[发明专利]用于催化剂健康监测的方法和系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于监测催化剂的效率的方法和系统。

背景技术

耦连到内燃发动机的排气装置的诸如三元催化剂的排放控制装置减少了燃烧副产品，如一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物。为了减少排放，催化剂健康监测方法可以用于检测所述排放控制装置的劣化以及确定所述装置是否需要替换。可靠的催化剂健康监测可以通过减少作为消耗的催化剂的功能催化剂的错误表征而降低成本，以及通过减少作为功能催化剂的劣化催化剂的错误表征而减少排放。

已经开发了用于催化剂健康监测的各种方法。由Shi等人在US 6,694,243中示出的一个示例方法公开了一种用于基于所述催化剂的测量的氧存储容量(OSC)监测催化剂健康的方法。建模的OSC可以基于发动机操作参数确定。所述建模的OSC与所述催化剂的所述测量的OSC比较以确定归一化的OSC。所述归一化的OSC然后与阈值比较，以便确定所述催化剂的健康。

然而，本发明人在本文已经认识到关于此类系统的潜在问题。作为一个示例，所述方法可以能够确定催化剂是否充分发挥功能或充分劣化但是不可能识别所述催化剂在任何中间阶段的功能(如在催化剂部分地发挥功能的情况下，所述催化剂部分地发挥功能到何种程度)。也就是，上述方法可能不能够在催化剂的寿命内监测催化剂健康的逐渐变化(例如，恶化)。通过比较催化剂氧存储容量与固定阈值，不可以获知催化剂功能的阶段性变化并且由此不可以合适地调整发动机操作。这样，所述催化剂功能基于使用以及时间恶化。因此，如果未执行针对当前催化剂状态的补偿测量，则机载诊断中可以具有相关联的不精确性。用于催化剂健康监测的其他方法可以涉及在减速燃料切断(DFSO)事件期间估计催化剂功能，然而，此类事件不可以在驱动循环内足够频繁地发生，从而使催化剂健康监测具有挑战性。

发明内容

本发明人在本文已经认识到通过一种方法可以至少部分地解决上述问题。一种示例方法包括响应于传感器反馈和在发动机操作期间确定的催化剂存储容量的第一估计而调整发动机燃料喷射，所述第一估计响应于工况而增加和减少；以及响应于在发动机操作期间估计的催化剂存储容量的第二估计，指示催化剂劣化，所述第二估计响应于工况仅减少。以这种方式，连续减小的催化剂活性参数可以用于在催化剂的寿命期间跟踪催化剂功能并且相应地调整发动机操作参数。