[发明专利]催化剂后的动态调度和控制

说明书

技术领域

本发明涉及以催化剂的上游和下游两处提供的传感器控制发动机排气。

背景技术

催化转化器可以被提供以控制车辆的排气排放物，然而随着车辆的燃空比变化至富或稀状况，催化剂的状态可能降低催化剂防止如CO或NOx的有害排放物进入大气的效果。氧传感器可以被提供以确定催化剂的状态；然而，这可能不会提供对动态工作状态变化的快速响应，从而导致有害排放物在过渡工作状态期间被释放。

发明内容

发明人已意识到上述方案的问题并提出了至少部分解决上述问题的方法和系统。在一个实施例中，提出了一种以上游传感器和下游传感器控制发动机排气的方法。该方法包含基于发动机上游的空气质量流量变化率调节下游传感器的设定值并调节燃料喷射以控制下游传感器的排气燃空比（FAR）至经调节的设定值，以及控制下游传感器的排气FAR至上游传感器的设定值。

以此方式，催化剂状态可以被监控，并且可以调整燃料喷射以通过预测可能的稀或富FAR状况确保催化剂不超过氧化剂或还原剂的阈值量。本公开可以提供若干优点。例如，防止催化氧化剂或还原剂饱和减少CO和NOx排放物并提高燃料经济性。

在另一个实施例中，该方法进一步包含通过在节气门探测空气质量流量并使经探测的空气质量流量经过低通滤波器以获得经滤波的空气质量流量而确定工况，当空气质量流量在经滤波的空气质量流量的阈值范围内时第一工况被确定，而当空气质量流量在经滤波的空气质量流量的阈值范围之外时第二工况被确定。

在另一个实施例中，该方法进一步包含在第一工况下，如果空气质量流量被确定为在经滤波的空气质量流量的阈值范围内则使定时器提前，并且如果定时器超过时间阈值则将HEGO的设定值设置为第一电压。

在另一个实施例中，该方法进一步包含在第一工况下，将HEGO的设定值设置为第二电压，其中第二电压低于第一电压。

在另一个实施例中，该方法进一步包含，在第二工况下，计算经滤波的空气质量流量的变化率，将计算的经滤波的空气质量流量的变化率映射到ΔHEGO设定值调整以确定调整因数，基于静态输入条件以调整因数调整静态设定值，以及将HEGO的设定值设置为经调节的静态设定值。

在另一个实施例中，用于调整下游传感器的设定值的控制信号经过滞后超前滤波器，并且用于调整燃料喷射的控制信号经过超前滞后滤波器。

在另一个实施例中，一种在发动机中控制燃料喷射的方法包含：在第一氧传感器回路和第二氧传感器回路确定排气流的燃空比（FAR），第一氧传感器回路被布置在催化转换器的上游，第二氧传感器回路被布置在催化转换器的下游；基于工况确定下游设定值；基于瞬时空气质量流量调整下游设定值；将经调节的下游设定值转换为FAR；确定探测的FAR和测得的FAR之间的误差；基于确定的误差确定上游设定值以及基于上游设定值和测得的上游FAR调整燃料喷射。

在另一个实施例中，上游传感器是通用排气氧（UEGO）传感器，而下游传感器是加热型排气氧（HEGO）传感器。

在另一个实施例中，当发动机质量流量快速减小时HEGO传感器设定值减小，而当发动机质量流量快速增加时HEGO传感器设定值增大。

在另一个实施例中，该方法进一步包含通过在节气门探测空气质量流量并使经探测的空气质量流量经过低通滤波器以获得经滤波的空气质量流量而确定选择的工况，当空气质量流量在经滤波的空气质量流量的阈值范围内时第一工况被确定，而当空气质量流量在经滤波的空气质量流量的阈值范围之外时第二工况被确定。

在另一个实施例中，该方法进一步包含以滞后超前滤波命令的形式处理HEGO设定值调整命令。

在另一个实施例中，一种在发动机中诊断催化剂退化的方法包括：在通用排气氧（UEGO）传感器和加热型排气氧（HEGO）传感器处确定排气流的燃空比（FAR），通用排气氧（UEGO）传感器被布置在催化转换器的上游，加热型排气氧（HEGO）传感器被布置在催化转换器的下游；基于发动机上游的质量流量的变化率调整HEGO传感器回路的设定值；调整燃料喷射以控制燃空比（FAR）从而匹配期望的设定值；以及在所选状况下，瞬时地且独立于工况在最大电压和最小电压之内的范围内调整下游传感器设定值，从而基于对调整设定值的响应而识别催化剂退化。

在另一个实施例中，第一设定值调整和最后的设定值调整从最大和最小电压偏移至少阈值量。

当单独或结合附图参照以下具体实施方式时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。