感器，其与控制器通信并且配置成测量柴油机氧化催化器上游的废气温度。至少一个传感器可以与控制器通信并且配置成测量氧化催化器下游的废气温度。控制器可操作以通过确定进入氧化催化器的废气质量流率、由废气质量流率和氧化催化器的下游的废气温度与惰性温度之间的差值的乘积计算催化值以及将催化值积分以确定热量释放值来计算热量释放值。在本公开的一个实施例中，控制器评估温度模型来确定用于计算比热值的惰性温度。控制器可以配置成比较效率指标与预设阈值，低于该阈值，氧化催化器被认为是有故障。车辆的发动机可以是柴油发动机，且排气系统可以包括颗粒过滤器，该颗粒过滤器与氧化催化器的出口侧和下游流体连通并且可通过使用氧化催化器中的热量而再生。在本专利技术的另一实施例中，公开了一种用于确定车辆上的排气系统的氧化催化器的效率的方法。氧化催化器可以与发动机的排气端口流体连通，并且接收发动机的排气端口中的排气流。提供了与车辆的氧化催化器、排气系统和发动机通信的控制器，且利用该控制器计算氧化催化器的热量释放值。该控制器确定理想的热量释放值，并且通过利用控制器计算热量释放值与理想的热量释放值的比来确定氧化催化器效率。经由控制器使用氧化催化器效率以确定氧化催化器的效能来在车辆上执行控制动作。在本公开的一个实施例中，控制器利用控制器通过确定进入氧化催化器的废气质量流率、由废气质量流率和氧化催化器的下游的废气温度与惰性温度之间的差值的乘积计算催化值以及将催化值积分以确定热量释放值来计算热量释放值。该控制器可以评估温度模型来确定用于计算比热值的惰性温度。该控制器可以比较效率指标与预设阈值，低于该阈值，氧化催化器被认为是有故障。从结合附图取得的用于实行本专利技术的最佳模式的以下详细描述中能够很容易明白本专利技术的上述特征和优点以及其它特征和优点。附图说明图1是具有内燃机和氧化催化器系统的车辆的示意图；图2是描述用于确定图1中所示的车辆的排气系统的氧化催化器的效率的方法的流程图；图3是本公开的氧化催化器诊断的图示，其中氧化催化器在可接受的容差水平内操作；以及图4是本公开的氧化催化器诊断的图示，其中氧化催化器在可接受的容差水平之外操作。具体实施方式现在将详细地参考在附图中说明的本公开的若干实施例。尽可能在附图和描述中使用相同或类似的附图标记来指代相同或相似部分或步骤。附图是简化的形式并且未按精确比例绘制。仅为了方便和清楚的目的，相对于附图可以使用诸如顶部、底部、左侧、右侧、向上、上方、上面、下面、下方、后侧和前侧的方向性术语。这些和类似的方向性术语并未被解释为以任何方式限制本公开的范围。参考附图，其中若干附图中的相似附图标记对应于相似或类似部件，图1中示意地示出了车辆10。车辆10可以包括机动车辆，诸如但不限于，标准客车、运动多功能车、轻型卡车、重载车辆、小货车、公交车、公共交通车辆、自行车、机器人、农具、运动相关设备或任何其它运输装置。车辆10包括控制器40和控制系统或诊断算法100。控制系统或算法100可以由控制器40选择性地执行以计算车辆10上的氧化催化器(OC)系统48的实际转换效率。控制器40控制发动机控制系统的全部操作，并且因此可操作地用于计算、评估和控制最终从车辆10排放至周围大气中的实际碳氢化合物含量，这样做需要部分地使用如下文参考图2进一步详细描述的惰性温度模型50。控制器40可以配置成基于各种车辆参数(包括(但不限于)，驾驶员输入、稳定性控制等)来执行多个发动机系统诊断和控制发动机系统操作。控制器可以在发动机控制模块(ECM)、车辆计算机中实施，或可以是独立控制器。车辆10包括内燃机12(诸如柴油发动机或直喷式汽油发动机)、OC系统48和变速器14。发动机12燃烧从燃料箱18中抽出的燃料16。在一个可能的实施例中，燃料16是柴油燃料，且氧化催化器系统48是柴油机氧化催化器(DOC)系统，但是取决于发动机12的设计也可以使用其它燃料类型。燃料16的燃烧产生排气流或气流22，其最终从车辆10中排放至周围大气中。由燃料16的燃烧释放的能量在变速器14的输入构件24上产生转矩。变速器14继而将转矩从发动机12传送至输出构件26，以经由一组车轮28来推进车辆10，为了简单起见，图1中仅示出了一个车轮。OC系统48与发动机12的排气端口46流体连通，使得当流体以气态或蒸汽流体状态从发动机的排气端口46通过车辆排气系统时，OC系统接收流体并将其调节为气态排气流22的形式。OC系统48包括氧化催化器30、选用选择性催化还原(SCR)装置32和颗粒过滤器34。颗粒过滤器34可以配置成陶瓷泡沫、金属网、粒状氧化铝或任何其它温度和应用适用的材料。如上文所采用的术语“调节”是指OC系统48内的各个位置处的排气流22的温度控制和/或调节。为此，颗粒过滤器34连接至氧化催化器30或与其形成为一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，其包括：发动机；排气系统，其与所述发动机的排气端口流体连通；氧化催化器，其经由所述排气端口与所述发动机连接以接收所述发动机中的排气流；以及控制器，其经操作以：确定所述车辆的操作状态，计算所述氧化催化器的热量释放值，识别理想的热量释放值，通过计算所述热量释放值与所述理想的热量释放值的比来限定氧化催化器效率，识别至少一个偏差值，以及通过计算所述氧化催化器效率值与所述至少一个偏差值的比来限定氧化催化器输出效率比。

【技术特征摘要】
2016.02.12 US 15/0426591.一种车辆，其包括：发动机；排气系统，其与所述发动机的排气端口流体连通；氧化催化器，其经由所述排气端口与所述发动机连接以接收所述发动机中的排气流；以及控制器，其经操作以：确定所述车辆的操作状态，计算所述氧化催化器的热量释放值，识别理想的热量释放值，通过计算所述热量释放值与所述理想的热量释放值的比来限定氧化催化器效率，识别至少一个偏差值，以及通过计算所述氧化催化器效率值与所述至少一个偏差值的比来限定氧化催化器输出效率比。2.根据权利要求1所述的车辆，其进一步包括至少一个传感器，所述传感器与所述控制器通信并且配置成测量所述氧化催化器上游的所述废气温度。3.根据权利要求1所述的车辆，其进一步包括至少一个传感器，所述传感器与所述控制器通信并且配置成测量所述氧化催化器下游的所述废气温度。4.根据权利要求3所述的车辆，其中所述控制器经操作以通过以下项来计算所述热量释放值：确定所述氧化催化器的一个或多个参数，确定进入所述氧化催化器的废气质量流率，由所述废气质量流率和所述氧化催化器下游的所述废气温度与惰性温度之间的所述差值的乘积来计算催化值，以及将所述催化值积分以确定所述热量释放值。5.根据权利要求4所述的车辆，其中所述控制器评估惰性催化器温度模型以确定用于计算所述氧化催化器的比热值的所述惰性温度。6.根据权利要求4所述的车辆，其中所述控制器将所述催化值积分，其中时间间隔的下限是所述氧化催化器下游的废气达到第一温度时的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·E·迪恩，
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