[发明专利]车载诊断系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种车载诊断系统和方法。

背景技术

系统－包括那些具有排气涡轮或稀燃发动机的系统，通常包括选择性催化还原(SCR)催化剂以便降低氮氧化物(NO_X)排放。SCR催化剂结合气体还原剂-例如氨基或尿素基还原剂使用。当前，选择性催化还原催化剂系统的车载诊断使用NO_X传感器来执行。更具体地，NO_X传感器用于选择性催化还原催化剂的上游和下游以便测量SCR催化剂之前和之后的NO_X浓度。然而，由于氨滑移-即氨穿过SCR而未反应(部分是由于未反应氨与排气中的NO_X之间的干涉)导致执行车载诊断的NO_X传感器的有效性可能受影响。

发明内容

本发明公开了一种用于具有发动机和排气系统的车辆的车载诊断系统和方法。所述系统包括通过排气系统联接至发动机的改良的选择性催化还原催化剂，其中所述改良的选择性催化还原催化剂包括氧存储成分。上游氧传感器设置在改良的选择性催化还原催化剂上游的排气管中，而下游氧传感器设置在改良的选择性催化还原催化剂下游的排气管中。发动机控制模块从上游和下游氧传感器接收数据并且基于来自上游和下游氧传感器的数据确定改良的选择性催化还原催化剂的寿命。

方案1. 一种用于具有发动机和排气系统的车辆的车载诊断系统，所述系统包括：

通过排气系统联接至发动机的改良的选择性催化还原催化剂，所述改良的选择性催化还原催化剂包括氧存储成分；

设置在排气系统中且位于改良的选择性催化还原催化剂上游的上游氧传感器；

设置在排气系统中且位于改良的选择性催化还原催化剂下游的下游氧传感器；以及

发动机控制模块，所述发动机控制模块从上游和下游氧传感器接收数据并且基于来自上游和下游氧传感器的数据确定改良的选择性催化还原催化剂的寿命。

方案2. 如方案1所述的车载诊断系统，其中所述改良的选择性催化还原催化剂的选择性催化还原催化剂从基于氧化物的催化剂和分子筛中选择。

方案3. 如方案1所述的车载诊断系统，其中所述氧存储成分从CeO₂、金属促进的CeO₂、氧化铝支撑体上的CeO₂以及氧化锆稳定的CeO₂中选择。

方案4. 如方案3所述的车载诊断系统，其中所述金属促进的CeO₂包括从铜、铁、钨、镍以及它们的混合物中选择的痕量金属。

方案5. 如方案4所述的车载诊断系统，其中所述金属的痕量等于或小于20g／ft³。

方案6. 如方案3所述的车载诊断系统，其中所述金属促进的CeO₂具有大于100m²／g的表面面积。

方案7. 如方案1所述的车载诊断系统，其中在改良的选择性催化还原催化剂暴露在其中的条件下，所述氧存储成分显现出氧存储容量的变化，并且其中所述氧存储容量以等于或快于改良的选择性催化还原催化剂中的选择性催化还原催化剂的劣化速率的速率变化。

方案8. 如方案1所述的车载诊断系统，其中所述数据包括上游和下游氧传感器数据，并且其中所述发动机控制模块包括用于执行下列操作的机器可读指令：

检测氧存储成分的氧存储容量的变化；以及

确定氧存储容量的变化是否超过阈值。

方案9. 如方案8所述的车载诊断系统，进一步包括操作性地连接至发动机控制模块的车内警报器，其中当氧存储容量的变化超过阈值时，发动机控制模块起动车内警报器。

方案10. 一种用于具有发动机和排气系统的车辆的车载诊断方法，所述方法包括：

通过发动机控制模块并使用来自上游氧传感器和下游氧传感器的信号数据来确定包括嵌设在其中的氧存储成分的改良的选择性催化还原催化剂的氧存储容量，该上游氧传感器设置在排气系统中且位于改良的选择性催化还原催化剂的上游，该下游氧传感器设置在排气系统中且位于改良的选择性催化还原催化剂的下游；

通过发动机控制模块检测改良的选择性催化还原催化剂的氧存储容量的变化；以及

通过发动机控制模块确定氧存储容量的变化是否超过阈值。