[发明专利]车辆氧化催化器诊断策略

说明书

技术领域

本发明涉及在车辆上使用的类型的氧化催化器系统。

背景技术

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。

发明内容

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。

在本发明的另一实施例中，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发明的最佳模式的以下详细描述中能够很容易明白本发明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；