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用于發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)與流程

文檔序號(hào):12860050閱讀:341來源:國知局
用于發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)與流程

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求提交于2016年4月27日的印度專利申請(qǐng)no.201641014703的優(yōu)先權(quán)。上述申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用方式整體并入本文以用于所有目的。

本說明書整體涉及用于包括多個(gè)貧nox捕集器的排氣后處理系統(tǒng)的診斷的系統(tǒng)和方法。



背景技術(shù):

內(nèi)燃(ic)發(fā)動(dòng)機(jī)通常耦合到排放控制裝置,以減少燃燒副產(chǎn)物,諸如一氧化碳(co)、烴(hc)和氮氧化物(nox)。對(duì)于ic發(fā)動(dòng)機(jī)的貧發(fā)動(dòng)機(jī)操作,貧nox捕集器(lnt)可耦合到排放控制裝置。在貧操作期間,lnt儲(chǔ)存諸如氧氣和nox的排氣組分。當(dāng)儲(chǔ)存在lnt中的nox的量超過預(yù)定的閾值時(shí),lnt發(fā)生也被稱為denox再生或凈化的再生過程,其目的是減少積聚在lnt中的氮氧化物(nox)。一旦完成凈化,貧發(fā)動(dòng)機(jī)操作可再次恢復(fù)。

在目前的情況下,環(huán)境保護(hù)法規(guī)要求定期監(jiān)測(cè)lnt的性能,以防止過量的nox排放。如果lnt隨著時(shí)間的推移而退化,則捕集nox的能力會(huì)退化,同時(shí)導(dǎo)致大氣排放物的增加。因此,期望監(jiān)測(cè)lnt以提供超過預(yù)定極限的lnt的退化或劣化的指示。

在美國專利公布us20160003123a1(‘123公布)中描述了用于監(jiān)測(cè)lnt的示例性系統(tǒng)?!?23公布描述了用于操作ic發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制模塊。該電子控制模塊被配置成監(jiān)測(cè)在nox捕集器上游的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的第一空燃當(dāng)量比,并且在第一空燃當(dāng)量比小于1時(shí)激活用于nox捕集器的診斷程序。該診斷程序使得電子控制模塊能夠監(jiān)測(cè)在nox捕集器下游的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的第二空燃當(dāng)量比,以使用第一空燃當(dāng)量比和第二空燃當(dāng)量比來計(jì)算代表nox捕集器的轉(zhuǎn)換效率的指數(shù),并且當(dāng)效率指數(shù)低于預(yù)定閾值時(shí),識(shí)別nox捕集器的劣化。應(yīng)理解,‘123公布描述了一種允許使用燃料有效再生的nox捕集器監(jiān)測(cè)的機(jī)構(gòu),其中激活燃料有效再生以用于監(jiān)測(cè)一個(gè)nox捕集器。但是,本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述方法的潛在缺點(diǎn)。在一個(gè)示例中,如果發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)具有多于一個(gè)nox捕集器,則nox捕集器中的每個(gè)可需要監(jiān)測(cè)。因此,可需要為每個(gè)nox捕集器定期觸發(fā)良好控制的富空氣燃料混合物凈化。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在一個(gè)示例中,上述問題可通過一種方法來解決,所述方法包括:在第一貧nox捕集器(lnt)的上游接收期望的空燃比的第一排氣;開始第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生,從而獲得具有在第一lnt下游的空燃比的第二排氣;評(píng)估在第一lnt下游接收的第二排氣的空燃比;響應(yīng)于評(píng)估的空燃比高于期望的空燃比,通過設(shè)置在第一lnt下游的噴射器,激活將蒸發(fā)的還原劑噴射到第二排氣,以獲得第二排氣的期望的空燃比,該噴射器是蒸發(fā)器;在第二lnt的上游接收期望的空燃比的第二排氣;開始第二lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生,從而獲得具有在第二lnt下游的空燃比的第三排氣;評(píng)估在第二lnt下游接收的第三排氣的空燃比;以及基于對(duì)第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的上游和下游的空燃比的評(píng)估,確定第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的工作狀態(tài)。以這種方式,通過調(diào)整進(jìn)入多個(gè)lnt的排氣的空燃比,可同時(shí)進(jìn)行每個(gè)lnt的診斷。

提供本發(fā)明內(nèi)容以介紹與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)有關(guān)的概念。下面在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述這些概念。在一個(gè)實(shí)施方式中,描述了用于監(jiān)測(cè)具有多于一個(gè)lnt的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的方法。為此,該方法利用系統(tǒng)來執(zhí)行下面描述的用于監(jiān)測(cè)排氣后處理系統(tǒng)的所有步驟。為了監(jiān)測(cè)排氣后處理系統(tǒng),在第一貧nox捕集器(lnt)的上游接收期望的第一空燃比的第一排氣。一旦被接收,開始第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生,以用于獲得具有在第一lnt下游的空燃比的第二排氣。監(jiān)測(cè)在第一lnt下游接收的第二排氣的空燃比,以檢查第二排氣的空燃比是否為貧化學(xué)計(jì)量、化學(xué)計(jì)量和富化學(xué)計(jì)量中的一個(gè)。當(dāng)?shù)谝籰nt下游的空燃比高于期望的空燃比時(shí),通過噴射器,諸如設(shè)置在第一lnt下游的蒸發(fā)器,激活將蒸發(fā)的還原劑噴射到第二排氣。在蒸發(fā)的還原劑(諸如燃料)噴射之后,獲得在第一lnt下游的第二排氣的良好控制的空燃比。此外,在穩(wěn)定性及其閾值方面,第二排氣的空燃比被良好地控制。在一個(gè)示例中,良好控制的空燃比是化學(xué)計(jì)量和低于化學(xué)計(jì)量的比中的至少一種。

此外,在第二lnt的上游接收期望的空燃比的第二排氣,所述第二lnt耦合在第一lnt的下游。此外,開始第二lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生。一旦再生第二lnt,則評(píng)估在第二lnt下游接收的第三空燃比的第三排氣。最后,基于對(duì)在該lnt的上游和下游的空燃比的評(píng)估,確定相應(yīng)的lnt的工作狀態(tài)。在一個(gè)示例中,可將在相應(yīng)lnt下游監(jiān)測(cè)的空燃比與預(yù)定義的閾值進(jìn)行比較。基于該比較,可確定lnt的工作狀態(tài)。

因此,通過應(yīng)用先前描述的方法,使用單次凈化并且因此最小化所需的燃料消耗,可同時(shí)監(jiān)測(cè)多于一個(gè)的lnt。另外,通過將蒸發(fā)的還原劑噴射到在后續(xù)lnt上游的排氣,該方法利用單次凈化來監(jiān)測(cè)后續(xù)lnt,以使排氣的空燃比達(dá)到期望的空燃比,以執(zhí)行后續(xù)凈化,因此使用最小量的燃料來確保對(duì)多個(gè)lnt的有效監(jiān)測(cè)。通過蒸發(fā)還原劑,可使用較少量的燃料在較短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)獲得在第二lnt的上游的期望的空燃比,從而便于兩個(gè)連續(xù)的lnt的同時(shí)再生和診斷。

一般而言,內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),具體是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以貧化學(xué)計(jì)量的空氣燃料混合物比進(jìn)行操作。對(duì)于貧發(fā)動(dòng)機(jī)操作,通常被稱為貧nox捕集器(lnt)的nox捕集器是減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)的nox的一種解決方案。在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間,lnt以貧空燃料比儲(chǔ)存排氣排放物,例如氧化劑,并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以富于化學(xué)計(jì)量或化學(xué)計(jì)量的空燃比操作時(shí),釋放并凈化排氣排放物。

目前,lnt被認(rèn)為是用于貧操作的發(fā)動(dòng)機(jī)的潛在的排氣后處理解決方案。貧nox捕集技術(shù)通常利用堿金屬或堿土材料與鉑組合,以便在操貧作條件下儲(chǔ)存或捕集nox。用于nox儲(chǔ)存的機(jī)構(gòu)包括在鉑上氧化no成no2,隨后用堿金屬或堿土形成硝酸鹽絡(luò)合物。在化學(xué)計(jì)量或富于化學(xué)計(jì)量條件下,儲(chǔ)存的nox首先被釋放,然后通過排氣中的過量的co、h2和hc在貴金屬上催化還原。

由于在整個(gè)壽命期限的熱暴露,lnt可退化,降低其儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換nox的能力。因此,當(dāng)lnt儲(chǔ)存容量充分降低時(shí),則需要凈化事件,具體是富于化學(xué)計(jì)量的凈化。術(shù)語凈化可被定義為使用富于化學(xué)計(jì)量的再生除去氮氧化物的過程。通常,發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比從貧于化學(xué)計(jì)量變?yōu)楦挥诨瘜W(xué)計(jì)量,以用于氧化劑釋放和還原。

目前可用的稱為“處理系統(tǒng)”的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)可包括多于一個(gè)的lnt,以用于更好的排氣后處理解決方案。例如,處理系統(tǒng)可包括由多個(gè)lnt組成的排氣布局。為了保持遵守排放標(biāo)準(zhǔn)并獲得貧燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)效益,可期望借助單次凈化事件監(jiān)測(cè)lnt的容量,以儲(chǔ)存諸如氧氣或nox的氧化劑。此外,為了有效的lnt操作,必須有在所有發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下用足夠水平的還原劑(hc和co)將排氣中的燃空比(f/a)增加到預(yù)定范圍中的λ(λ是相對(duì)于化學(xué)計(jì)量值的空燃比)的裝置。

需要良好控制的λ條件以用于監(jiān)測(cè)多個(gè)lnt。為了凈化lnt,在lnt的上游引入良好控制的空燃比的排氣,并且僅通過在lnt上游噴射一些額外的燃料,可以不獲得所述良好控制的空燃比。lnt儲(chǔ)存nox,并且還具有儲(chǔ)氧功能。在富于化學(xué)計(jì)量的再生期間,供給到lnt的hc和co用來轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存的nox以及轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存的氧氣。術(shù)語較富的再生是在將富于化學(xué)計(jì)量或等于化學(xué)計(jì)量的空氣燃料混合物接收在其中時(shí)的lnt凈化。nox的轉(zhuǎn)化是比氧氣的轉(zhuǎn)化慢的反應(yīng),因?yàn)橹苯釉诟挥诨瘜W(xué)計(jì)量的再生之后,o2迅速地儲(chǔ)存在催化劑上,并且在催化劑飽和之前,在較長的時(shí)間(分鐘)內(nèi)發(fā)生nox儲(chǔ)存。當(dāng)在長的nox儲(chǔ)存周期之后觸發(fā)較富的再生時(shí),由于慢的nox轉(zhuǎn)化,λ下游信號(hào)通常會(huì)緩慢地降低到λ1之下。因此,難以獲得準(zhǔn)確的λ水平,具體是在lnt下游的深λ,其可穩(wěn)健地監(jiān)測(cè)lnt。

為此,本文中描述了被稱為“處理系統(tǒng)”的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)中用于監(jiān)測(cè)多個(gè)貧nox捕集器(lnt)的方法。在一個(gè)示例中,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的方法。該系統(tǒng)可包括但不限于至少兩個(gè)lnt。該系統(tǒng)可包括但不限于第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器。在一個(gè)示例中,附加的傳感器可設(shè)置在第二傳感器和第二lnt之間。此外,該系統(tǒng)可包括但不限于第一控制器、第二控制器和第三控制器,其中所有控制器耦合到傳感器。

為了監(jiān)測(cè)相應(yīng)的lnt,需要富于化學(xué)計(jì)量的再生。在一個(gè)示例中,lnt的較富的再生需要期望的空燃比的排氣。具體地,期望的空燃比可以是化學(xué)計(jì)量比或低于化學(xué)計(jì)量的比。在一個(gè)示例中,期望的空燃比可以是良好控制的空燃比。

在操作中,第一傳感器在富于化學(xué)計(jì)量的燃料條件中操作時(shí)評(píng)估從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體的空燃比。在一個(gè)示例中,從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體可以是第一排氣?;诎l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài),可確定富于化學(xué)計(jì)量的燃料條件。這種燃料富于條件的示例可包括表示化學(xué)計(jì)量的空燃比或低于化學(xué)計(jì)量的空燃比的數(shù)據(jù)。在一示例中,第一傳感器評(píng)估第一lnt上游的第一空燃比的排氣。在另一個(gè)示例中,第一空燃比是期望的空燃比。

一旦被評(píng)估,期望的空燃比的排氣可在第一lnt的上游被接收。可考慮排氣,以便包括在化學(xué)計(jì)量與低于化學(xué)計(jì)量的范圍之間變化的期望的空燃比。在第一lnt中接收排氣之后,開始第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生。在一個(gè)示例中,開始第一lnt的凈化事件,其中發(fā)動(dòng)機(jī)的貧于化學(xué)計(jì)量的操作被切換到發(fā)動(dòng)機(jī)的較富的操作。在一個(gè)示例中,當(dāng)觸發(fā)第一lnt的較富的再生時(shí),將檢測(cè)最佳溫度。此外,可滿足催化劑的空間速度,以觸發(fā)第一lnt的較富的再生。當(dāng)開始第一lnt的富的再生時(shí),在第一lnt的下游獲得具有空燃比的排氣。在第一lnt的凈化事件期間,排氣的λ特性可從期望的空燃比變化。在一個(gè)示例中,在第一lnt下游接收的排氣可以是第二排氣。

對(duì)此,評(píng)估在第一lnt的下游接收的排氣的空燃比?;谠撛u(píng)估,確定評(píng)估的排氣的空燃比是否滿足限定第一lnt的工作狀態(tài)的預(yù)定義的閾值。在一個(gè)示例中,第二傳感器評(píng)估在第一lnt下游接收的排氣的空燃比。在第一lnt下游評(píng)估的空燃比可用來診斷第一lnt。

此外,當(dāng)所評(píng)估的空燃比高于期望的空燃比時(shí),通過噴射器,諸如設(shè)置在兩個(gè)lnt之間的蒸發(fā)器,激活將蒸發(fā)的還原劑噴射到排氣,以獲得期望的第二空燃比的排氣。也就是說,將蒸發(fā)的還原劑噴射到排氣獲得了用于監(jiān)測(cè)lnt的良好控制的λ。在一個(gè)示例中,當(dāng)所監(jiān)測(cè)的空燃比等于或小于期望的空燃比時(shí),將所監(jiān)測(cè)的空燃比視為第二空燃比,同時(shí)不激活還原劑噴射。在一個(gè)示例中,排氣的第二空燃比在穩(wěn)定性及其閾值方面是良好控制的。在一個(gè)示例中,良好控制的空燃比是化學(xué)計(jì)量的和低于化學(xué)計(jì)量的比中的至少一種。在一個(gè)示例中,附加的傳感器可設(shè)置在第二傳感器和第二lnt的上游之間。附加的傳感器可將還原劑噴射之后的第二空氣燃料混合物與預(yù)定義的閾值進(jìn)行比較。在一個(gè)示例中,噴射器可以是外部噴射器。在另一個(gè)示例中,噴射器可包括控制機(jī)構(gòu)。此外,控制機(jī)構(gòu)基于評(píng)估激活控制算法,從而確定將排氣空燃比與預(yù)定義的閾值或期望的空燃比相匹配所需要的燃料差異。控制算法啟用噴射器以用于激活將還原劑以蒸發(fā)的形式噴射到排氣中。

一旦獲得期望的第二空燃比的排氣,具有期望的第二空燃比的排氣在第二lnt的上游被接收。在一個(gè)示例中,離開第一lnt的排氣由第二lnt直接接收,條件是離開第一lnt的排氣具有等于或小于化學(xué)計(jì)量比的空燃比。在一個(gè)示例中,良好控制的排氣在第二lnt的上游被接收。

一旦接收期望的第二空燃比的排氣,就開始第二lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生。當(dāng)開始第二lnt的較富的再生時(shí),在第二lnt的下游獲得具有第三空燃比的排氣。在第二lnt的凈化事件期間,其他排氣的λ特性可從期望的空燃比變化。在一個(gè)示例中,在第二lnt下游接收的排氣可以是第三排氣。

此外,評(píng)估在第二lnt的下游接收的其他排氣的第三空燃比。在一個(gè)示例中,第三傳感器評(píng)估在第二lnt下游接收的其他排氣的第三空燃比。如果輸出的空燃比不滿足指定lnt是否劣化或可操作的預(yù)定閾值,則監(jiān)測(cè)可確定lnt的老化。

一旦評(píng)估了在多個(gè)lnt的上游和下游的空燃比,就確定了lnt的工作狀態(tài)。lnt的工作狀態(tài)是lnt在再生期間在污染物減少時(shí)捕集污染物并將其轉(zhuǎn)化的能力。lnt的監(jiān)測(cè)可定義lnt的老化,并且可指示lnt劣化時(shí)的狀態(tài)。

在一個(gè)示例中,通過在富于化學(xué)計(jì)量的再生之后的一段時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)進(jìn)入和離開lnt的氧氣的量,確定相應(yīng)的lnt的工作狀態(tài)?;谕ㄟ^lnt進(jìn)入和離開的氧氣的量,可評(píng)估在lnt中捕集的氧氣的量。被捕集的氧氣的量可以是用于污染物氧化所消耗的氧氣的量的指示。此外,可將捕集在lnt中的氧氣的量與預(yù)定的閾值進(jìn)行比較。預(yù)定閾值可以是值的一定范圍,如果在lnt中捕集的氧氣的量下降到所述范圍之下,那么可假設(shè)lnt是功能性的。

在另一個(gè)示例中,通過評(píng)估在富于化學(xué)計(jì)量的再生期間進(jìn)入lnt的空燃比,確定相應(yīng)的lnt的工作狀態(tài)。作為一般情況,進(jìn)入lnt的空燃比將是期望的空燃比。評(píng)估在較富再生期間離開lnt的空燃比。離開lnt的空燃比取決于在lnt內(nèi)進(jìn)行的氧化?;谶M(jìn)入和離開lnt的空燃比,計(jì)算相對(duì)空燃比。此外,將計(jì)算的相對(duì)空燃比與預(yù)定閾值進(jìn)行比較。預(yù)定閾值可以是值的一定范圍,如果相對(duì)的空燃比下降到所述范圍之下,那么可假設(shè)lnt是功能性的。

以這種方式,獲得良好控制的λ以用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)。通過使用還原劑噴射,方法在一次凈化事件期間監(jiān)測(cè)具有多個(gè)lnt的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng),以最大化監(jiān)測(cè)頻率并最小化燃料損失。通過省去在彼此之后不久對(duì)兩次滿足凈化觸發(fā)條件的需要,該方法降低了兩次連續(xù)凈化的復(fù)雜性,因此該方法允許在一次凈化事件期間的監(jiān)測(cè)并且導(dǎo)致燃料損失最小化。在本文所述的主題中,諸如蒸發(fā)器的噴射器需要在下游的第一lntλ和目標(biāo)λ之間添加燃料△,在富于化學(xué)計(jì)量的再生期間,下游的第一lntλ已經(jīng)小于等于1。以這種方式,添加的燃料量是有限的,并且可以不需要附加的時(shí)間來蒸發(fā)在第二lnt上游的噴射的燃料。因此,使用最小化的燃料和簡化的技術(shù),有效地監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的效率。

上述示例可在一個(gè)或多個(gè)基于處理器或其他邏輯的裝置或系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。這樣的裝置或系統(tǒng)可集成在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解,上面的發(fā)明內(nèi)容被提供是為了以簡化的形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的一些概念。并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征,其范圍由具體實(shí)施方式后面的權(quán)利要求唯一限定。此外,所要求保護(hù)的主題不限于解決在上文或在本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說明

圖1示出包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示例實(shí)施例。

圖2示出發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的詳細(xì)示例布局。

圖3示出根據(jù)本主題的示例的用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器的框圖。

圖4示出根據(jù)本主題的實(shí)施方式的用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的方法的第一流程圖。

圖5示出可實(shí)現(xiàn)用于排氣后處理系統(tǒng)的第一貧nox捕集器(lnt)的診斷的示例方法的第二流程圖。

圖6示出說明可實(shí)現(xiàn)用于排氣后處理系統(tǒng)的第二lnt的診斷的示例方法的第三流程圖。

圖7示出當(dāng)激活還原劑噴射時(shí)在再生期間在第一lnt的上游和下游的λ信號(hào)的示例圖形表示。

具體實(shí)施方式

下面的描述涉及用于排氣后處理系統(tǒng)的診斷的系統(tǒng)和方法。包括排氣后處理系統(tǒng)的示例發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在圖1中示出。包括第一貧nox捕集器(lnt)和第二貧nox捕集器的排氣后處理系統(tǒng)的細(xì)節(jié)在圖2中示出。用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的診斷的處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器的框圖在圖3中示出。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可被配置成執(zhí)行控制程序,諸如圖4、圖5和圖6的示例程序,以用于診斷排氣后處理系統(tǒng)的第一lnt和第二lnt中的每個(gè)。在第一lnt的再生期間在第一lnt的上游和下游估計(jì)的空燃比的示例曲線圖在圖7中示出。

圖1示意性地示出包括發(fā)動(dòng)機(jī)10的示例發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的方面。在所描繪的實(shí)施例中,發(fā)動(dòng)機(jī)10是耦合到渦輪增壓器13的增壓發(fā)動(dòng)機(jī),所述渦輪增壓器13包括由渦輪116驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)114。具體地,新鮮空氣經(jīng)由空氣凈化器113沿進(jìn)氣通道42被引入發(fā)動(dòng)機(jī)10,并且流到壓縮機(jī)114。壓縮機(jī)可以是任何合適的進(jìn)氣壓縮機(jī),諸如馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的或驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的增壓器壓縮機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10中,壓縮機(jī)是經(jīng)由軸19機(jī)械地耦合到渦輪116的渦輪增壓器壓縮機(jī),所述渦輪116由膨脹的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣驅(qū)動(dòng)。

如圖1所示,壓縮機(jī)114通過增壓空氣冷卻器(charge-aircooler,cac)17耦合到節(jié)流閥20。節(jié)流閥20耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管22。壓縮的空氣充氣從壓縮機(jī)流過增壓空氣冷卻器17和節(jié)流閥到達(dá)進(jìn)氣歧管。在圖1中所示的實(shí)施例中,進(jìn)氣歧管內(nèi)的空氣進(jìn)氣的壓力由歧管空氣壓力(map)傳感器124感測(cè)。

一個(gè)或多個(gè)傳感器可耦合到壓縮機(jī)114的入口。例如,溫度傳感器55可耦合到入口以用于估計(jì)壓縮機(jī)入口溫度,并且壓力傳感器56可耦合到入口以用于估計(jì)壓縮機(jī)入口壓力。作為另一個(gè)示例,濕度傳感器57可耦合到入口以用于估計(jì)進(jìn)入壓縮機(jī)的空氣充氣的濕度。其他傳感器可包括,例如空燃比傳感器等。在其他示例中,基于發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件可推斷壓縮機(jī)入口條件(諸如濕度、溫度、壓力等)中的一個(gè)或多個(gè)。另外,當(dāng)啟用排氣再循環(huán)(egr)時(shí),傳感器可估計(jì)包括新鮮空氣和在壓縮機(jī)入口處接收的排氣殘余物的空氣充氣混合物的溫度、壓力、濕度和空燃比。

廢氣門致動(dòng)器92可被致動(dòng)打開,以經(jīng)由廢氣門90將至少一些排氣壓力從渦輪的上游排放到渦輪下游的位置。通過降低渦輪上游的排氣壓力,可降低渦輪轉(zhuǎn)速以用于增壓控制,和/或以減少壓縮機(jī)喘振。

進(jìn)氣歧管22通過一系列的進(jìn)氣閥(未示出)耦合到一系列的燃燒室30。燃燒室經(jīng)由一系列排氣閥(未示出)進(jìn)一步耦合到排氣歧管36。在所示實(shí)施例中,示出單個(gè)排氣歧管36。但是,在其他實(shí)施例中,排氣歧管可包括多個(gè)排氣歧管區(qū)段。具有多個(gè)排氣歧管區(qū)段的配置可使來自不同燃燒室的流出物能夠被引導(dǎo)到發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的不同位置。

在一個(gè)實(shí)施例中,排氣閥和進(jìn)氣閥中的每個(gè)可被電子致動(dòng)或控制。在另一個(gè)實(shí)施例中,排氣閥和進(jìn)氣閥中的每個(gè)可以是凸輪致動(dòng)或控制的。無論是電子致動(dòng)還是凸輪致動(dòng),排氣閥和進(jìn)氣閥打開和關(guān)閉的正時(shí)可根據(jù)期望的燃燒和排放控制性能的需要進(jìn)行調(diào)整。

燃燒室30可經(jīng)由噴射器66被供應(yīng)一種或多種燃料,諸如汽油、醇燃料共混物、柴油、生物柴油、壓縮的天然氣等。燃料可經(jīng)由直接噴射、端口噴射、節(jié)流閥體噴射或它們的任意組合被供應(yīng)到燃燒室。在燃燒室中,可經(jīng)由火花點(diǎn)火和/或壓縮點(diǎn)火開始燃燒。

如圖1所示,來自一個(gè)或多個(gè)排氣歧管區(qū)段的排氣可被引導(dǎo)到渦輪116以驅(qū)動(dòng)渦輪。然后,來自渦輪和廢氣門的組合流順序地流過耦合到排氣通道105的第一貧nox捕集器(lnt)108和第二lnt110。lnt中的每個(gè)可被配置成催化處理排氣流,從而減少排氣流中的一種或多種物質(zhì)(諸如在燃燒期間產(chǎn)生的nox)的量。例如,lnt可被配置成借助添加到排氣的還原劑,諸如燃料、氨或尿素來歧化nox或者選擇性地還原nox。在貧于化學(xué)計(jì)量的發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間,lnt可儲(chǔ)存諸如nox的氧化劑,并且在后續(xù)富于化學(xué)計(jì)量的操作期間,儲(chǔ)存在lnt中的nox可轉(zhuǎn)化為氮和水,然后可被釋放到大氣中。因此,為了再生lnt(去除nox),在兩個(gè)lnt108和110中的每個(gè)處可期望富于化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比。諸如蒸發(fā)器的噴射器106可耦合到在第二lnt110上游的排氣通道105,以將期望體積的蒸發(fā)的還原劑噴射到進(jìn)入第二lnt110的排氣。蒸發(fā)器106可包括加熱線圈,以在燃料(處于氣態(tài))被噴射到排氣之前,蒸發(fā)從燃料箱(未示出)進(jìn)入蒸發(fā)器的液體燃料。在諸如當(dāng)?shù)谝籰nt再生時(shí)的條件期間,燃燒后產(chǎn)生的排氣的空燃比可在第一lnt108處被修改,并且富于化學(xué)計(jì)量的空燃比可在第二lnt處不可用,以允許第二lnt110的再生。因此,為了適時(shí)地將進(jìn)入第二lnt110的排氣的空燃比調(diào)整到富于化學(xué)計(jì)量的比并且開始第二lnt108的再生,諸如蒸發(fā)的燃料的蒸發(fā)的還原劑可被噴射到排氣。當(dāng)噴射的燃料已經(jīng)蒸發(fā)(處于氣態(tài))時(shí),可以不需要附加的時(shí)間來蒸發(fā)任何液體燃料,并且可在沒有任何時(shí)間延遲的情況下開始第二lnt的再生。此外,如果噴射液體燃料,則燃料的一部分可以不蒸發(fā),并且可在排氣通道中形成坑(puddle)。通過噴射蒸發(fā)的燃料,可噴射較少量的燃料以獲得進(jìn)入第二lnt110的排氣的期望的富于化學(xué)計(jì)量的空燃比。

第一排氣溫度傳感器128可耦合到在第一lnt裝置108上游的排氣通道105。適用于提供排氣空燃比的指示的氧氣傳感器,諸如線性氧氣傳感器或uego(通用或?qū)挿秶艢庋鯕?、雙態(tài)氧氣傳感器或ego、hego(加熱的ego),nox、hc或co傳感器也可耦合到排氣通道105。第一氧氣傳感器102-1可耦合到在第一lnt上游的排氣通道105,以估計(jì)進(jìn)入第一lnt108的排氣空燃比。第二氧氣傳感器102-2可耦合到在第一lnt108下游(第二lnt110的上游)的排氣通道105,以估計(jì)離開第一lnt108并進(jìn)入第二lnt110的排氣空燃比。第二氧氣傳感器102-3可耦合到在第二lnt110下游的排氣通道105,以估計(jì)離開第二lnt110的排氣空燃比。

第一lnt108和第二lnt110中的每個(gè)的診斷可適時(shí)地和同時(shí)地進(jìn)行,以檢測(cè)lnt中的每個(gè)的任何劣化。在一個(gè)示例中,響應(yīng)于經(jīng)由第一氧氣傳感器102-1估計(jì)的在lnt108上游的富于化學(xué)計(jì)量的估計(jì)的第一排氣空燃比,可開始第一lnt的再生。在第一lnt的再生期間,響應(yīng)于第二排氣空燃比低于閾值(例如,富于化學(xué)計(jì)量),可指示第一lnt的劣化。在第一lnt的劣化的情況下,排氣中的烴可能不會(huì)有效地用于nox轉(zhuǎn)化,并且因此離開第一lnt108的排氣的空燃比可富于化學(xué)計(jì)量。為了同時(shí)再生第二lnt110,在第二lnt110處期望富于化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比。然而,在第一lnt108的再生期間,離開第一lnt108的排氣的空燃比可以不是較富的,因?yàn)榕艢庵械臒N用于處理被捕集在第一lnt108中的nox。響應(yīng)于在第二lnt的上游的貧于化學(xué)計(jì)量的第二排氣空燃比,可將一定體積的蒸發(fā)的還原劑,諸如燃料,經(jīng)由蒸發(fā)器106噴射到進(jìn)入第二lnt110的排氣,直到估計(jì)的第二排氣空燃比降低到閾值空燃比,閾值空燃比富于化學(xué)計(jì)量。在一個(gè)示例中,當(dāng)蒸發(fā)的燃料被噴射到排氣時(shí),第二lnt110上游的空燃比變得富于化學(xué)計(jì)量,并且只是在此后,可開始第二lnt110的再生。在第二lnt的再生期間,響應(yīng)于在第二lnt下游的估計(jì)的第三排氣空燃比(通過第三氧氣傳感器102-3估計(jì)的)富于閾值,可指示第二lnt的劣化。

此外,如果lnt劣化,則用于氧化劑諸如nox和氧氣的儲(chǔ)存容量可減小。在一個(gè)示例中,在完成第一lnt的再生時(shí),在第一lnt的再生完成之后緊接著的閾值持續(xù)時(shí)間內(nèi)估計(jì)儲(chǔ)存在第一lnt中氧氣的第一量,并且響應(yīng)于儲(chǔ)存在第一lnt中的氧氣的第一量低于第一閾值氧氣量,可指示第一lnt的劣化。可以基于經(jīng)由來自第一氧氣傳感器102-1的輸入確定的進(jìn)入第一lnt108的氧氣的量,以及經(jīng)由來自第二氧氣傳感器102-2的輸入確定的進(jìn)入第一lnt108的氧氣的量,估計(jì)儲(chǔ)存在第一lnt108中的氧氣的第一量。類似地,在完成第二lnt的再生時(shí),在第二lnt的再生完成之后緊接著的閾值持續(xù)時(shí)間內(nèi)估計(jì)儲(chǔ)存在第二lnt中的氧氣的第二量,并且響應(yīng)于儲(chǔ)存在第二lnt中的氧氣的第二量低于第二閾值氧氣量,可指示第二lnt的劣化,第一閾值氧氣量高于第二閾值氧氣量?;诮?jīng)由來自第二氧氣傳感器102-2的輸入確定的進(jìn)入第二lnt110的氧氣的量,以及經(jīng)由來自第三氧氣傳感器102-3的輸入確定的進(jìn)入第二lnt110的氧氣的量,可估計(jì)儲(chǔ)存在第二lnt110中的氧氣的第二量。

響應(yīng)于第一lnt108和第二lnt110中的至少一個(gè)的劣化的指示,可設(shè)置診斷代碼,并且可調(diào)整一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。在一個(gè)示例中,通過減小進(jìn)氣節(jié)氣門的開口,發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載可被限制到低于閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。在另一個(gè)示例中,通過減少在每個(gè)隨后發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間為多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)供應(yīng)的燃料的脈沖寬度,可針對(duì)后續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)(在檢測(cè)到劣化的lnt之后)調(diào)整燃料加注計(jì)劃。

另外,用于氧化排氣流中的殘余烴和/或一氧化碳的氧化催化劑或三元催化劑可耦合到排氣通道105。具有所討論的功能中任一個(gè)的不同排氣后處理催化劑可在排氣后處理階段中單獨(dú)或一起布置在清洗涂層中或其他地方。在一些實(shí)施例中,排氣后處理階段可包括被配置成捕集和氧化排氣流中的煙塵顆粒的可再生煙塵過濾器。

來自第一lnt108和lnt110的處理過的排氣的全部或一部分可在經(jīng)過消聲器172之后經(jīng)由主排氣通道105釋放到大氣中。低壓排氣再循環(huán)(lp-egr)通道180可將排氣從排氣通道105(在渦輪116的下游)引導(dǎo)到進(jìn)氣通道42(在壓縮機(jī)114的上游)??纱蜷_egr閥52,以允許受控量的排氣進(jìn)入壓縮機(jī)入口以用于期望的燃燒和排放控制性能。egr閥52可被配置為連續(xù)可變閥。但是,在替代示例中,egr閥52可被配置為開/關(guān)閥。在另外的實(shí)施例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可包括高壓egr流動(dòng)路徑,其中排氣被從渦輪116的上游吸出,并且被再循環(huán)到壓縮機(jī)114下游的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。

一個(gè)或多個(gè)傳感器可耦合到egr通道180以用于提供關(guān)于egr的組成和狀況的細(xì)節(jié)。例如,可提供溫度傳感器以用于確定egr的溫度,可提供壓力傳感器以用于確定egr的壓力,可提供濕度傳感器以用于確定egr的濕度或水含量,并且可提供空燃比傳感器以用于估計(jì)egr的空燃比。另選地,egr條件可經(jīng)由耦合到壓縮機(jī)入口的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器和空燃比傳感器55-57進(jìn)行推斷。在一個(gè)示例中,空燃比傳感器57是氧氣傳感器。

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100還可包括控制系統(tǒng)14??刂葡到y(tǒng)14被示出從多個(gè)傳感器16(其各種示例在本文描述)接收信息,并且將控制信號(hào)發(fā)送到多個(gè)致動(dòng)器18(其各種示例在本文描述)。作為一個(gè)示例,傳感器16可包括排氣溫度傳感器128、第一氧氣傳感器102-1、第二氧氣傳感器102-2、第三氧氣傳感器102-3、map傳感器124、排氣溫度傳感器、排氣壓力傳感器、壓縮機(jī)入口溫度傳感器55、壓縮機(jī)入口壓力傳感器56、壓縮機(jī)入口濕度傳感器57和egr傳感器。其他傳感器,諸如附加的壓力傳感器、溫度傳感器、組成傳感器可耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100中的各種位置。致動(dòng)器81可包括,例如節(jié)氣門20、egr閥52、廢氣門92、蒸發(fā)器106和燃料噴射器66??刂葡到y(tǒng)14可包括控制器12。基于在其中編程的對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)程序的指令或代碼,控制器12可從各種傳感器接收輸入數(shù)據(jù),處理輸入數(shù)據(jù),以及響應(yīng)于處理的輸入數(shù)據(jù)觸發(fā)各種致動(dòng)器。

例如,基于經(jīng)由第一氧氣傳感器102-1估計(jì)的第一lnt108上游的第一富于化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比,可開始第一lnt108的再生,并且響應(yīng)于經(jīng)由第一氧氣傳感器102-1估計(jì)的第一lnt下游的富于化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比,可指示第一lnt108的劣化?;诹踊膌nt的指示,可調(diào)整多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器(例如,燃料噴射器66)。在另一個(gè)示例中,響應(yīng)于經(jīng)由第二氧氣傳感器102-2估計(jì)的第二lnt110上游的第二貧于化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比,致動(dòng)蒸發(fā)器106以在lnt110上游噴射蒸發(fā)的還原劑。

圖2提供示出根據(jù)本主題的實(shí)施方式的排氣后處理系統(tǒng)101的布局。被進(jìn)一步稱為系統(tǒng)101的排氣后處理系統(tǒng)101可以是如圖1中所示的排氣后處理系統(tǒng)101。系統(tǒng)101包括統(tǒng)稱為傳感器102的多個(gè)傳感器102-1、102-2、102-3。在一個(gè)示例中,傳感器102可以是通用排氣氧氣(uego)傳感器。在一個(gè)示例中,uego傳感器也稱為比例氧氣傳感器。多個(gè)傳感器102中的每個(gè)可被設(shè)置用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)中的多個(gè)lnt。在一個(gè)示例中,多個(gè)傳感器102可評(píng)估系統(tǒng)101中不同階段的空燃比。應(yīng)當(dāng)注意,設(shè)置傳感器102的方式取決于被評(píng)估的空燃比。應(yīng)當(dāng)理解,由傳感器102測(cè)量的空燃比的值可取決于發(fā)動(dòng)機(jī)如何操作以及發(fā)動(dòng)機(jī)在什么條件下操作。

多個(gè)貧nox捕集器(lnt)包括但不限于第一lnt108和第二lnt110。第一lnt108和第二lnt110耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)104。第一lnt108和第二lnt110具有nox儲(chǔ)存容量。在一個(gè)示例中,第二lnt110相對(duì)于含有富于化學(xué)計(jì)量的柴油排放物的nox的流動(dòng)方向設(shè)置在第一lnt108的下游。第二lnt110具有下游出口并與第一lnt108耦合。在另一個(gè)示例中,柴油顆粒過濾器設(shè)置在第一lnt108的下游。

如將參考圖2理解的,排放物流由發(fā)動(dòng)機(jī)104產(chǎn)生并通過排放入口流出發(fā)動(dòng)機(jī)104。此外,噴射器106設(shè)置在第一lnt108和第二lnt110之間。在一個(gè)示例中,可存在多個(gè)噴射器。噴射器106可以是蒸發(fā)器,其可以在需要滿足空燃比要求時(shí)經(jīng)由引入端口引入蒸發(fā)的還原劑,諸如燃料(含有hc)。

此外,系統(tǒng)101可包括可操作地耦合到傳感器102、控制器和噴射器106的處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112。在一個(gè)示例中,系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112可以是如圖1中所示的控制系統(tǒng)14。處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112可與傳感器102的信號(hào)操作地交互,以適當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)lnt108,110。

在一個(gè)示例中,可在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)中的任何地方安裝多于一個(gè)的lnt。典型的布局是第一lnt被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)中與發(fā)動(dòng)機(jī)緊密耦合的位置處,并且第二lnt被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)中底板下面的位置。

如將理解的,各種空燃比的值的組合可被認(rèn)為對(duì)應(yīng)于通常被認(rèn)為適當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作。例如,適當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作可包括富化學(xué)計(jì)量的操作和化學(xué)計(jì)量的操作。在一個(gè)示例中,可預(yù)定義對(duì)應(yīng)于適當(dāng)動(dòng)作的空燃比的值。這種發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作可被認(rèn)為形成對(duì)應(yīng)于被認(rèn)為適于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的通??山邮艿膭?dòng)作的期望的空燃比。在一個(gè)示例中,期望的空燃比基于歷史收集的數(shù)據(jù),其基于由相同類別的其他車輛執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作。

繼續(xù)如圖2中所示的實(shí)施方式,傳感器102可另外耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)104和lnt108、lnt110。傳感器102產(chǎn)生其大小與排氣中的含氧量(空燃比)成比例的信號(hào)。信號(hào)被提供給控制器(未示出),其將所述信號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)空燃比。在反饋空燃比控制期間使用該信號(hào),以將平均空燃比保持在期望的空燃比。在一個(gè)示例中,傳感器102可提供排氣氧氣信號(hào),其指示排氣空燃比是貧化學(xué)計(jì)量的還是富化學(xué)計(jì)量的。在另一個(gè)示例中,傳感器102可包括一氧化碳傳感器、烴傳感器和nox傳感器中的一個(gè),上述傳感器產(chǎn)生其大小與排氣中的一氧化碳、烴、nox的水平分別有關(guān)的信號(hào)。在一個(gè)示例中,附加的傳感器可設(shè)置在第二傳感器和第二lnt的上游之間。附加的傳感器可將排氣與預(yù)定義的閾值進(jìn)行比較。

處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112可被實(shí)現(xiàn)為基于邏輯的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方式中,處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112還可包括用于處理通過傳感器102獲得的數(shù)據(jù)的處理邏輯電路。在一個(gè)示例中,處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112還可包括可被實(shí)現(xiàn)為硬件(這種具有嵌入式指令的電子電路)或?yàn)檐浖?可由計(jì)算系統(tǒng)的處理資源執(zhí)行)的監(jiān)測(cè)功能。

系統(tǒng)101可被實(shí)現(xiàn)為集成在車輛的任何發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)內(nèi)的基于計(jì)算的系統(tǒng)。從傳感器102收集的數(shù)據(jù)可被持續(xù)地保持在儲(chǔ)存庫(圖2中未示出)內(nèi)?;谛枰?,可在儲(chǔ)存庫和系統(tǒng)101之間建立通信。處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112在獲取數(shù)據(jù)時(shí)可處理用于提供一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)功能的數(shù)據(jù)。

以這種方式,圖1和圖2的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:進(jìn)氣系統(tǒng);排氣系統(tǒng),其包括耦合到排氣通道的第一貧nox收集器(lnt),耦合到第一lnt下游的排氣通道的第二lnt,耦合到第一lnt上游的排氣通道的第一氧氣傳感器,耦合到第二lnt上游的排氣通道的第二氧氣傳感器,耦合到第二lnt下游的排氣通道的第三氧氣傳感器,以及耦合到第二lnt上游和第二氧氣傳感器下游的排氣通道的蒸發(fā)器;渦輪增壓器,其包括耦合到排氣通道的渦輪,耦合到進(jìn)氣系統(tǒng)的渦輪驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī),以及繞過渦輪的廢氣門;以及控制器,其具有存儲(chǔ)在非瞬時(shí)存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)可讀指令,該計(jì)算機(jī)可讀指令用于:響應(yīng)于在第一lnt上游的感測(cè)到的第一排氣空燃比低于化學(xué)計(jì)量的空燃比,再生第一lnt,響應(yīng)于在第一lnt下游的感測(cè)到的第二排氣空燃比高于化學(xué)計(jì)量的空燃比,經(jīng)由蒸發(fā)器開始將蒸發(fā)的燃料噴射到排氣,以將感測(cè)到的第二空燃比降低到低于化學(xué)計(jì)量的空燃比,然后再生第二lnt,并且開始第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的診斷。

結(jié)合圖3中提供的處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112的詳細(xì)說明提供系統(tǒng)101的操作和工作。在本主題的一個(gè)實(shí)施方式中,如圖3中所示,處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112被實(shí)現(xiàn)為用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)中的多個(gè)貧nox捕集器(lnt)的計(jì)算裝置。在一個(gè)示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)可存在于車輛內(nèi)。繼續(xù)本實(shí)施方式,處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112還可包括接口300、處理單元302和存儲(chǔ)器304。接口300可包括多種接口,例如用于數(shù)據(jù)輸入和輸出裝置(被稱為i/o裝置)、儲(chǔ)存裝置、網(wǎng)絡(luò)裝置等的接口,以用于將系統(tǒng)101與車輛的接口300(圖3中未示出)通信地相關(guān)聯(lián)。接口300還可用于促進(jìn)處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112和在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中連接的各種其他計(jì)算裝置之間的通信。

處理單元302還可被實(shí)現(xiàn)為信號(hào)處理器、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路和/或基于操作指令來操縱信號(hào)的任何其他裝置或部件。在一個(gè)示例中,控制器包括但不限于處理單元302。在另一個(gè)示例中,處理單元302可被實(shí)現(xiàn)為控制器以控制或執(zhí)行與處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112相關(guān)聯(lián)的各種功能。在一個(gè)示例中,控制器可包括第一控制器、第二控制器和第三控制器。在一個(gè)示例中,控制器可操作地耦合到傳感器102。

存儲(chǔ)器304可存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀指令,所述指令可被取回和執(zhí)行以向監(jiān)測(cè)器112的控制器提供一個(gè)或多個(gè)空燃比。存儲(chǔ)器304可包括任何非瞬時(shí)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),包括例如ram的易失性存儲(chǔ)器,或諸如eprom、閃速存儲(chǔ)器等的非易失性存儲(chǔ)器。

處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112還可包括模塊306和數(shù)據(jù)308。模塊306可被實(shí)現(xiàn)為硬件和編程的組合(例如,可編程指令),以實(shí)現(xiàn)模塊306的一個(gè)或多個(gè)功能。在一個(gè)示例中,模塊206包括控制模塊310、監(jiān)測(cè)模塊312、確定模塊314和其他模塊316。另一方面,數(shù)據(jù)308包括空燃比數(shù)據(jù)318、預(yù)定義的閾值數(shù)據(jù)320和其他數(shù)據(jù)322。

在本文描述的示例中,可以多種不同的方式來實(shí)現(xiàn)硬件和編程的這種組合。例如用于模塊306的編程可以是存儲(chǔ)在非瞬時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令,并且用于模塊306的硬件可包括處理資源(例如,一個(gè)或多個(gè)處理單元),以執(zhí)行這樣的指令。在本示例中,機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可儲(chǔ)存指令,當(dāng)由處理資源執(zhí)行時(shí),該指令實(shí)現(xiàn)模塊306或其相關(guān)聯(lián)的功能。在這樣的示例中,處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112可包括儲(chǔ)存指令的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和用于執(zhí)行指令的處理資源,或者機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是單獨(dú)的,但是可被處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112和處理資源訪問。在其他示例中,模塊306可由電子電路來實(shí)現(xiàn)。

在操作中,處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112可獲得對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)空燃比數(shù)據(jù)318的值。在一個(gè)示例中,可從傳感器102獲得空燃比數(shù)據(jù)318。如前所述,空燃比數(shù)據(jù)318可包括但不限于化學(xué)計(jì)量比、富的化學(xué)計(jì)量比、期望的空燃比,lnt出口處的空燃比。此外,存儲(chǔ)在空燃比數(shù)據(jù)318中的值可取決于發(fā)動(dòng)機(jī)操作的方式。例如,用于新發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比數(shù)據(jù)318的值可以不同于在較舊的發(fā)動(dòng)機(jī)中操作的那些值。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(未示出)在燃料富于化學(xué)計(jì)量的條件下操作發(fā)動(dòng)機(jī)104。在一個(gè)示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可耦合到處理單元302。燃料較富的條件下的操作通常是富化學(xué)計(jì)量的操作或化學(xué)計(jì)量的操作。發(fā)動(dòng)機(jī)操作以產(chǎn)生一定空燃比的排氣。在獲得作為空燃比數(shù)據(jù)318存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器304中的一定空燃比時(shí),第一傳感器102-1可監(jiān)測(cè)在第一lnt上游從發(fā)動(dòng)機(jī)104接收的排氣的一定空燃比108。

此外,被實(shí)現(xiàn)為控制器的處理單元302耦合到第一傳感器102-1,以確定一定空燃比是否是期望的空燃比。在一個(gè)示例中,第一控制器耦合到第一傳感器102-1??蓮念A(yù)定義的閾值數(shù)據(jù)320中選擇期望的空燃比。一旦確定一定空燃比是期望的空燃比,接收到的空氣燃料混合物被指定為第一空氣燃料混合物。緊接著,第一lnt108可經(jīng)由端口(未示出)接收期望的空燃比的排氣。

一旦接收到第一空燃比的排氣,則通過第一控制器激活控制模塊310,以開始第一lnt108的富于化學(xué)計(jì)量的再生。第一lnt108的較富的再生可將捕集在第一lnt內(nèi)部的nox轉(zhuǎn)化,并且最終導(dǎo)致在第一lnt108下游的空燃比的排氣的釋放。耦合到第二控制器并且設(shè)置在第一lnt108下游的第二傳感器102-2接收第一lnt108下游的空燃比的排氣空氣燃料混合物。第二傳感器102-2可評(píng)估在第一lnt108下游接收的排氣的空燃比。第二傳感器102-2將信號(hào)傳輸?shù)降诙刂破?,并且耦合到第一控制器和第二控制器的監(jiān)測(cè)模塊312可監(jiān)測(cè)在第一lnt108下游接收的排氣的空燃比,并且確定在第一lnt108下游接收的排氣的監(jiān)測(cè)的空燃比是否高于期望的空燃比。如果排氣空氣燃料混合物的空燃比不高于期望的空燃比,則可將相同的排氣連通到下一個(gè)階段。

如果不是這種情況,并且排氣的空燃比高于期望的空燃比,則控制器激活可以是蒸發(fā)器的噴射器106。噴射器106耦合到控制器和監(jiān)測(cè)模塊312。噴射器106設(shè)置在第一lnt108和第二傳感器102-2的下游,并且還設(shè)置在第二lnt110的上游。可激活噴射器106以觸發(fā)將蒸發(fā)的燃料噴射到在由第二傳感器102-2監(jiān)測(cè)的第一lnt108下游接收的排氣??捎|發(fā)還原劑噴射,以通過將蒸發(fā)狀態(tài)的還原劑噴射到預(yù)定極限來獲得所期望的空燃比的排氣,從而獲得與噴射后的短時(shí)間內(nèi)的預(yù)定義閾值數(shù)據(jù)320相匹配的期望的空燃比的排氣。一旦獲得所期望的空燃比的排氣,接著,第二lnt110可經(jīng)由端口(未示出)接收期望空燃比的排氣。

一旦第二空燃比的排氣被第二lnt110接收,控制模塊310通過控制器進(jìn)一步激活,以開始第二lnt110的富于化學(xué)計(jì)量的再生。第二lnt110的較富的再生可導(dǎo)致被捕集在第二lnt110內(nèi)部的nox的釋放,并且最終導(dǎo)致第二lnt110下游的空燃比的另一種排氣的釋放。耦合到第三控制器并且設(shè)置在第二lnt110的下游的第三傳感器102-3接收在第二lnt110的下游的空燃比的其他排氣。第三傳感器102-3可評(píng)估在第二lnt110下游接收的其他排氣的空燃比。傳感器102將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎赃M(jìn)一步確定發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)101的工作狀態(tài)。

一旦評(píng)估了在第一lnt108和第二lnt110的上游和下游的空燃比,就確定第一lnt108和第二lnt110的工作狀態(tài)。lnt的工作狀態(tài)是lnt在再生期間被氧化時(shí)捕集污染物并釋放它們的能力。lnt的監(jiān)測(cè)可定義lnt的老化,并且可指示lnt劣化時(shí)的狀態(tài)。為此,激活耦合到控制器和第三傳感器102-3的確定模塊314。確定模塊314收集在第一lnt108和第二lnt110的上游和下游的空燃比數(shù)據(jù)318。確定模塊314將收集的數(shù)據(jù)引導(dǎo)到控制模塊310??刂颇K310將在第一lnt108和第二lnt110上游和下游的收集的數(shù)據(jù)與預(yù)定義的閾值數(shù)據(jù)220進(jìn)行比較?;谠摫容^,確定是否需要進(jìn)一步凈化,或者lnt是否需要更換。

通過處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112的影響,獲得良好控制的空燃比以用于在排氣循環(huán)的每個(gè)階段監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)101。處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112通過使用噴射器106在一次凈化事件期間監(jiān)測(cè)具有多個(gè)lnt的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)101,以使監(jiān)測(cè)頻率最大化,并且通過噴射將任何空燃比的排氣轉(zhuǎn)化成期望的空燃比所需的量的還原劑使燃料損失最小化。使用本文所述的本處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器112省略了兩個(gè)連續(xù)凈化的復(fù)雜性。

圖4示出根據(jù)本主題的實(shí)施方式的用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)中的多于一個(gè)的貧nox捕集器(諸如lnt108和lnt110)的示例方法400?;诖鎯?chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令,并且結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器(諸如上面參考圖1所述的傳感器)接收的信號(hào),可通過控制器執(zhí)行用于執(zhí)行方法400和包括在本文的其余方法的指令。根據(jù)下面描述的方法,控制器可采用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器,以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。

還可理解,方法400可由編程的計(jì)算裝置執(zhí)行,諸如圖3中所示的處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器。此外,基于存儲(chǔ)在非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令,可執(zhí)行方法400,這將是容易理解的。非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括例如數(shù)字存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)介質(zhì),諸如一個(gè)或多個(gè)磁盤和磁帶、硬盤驅(qū)動(dòng)器或光學(xué)可讀數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。下面參照如上所述的處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器來描述方法400;也可使用用于執(zhí)行該方法的其他合適的系統(tǒng)。另外,這些方法的實(shí)施方式不限于這些示例。

返回到圖4,在402,第一lnt(諸如圖1中的第一lnt108)可接收期望的空燃比的排氣。在第一lnt108接收期望的空燃比的排氣之前,第一傳感器(諸如圖1中的第一傳感器102-1)可評(píng)估在第一lnt上游接收的一定空燃比的排氣。耦合到第一傳感器的第一控制器確定一定空燃比是否是期望的空燃比。在一個(gè)示例中,所接收的排氣可被指定為第一排氣。在一個(gè)示例中,可通過部署在車輛內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)傳感器獲得空燃比數(shù)據(jù)。一旦獲得,第一控制器可基于空燃比數(shù)據(jù)產(chǎn)生期望的空燃比的排氣。在一個(gè)示例中,空燃比數(shù)據(jù)可包括代表發(fā)動(dòng)機(jī)操作方式的數(shù)據(jù)。在另一個(gè)示例中,其可被認(rèn)為是在考慮操作發(fā)動(dòng)機(jī)的同時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作的表示。

在404,通過控制模塊激活第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生。第一lnt的較富的再生可導(dǎo)致捕集在第一lnt內(nèi)部的nox的釋放,并且最終導(dǎo)致在第一lnt下游的空燃比的排氣的釋放。此外,耦合到第二控制器并且設(shè)置在第一lnt下游的第二傳感器(諸如圖1中的第二傳感器102-2)可接收第一lnt下游的空燃比的排氣。

在406,第二傳感器可評(píng)估在第一lnt下游接收的排氣的空燃比。第二傳感器將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破髦械囊粋€(gè),并且控制器可激活監(jiān)測(cè)模塊以監(jiān)測(cè)在第一lnt下游接收的排氣的空燃比,并且確定在第一lnt下游接收的排氣的監(jiān)測(cè)的空燃比是否高于期望的空燃比。

在408,如果排氣的空燃比高于期望的空燃比,則控制器激活噴射器(諸如圖1中的噴射器106)。噴射器可被激活以觸發(fā)將還原劑以其蒸發(fā)狀態(tài)噴射到在由第二傳感器監(jiān)測(cè)的第一lnt下游接收的排氣??捎|發(fā)還原劑噴射,以通過將還原劑噴射到預(yù)定極限來獲得期望的空燃比的排氣,從而獲得與預(yù)定義的閾值數(shù)據(jù)匹配的期望空燃比的排氣。以這種方式,噴射器僅需要添加在下游的第一lntλ和目標(biāo)λ之間的燃料△,這樣便限制待添加的燃料的量。因此,使用最小化的燃料和簡化的技術(shù),有效地監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的效率。

在410,第二lnt(諸如圖1中的第二lnt110)可接收期望的空燃比的排氣。在一個(gè)示例中,耦合到第二lnt的控制器可將獲得的期望空燃比的排氣引導(dǎo)到第二lnt以用于后續(xù)排氣處理解決方案。

在412,通過進(jìn)一步激活控制模塊,開始第二lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生。第二lnt的較富的再生可導(dǎo)致在第二lnt內(nèi)部捕集的nox的釋放,并且最終導(dǎo)致在第二lnt下游的空燃比的排氣的釋放。耦合到第三控制器并且設(shè)置在第二lnt下游的第三傳感器(諸如圖1中的第三傳感器102-3)可接收第二lnt下游的空燃比的排氣。

在414,可通過第三傳感器評(píng)估在第二lnt下游接收的排氣的空燃比。傳感器將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破?,以進(jìn)一步確定發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

在416,基于對(duì)第一lnt和第二lnt的上游和下游的空燃比的評(píng)估,通過確定模塊確定第一lnt和第二lnt的工作狀態(tài)。lnt的工作狀態(tài)是lnt在再生期間被減少時(shí)捕集污染物并釋放它們的能力。lnt的監(jiān)測(cè)可定義lnt的老化,并且可指示lnt劣化時(shí)的狀態(tài)。對(duì)此,激活耦合到控制器和第三傳感器的確定模塊。確定模塊收集在第一lnt和第二lnt的上游和下游的空燃比數(shù)據(jù)。確定模塊214將收集的數(shù)據(jù)引導(dǎo)到控制模塊??刂颇K將在第一lnt108和第二lnt110上游和下游的收集的數(shù)據(jù)與預(yù)定義的閾值數(shù)據(jù)220進(jìn)行比較?;谠摫容^,確定是否需要進(jìn)一步凈化,或者lnt是否需要更換。

圖5示出可被實(shí)現(xiàn)用于排氣后處理系統(tǒng)的第一貧nox捕集器(諸如lnt108)的診斷的示例方法500。在502,程序包括估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件。評(píng)價(jià)的條件可包括,例如發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、駕駛員扭矩需求、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、節(jié)氣門位置、排氣壓力、包括環(huán)境溫度、壓力和濕度的環(huán)境條件、map、maf、增壓等。在504,可以經(jīng)由耦合到第一lnt上游的排氣通道的排氣氧氣傳感器(諸如圖1中的第一氧氣傳感器102-1)在第一lnt上游估計(jì)第一排氣空燃比。第一空燃比可以是流過第一lnt的排氣中的燃料含量的指示。

在506,程序包括確定是否滿足用于進(jìn)行第一lnt的診斷的條件。第一lnt的診斷可在再生期間和完成第一lnt的再生之后進(jìn)行。在一個(gè)示例中,用于進(jìn)行第一lnt的再生的條件包括第一lnt上游的排氣空燃比和第一lnt上游的排氣溫度。期望第一lnt上游的富于化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比以用于第一lnt的再生,因?yàn)閬碜暂^富的排氣的烴用來處理捕集在第一lnt中的nox并將nox轉(zhuǎn)化成氮和水。因此,可適時(shí)地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作,以用富于化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比操作發(fā)動(dòng)機(jī),使得可進(jìn)行l(wèi)nt的診斷。此外,為了再生第一lnt,期望第一lnt的排氣溫度高于閾值溫度,閾值溫度是第一lnt的起燃溫度。低于第一lnt的起燃溫度時(shí),第一lnt的再生和診斷可以不被有效地進(jìn)行。

如果確定第一lnt上游的排氣空燃比貧于化學(xué)計(jì)量,和/或第一lnt上游的排氣溫度低于閾值溫度,則可推斷出不可進(jìn)行l(wèi)nt再生。在508,可在不開始第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的診斷的情況下操作發(fā)動(dòng)機(jī)。

如果確定滿足用于第一lnt再生的條件,諸如第一lnt上游的富于化學(xué)計(jì)量的排氣空燃比以及第一lnt上游的高于閾值的排氣溫度,則可確認(rèn)已經(jīng)滿足了用于第一lnt的診斷的條件。在510,可開始第一lnt的再生。在第一lnt的再生期間,儲(chǔ)存在第一lnt中的nox可被凈化并轉(zhuǎn)化成可釋放到大氣的氮和水。由于來自排氣中的燃料的烴用于凈化捕集在第一lnt中的nox,在第一lnt的再生期間,離開第一lnt的排氣的燃料含量可低于進(jìn)入lnt的排氣的燃料含量??衫^續(xù)第一lnt的再生,直到已經(jīng)處理第一lnt中捕集的全部量的nox。

在第一lnt捕集器的再生期間,在512,可經(jīng)由耦合到第一lnt下游的排氣通道的第二排氣氧氣傳感器(諸如圖1中的氧氣傳感器102-2)估計(jì)第一lnt下游的(離開第一lnt)排氣的空燃比。離開第一lnt的排氣可進(jìn)入耦合到第一lnt和第二排氣氧氣傳感器中的每個(gè)的下游的排氣通道的第二lnt(諸如第二lnt110)。

在514,響應(yīng)于進(jìn)入第二lnt的排氣的空燃比富于化學(xué)計(jì)量,可開始第二lnt的診斷。如果第一lnt下游的排氣空燃比貧于化學(xué)計(jì)量,則在排氣進(jìn)入第二lnt之前,可適時(shí)地調(diào)整排氣空燃比。關(guān)于圖6詳細(xì)討論第二lnt的上游的排氣空燃比的調(diào)整和第二lnt的診斷的細(xì)節(jié)。

在516,程序包括確定第一lnt下游的估計(jì)的空燃比是否低于閾值。閾值可以是化學(xué)計(jì)量的空燃比,并且控制器可確定第一lnt下游的排氣空燃比是否富于化學(xué)計(jì)量。如果確定離開第一lnt的排氣的空燃比高于閾值(諸如貧于化學(xué)計(jì)量),則可推斷排氣中的燃料可已被最佳地用于第一lnt的再生。因此,在518,可指示第一lnt沒有劣化并且是最佳功能性的,并且可以不期望進(jìn)一步診斷第一lnt。

但是,如果確定即使在第一lnt的再生期間,第一lnt下游的排氣空燃比低于閾值(諸如富于化學(xué)計(jì)量),則可推斷排氣中的燃料還沒有最佳地用于再生第一lnt,從而指示第一lnt的可能的劣化。為了進(jìn)一步繼續(xù)第一lnt的診斷,在520,可確定在第一lnt的再生完成之后在閾值持續(xù)時(shí)間內(nèi)被捕集在第一lnt中的氧氣的量。在一個(gè)示例中,在已經(jīng)完成第一lnt的再生的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)之后緊接著的閾值數(shù)量的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)內(nèi),可估計(jì)被捕集在第一lnt中的氧氣的量。當(dāng)?shù)谝籰nt是完全功能性時(shí),一旦完成第一lnt的再生,在貧于化學(xué)計(jì)量的發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間,存在于排氣中的諸如氧氣和nox等的氧化劑可被lnt吸收。在閾值持續(xù)時(shí)間期間,經(jīng)由耦合到第一lnt上游的排氣通道的第一排氣氧氣傳感器可估計(jì)進(jìn)入第一lnt的氧氣的第一量,并且經(jīng)由耦合到第一lnt下游的排氣通道的第二排氣氧氣傳感器可估計(jì)離開第一lnt的氧氣的第二量。基于進(jìn)入第一lnt的氧氣的第一量和離開第一lnt的氧氣的第二量,可估計(jì)被捕集在第一lnt中的氧氣的量。

在522,程序包括確定在閾值持續(xù)時(shí)間期間捕集在第一lnt中的氧氣的量是否低于氧氣的閾值量。氧氣的閾值量可對(duì)應(yīng)于閾值時(shí)間期間期望被捕集在功能性的第一lnt中的氧氣的量。在一個(gè)示例中,可基于當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件調(diào)整氧氣的閾值量。因此,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)用貧于化學(xué)計(jì)量的空燃比操作時(shí),可增加氧氣的閾值量。當(dāng)操作的排氣空燃比變得較貧時(shí),較高量的氧氣進(jìn)入第一lnt并且可被第一lnt捕集。

如果確定在第一lnt中捕集的氧氣的量高于氧氣的閾值量,則可推斷出在第一lnt再生之后,第一lnt可最佳地操作。因此,在518,可指示沒有第一lnt的劣化。但是,如果確定在第一lnt的再生之后,在第一lnt處捕集的氧氣的量低于閾值,則在524,可指示第一lnt的劣化的檢測(cè)。可通過設(shè)置標(biāo)記或診斷代碼或激活故障指示燈,指示第一lnt的劣化,以便通知車輛操作者lnt劣化并需要被更換。

響應(yīng)于劣化的lnt的指示,在526,控制器可調(diào)整一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的操作以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。作為一個(gè)示例,響應(yīng)于劣化的lnt的指示,控制器可在第一數(shù)量的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)之后的第二數(shù)量的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中調(diào)整燃料加注計(jì)劃,限制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載(例如,通過減小進(jìn)氣節(jié)氣門的開口),限制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出,和/或減小增壓壓力(例如,通過打開耦合到排氣渦輪的廢氣門或耦合到進(jìn)氣壓縮機(jī)的旁通閥)。

圖6示出可被實(shí)現(xiàn)用于排氣后處理系統(tǒng)的第二貧nox捕集器(諸如lnt110)的診斷的示例方法600。方法600可以是如圖5所述的示例方法500的一部分,并且可在方法500的步驟514處在第一lnt的再生(和診斷)期間進(jìn)行。當(dāng)兩個(gè)lnt同時(shí)再生時(shí),第一lnt和第二lnt的診斷可同時(shí)進(jìn)行。通過適時(shí)地進(jìn)行l(wèi)nt中的每個(gè)的再生,整個(gè)排氣后處理系統(tǒng)的診斷可根據(jù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的要求完成。

在602,可經(jīng)由耦合到第二lnt上游的排氣通道的排氣氧氣傳感器(諸如圖1中的第二氧氣傳感器102-2)在第二lnt的上游估計(jì)第一排氣空燃比。第一空燃比可以是在第一lnt的再生期間離開第一lnt的排氣中的燃料含量的指示。

在604,程序包括確定第二lnt的上游的排氣空燃比是否低于閾值空燃比。閾值空燃比可對(duì)應(yīng)于化學(xué)計(jì)量空燃比,并且程序可包括確定第二lnt上游的排氣空燃比是否富于化學(xué)計(jì)量。在第二lnt處可期望富于化學(xué)計(jì)量的空燃比以用于開始第二lnt的再生??捎行У乩酶挥诨瘜W(xué)計(jì)量的空氣燃料混合物中的可用燃料以用于處理被捕集在第二lnt中的nox并將nox轉(zhuǎn)化成氮和水。

如果確定第二lnt上游的空燃比高于閾值(貧于化學(xué)計(jì)量),則可以不開始第二lnt的再生,直到進(jìn)入第二lnt的排氣空燃比被調(diào)整為富于化學(xué)計(jì)量。因此,在606,可通過諸如蒸發(fā)器的噴射器(諸如圖1中的噴射器106),將一定量的蒸發(fā)的還原劑噴射到第二lnt上游的排氣,直到進(jìn)入第二lnt的排氣空燃比變?yōu)楦挥诨瘜W(xué)計(jì)量的空燃比。在一個(gè)示例中,蒸發(fā)器可被定位在第二lnt的上游,并且噴射的還原劑可以是燃料。當(dāng)燃料以蒸發(fā)狀態(tài)被噴射時(shí),可以不需要附加的時(shí)間來允許燃料的蒸發(fā),并且在較短的持續(xù)時(shí)間內(nèi),富于化學(xué)計(jì)量的空燃比在第二lnt處可以是可用的。如果代替噴射蒸發(fā)的燃料,液體燃料將被噴射,燃料的一部分可以未蒸發(fā),因此可需要燃料中的更大部分來達(dá)到在第二lnt處的期望的富于化學(xué)計(jì)量的空燃比。因此,噴射蒸發(fā)的燃料導(dǎo)致燃料效率提高。基于第二lnt上游的估計(jì)的空燃比,可調(diào)整噴射的蒸發(fā)的燃料的量。在一個(gè)示例中,隨著第二lnt的上游的估計(jì)的空燃比增加到高于閾值(貧于化學(xué)計(jì)量),可增加噴射的蒸發(fā)的燃料的量。在另一個(gè)示例中,隨著第二lnt上游的估計(jì)的空燃比降低到閾值以下,可減少噴射的蒸發(fā)的燃料的量。控制器可通過直接考慮對(duì)第二lnt上游的排氣空燃比的確定來確定待噴射的蒸發(fā)的燃料的量,諸如隨著排氣空燃比的增加而增加蒸發(fā)的燃料的量??刂破骺闪磉x地基于使用查找表的計(jì)算來確定蒸發(fā)的燃料的量,其中輸入是第二lnt的上游的排氣空燃比,并且輸出是待噴射的蒸發(fā)的燃料的量。然后,控制器可向蒸發(fā)器發(fā)送信號(hào),以基于所估計(jì)的量增加蒸發(fā)的燃料的噴射的脈沖寬度。

一旦進(jìn)入第二lnt的排氣的空燃比變得富于化學(xué)計(jì)量,則在608,可開始第二lnt的再生。通過噴射蒸發(fā)的燃料以及將進(jìn)入第二lnt的排氣的空燃比調(diào)整為富于化學(xué)計(jì)量,可在第一lnt的再生開始之后立即開始第二lnt的再生,從而允許同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)lnt中的每個(gè)的診斷。如果確定(在步驟604)第二lnt上游的排氣空燃比富于化學(xué)計(jì)量,則程序可以直接進(jìn)行到步驟608,并且可在不噴射還原劑的情況下開始第二lnt的再生。在第二lnt的再生期間,儲(chǔ)存在第二lnt中的nox可被凈化并轉(zhuǎn)換成可釋放到大氣的氮和水。由于來自排氣中的燃料的烴用于凈化捕集在第二lnt中的nox,在第二nox捕集器的再生期間,離開第二lnt的排氣的燃料含量可低于進(jìn)入第二lnt的排氣的燃料含量。

在第二lnt的再生期間,在610,可經(jīng)由耦合到第二lnt下游的排氣通道的第三排氣氧氣傳感器(諸如圖1中的氧氣傳感器102-3),估計(jì)第二lnt下游(離開第二lnt)的排氣的空燃比。

在612,程序包括確定第二lnt下游的估計(jì)的空燃比是否低于閾值。閾值可以是化學(xué)計(jì)量空燃比,并且控制器可確定第二lnt下游的排氣空燃比是否富于化學(xué)計(jì)量。如果確定離開第二lnt的排氣的空燃比高于閾值(諸如貧于化學(xué)計(jì)量),則可推斷排氣中的燃料可以已被最佳地用于第二lnt的再生。因此,在614,可指示第二lnt沒有劣化并且是最佳功能性的,并且可能不期望進(jìn)一步診斷第二lnt。在指示第二lnt沒有劣化之后,方法600前進(jìn)以退出。

但是,如果確定即使在第二lnt的再生期間,第二lnt下游的排氣空燃比低于閾值(諸如富于化學(xué)計(jì)量),則可推斷排氣中的燃料還沒有最佳地用于再生第二lnt,從而指示第二lnt的可能的劣化。

另外,對(duì)于lnt的診斷,將基于進(jìn)入lnt的排氣的空燃比估計(jì)相對(duì)的空燃比,并且離開lnt的排氣的空燃比與閾值進(jìn)行比較。因此,在第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生期間,可評(píng)估第一lnt上游的第一空燃比和第一lnt的下游的第二空燃比中的每個(gè);在第二lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生期間,可評(píng)估第二lnt上游的第三空燃比和第二lnt下游的第四空燃比中的每個(gè);可估計(jì)第一相對(duì)空燃比和第二相對(duì)空燃比中的每個(gè),所述第一相對(duì)空燃比基于第一lnt上游的第一空燃比和第一lnt下游的第二空燃比中的每個(gè),所述第二相對(duì)空燃比基于第二lnt上游的第三空燃比和第二lnt下游的第四空燃比中的每個(gè);可將第一計(jì)算的相對(duì)空燃比和第二計(jì)算的相對(duì)空燃比中的每個(gè)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較,以及響應(yīng)于第一計(jì)算的相對(duì)空燃比低于預(yù)定的閾值,指示第一lnt的劣化,并且響應(yīng)于第二計(jì)算的相對(duì)空燃比低于預(yù)定的閾值,指示第二lnt的劣化。

為了進(jìn)一步繼續(xù)第二lnt的診斷,在616,在第二lnt的再生完成之后,可確定在閾值持續(xù)時(shí)間內(nèi)被捕集在第二lnt中的氧氣的量。在一個(gè)示例中,在緊接在已經(jīng)完成第二lnt的再生的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)之后的閾值數(shù)量的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)內(nèi),可估計(jì)被捕集在第二lnt中的氧氣的量。當(dāng)?shù)诙nt是完全功能性時(shí),一旦完成第二lnt的再生,在貧于化學(xué)計(jì)量發(fā)動(dòng)機(jī)的操作期間,存在于排氣中的諸如氧氣和nox等氧化劑可被lnt吸收。在閾值持續(xù)時(shí)間期間,可經(jīng)由耦合到第二lnt上游的排氣通道的第二排氣氧氣傳感器估計(jì)進(jìn)入第二lnt的氧氣的第一量,并且可經(jīng)由耦合到第二lnt下游的排氣通道的第三排氣氧氣傳感器估計(jì)離開第二lnt的氧氣的第二量。基于進(jìn)入第二lnt的氧氣的第一量和離開第二lnt的氧氣的第二量,可估計(jì)被捕集在第二lnt中的氧氣的量。

在618,程序包括確定在閾值持續(xù)時(shí)間期間被捕集在第二lnt中的氧氣的量是否低于氧氣的閾值量。氧氣的閾值量可對(duì)應(yīng)于閾值時(shí)間期間預(yù)期被捕集在功能性的第二lnt中氧氣的量。在一個(gè)示例中,基于當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件可調(diào)整氧氣的閾值量。因此,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)用貧于化學(xué)計(jì)量的空燃比操作時(shí),可增加氧氣的閾值量。當(dāng)操作排氣空燃比變得較貧時(shí),較高量的氧氣進(jìn)入第二lnt并且可被第二lnt捕集。此外,當(dāng)離開第一lnt的氧氣進(jìn)入第二lnt時(shí),進(jìn)入第二lnt的氧氣的量可低于進(jìn)入第一lnt的氧氣的量,并且因此,儲(chǔ)存在第二lnt中的氧氣的量可以不同于儲(chǔ)存在第一lnt中的氧氣的量。在一個(gè)示例中,儲(chǔ)存在第二lnt中的氧氣的量可低于儲(chǔ)存在第一lnt中的氧氣的量。

如果確定在第二lnt中捕集的氧氣的量高于氧氣的閾值量,則可推斷出在第二lnt的再生之后,第二lnt可最佳地操作。因此,在614,可指示沒有第二lnt的劣化。但是,如果確定在第二lnt的再生之后,在第一lnt捕集的氧氣的量低于閾值,則在620,可指示第二lnt的劣化的檢測(cè)。通過設(shè)置標(biāo)記或診斷代碼,或激活故障指示燈,可指示第二lnt的劣化,以便通知車輛操作者lnt劣化并需要被更換。

以這種方式,在完成第一lnt的再生時(shí),可估計(jì)在第一lnt的再生完成之后緊接著的閾值持續(xù)時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存在第一lnt中的氧氣的第一量,并且響應(yīng)于儲(chǔ)存在第一lnt中的氧氣的第一量低于第一閾值氧氣量,可指示第一lnt的劣化;以及在完成第二lnt的再生時(shí),可估計(jì)在第二lnt的再生完成之后緊接著的閾值持續(xù)時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存在第二lnt中的氧氣的第二量,并且響應(yīng)于儲(chǔ)存在第二lnt中的氧氣的第二量低于第二閾值氧氣量,可指示第二lnt的劣化,第一閾值氧氣量高于第二閾值氧氣量。

響應(yīng)于第二lnt的指示,在622,控制器可調(diào)整一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的操作以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)操作。響應(yīng)于第一lnt和第二lnt中的至少一個(gè)的劣化的指示,可調(diào)整一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù),其包括通過減小進(jìn)氣節(jié)氣門的開口將發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載限制到閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載之下。

以這種方式,響應(yīng)于第一貧nox捕集器(lnt)上游的估計(jì)的第一空燃比為富的,可開始第一lnt的再生;響應(yīng)于第二lnt上游的估計(jì)的第二空燃比為貧的,可將蒸發(fā)的還原劑噴射到第二lnt,然后可再生第二lnt;并且在第一lnt再生期間,響應(yīng)于第二空燃比貧于閾值,可指示lnt劣化。

圖7示出根據(jù)本主題的實(shí)施方式的在激活還原劑噴射時(shí)再生期間的第一lnt(諸如圖1中的第一lnt108)的上游和下游的λ信號(hào)的圖形表示700。λ信號(hào)指示空燃比。該圖指示在第一lnt中nox濃度(x軸上)的百萬分率(ppm)和第一lnt的上游和下游的空燃比(y軸上)之間繪制的曲線圖。圖形表示700示出隨時(shí)間的歸一化的空燃比。較低的信號(hào)是第一lnt上游的λ,并且較高的信號(hào)是第一lnt下游的λ。箭頭指示由噴射器補(bǔ)償?shù)摹骺杖急?。由第一lnt接收的期望的空燃比的排氣被示為在第一lnt上游的λ。這可導(dǎo)致被捕集在第一lnt內(nèi)部的nox的釋放,并且最終導(dǎo)致在第一lnt下游的空燃比的排氣的釋放。如果在第一lnt下游的排氣的空燃比降低到低于λ目標(biāo),則激活還原劑噴射。蒸發(fā)的還原劑的噴射將使第一lnt下游的λ在預(yù)定義的閾值范圍中。當(dāng)以蒸發(fā)狀態(tài)噴射還原劑時(shí),在排氣到達(dá)第二lnt之前不需要附加的時(shí)間來蒸發(fā)還原劑(諸如燃料),并且nox凈化可以無延遲地開始。另外,由于噴射蒸發(fā)的燃料,所以液體燃料可以不附著到排氣通道,并且總體來說,較低量的燃料可足以達(dá)到期望的空燃比。

以這種方式,可通過適時(shí)地調(diào)整進(jìn)入被定位在第一lnt下游的第二lnt的排氣的空燃比,同時(shí)進(jìn)行耦合到排氣通道的lnt中的每個(gè)的再生和診斷。通過同時(shí)進(jìn)行多個(gè)lnt的診斷,可提高車載診斷的效率。在第二lnt的上游噴射蒸發(fā)的還原劑以允許第二lnt的再生和診斷的技術(shù)效果是,可使用較低量的諸如燃料的還原劑實(shí)現(xiàn)進(jìn)入第二lnt的排氣的期望的富于化學(xué)計(jì)量的空燃比。另外,由于以蒸發(fā)狀態(tài)噴射還原劑,所以可減少開始第一lnt的再生之后的開始第二lnt的再生的延遲。

一種用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的方法,其包括:在第一貧nox捕集器(lnt)的上游接收期望的空燃比的第一排氣;開始第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生,從而獲得具有在第一lnt下游的空燃比的第二排氣;評(píng)估在第一lnt下游接收的第二排氣的空燃比;響應(yīng)于評(píng)估的空燃比高于期望的空燃比,通過設(shè)置在第一lnt下游的噴射器激活將蒸發(fā)的還原劑噴射到第二排氣,以獲得第二排氣的期望的空燃比,該噴射器是蒸發(fā)器;在第二lnt的上游接收期望的空燃比的第二排氣;開始第二lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生,從而獲得具有在第二lnt下游的空燃比的第三排氣;評(píng)估在第二lnt下游接收的第三排氣的空燃比;以及基于對(duì)第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的上游和下游的空燃比的評(píng)估,確定第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的工作狀態(tài)。除此之外或任選地,在任一個(gè)前述示例中,第二排氣的期望的空燃比是化學(xué)計(jì)量比或低于化學(xué)計(jì)量的比。除此之外或任選地,在前述示例中的任一個(gè)或所有中,噴射蒸發(fā)的還原劑包括基于評(píng)估的第二排氣的空燃比,調(diào)整蒸發(fā)的還原劑的量,隨著第二排氣的空燃比增加到高于期望的空燃比,所述量增加。除此之外或任選地,在任一個(gè)前述示例中,通過在富于化學(xué)計(jì)量的燃料加注條件下操作發(fā)動(dòng)機(jī),開始第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生。除此之外或任選地,在任一個(gè)前述示例中,確定第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的工作狀態(tài)包括:在第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的富于化學(xué)計(jì)量的再生之后的一段時(shí)間內(nèi),監(jiān)測(cè)進(jìn)入第一lnt上游的氧氣的第一量和離開第二lnt下游的氧氣的第二量中的每個(gè);在該段時(shí)間內(nèi),監(jiān)測(cè)進(jìn)入第一lnt上游的第三量和離開第二lnt下游的第四量中的每個(gè);確定在第一lnt中捕集的氧氣的第五量和在第二lnt中捕集的氧氣的第六量中的每個(gè),氧氣的第五量基于進(jìn)入第一lnt的氧氣的第一量和離開第一lnt的氧氣的第二量中的每個(gè),氧氣的第六量基于進(jìn)入第二lnt的氧氣的第三量和離開第二lnt的氧氣的第四量中的每個(gè);將氧氣的第五量和氧氣的第六量中的每個(gè)與預(yù)定的閾值進(jìn)行比較,以及響應(yīng)于氧氣的第五量低于預(yù)定的閾值量,指示第一lnt的劣化,并且響應(yīng)于氧氣的第六量低于預(yù)定的閾值量,指示第二lnt的劣化。除此之外或任選地,在前述示例中的任一個(gè)或所有中,確定第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的狀態(tài)還包括:在第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生期間,評(píng)估第一lnt上游的第一空燃比和第一lnt的下游的第二空燃比中的每個(gè);在第二lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生期間,評(píng)估第二lnt上游的第三空燃比和第二lnt的下游的第四空燃比中的每個(gè);計(jì)算第一相對(duì)空燃比和第二相對(duì)空燃比中的每個(gè),所述第一相對(duì)空燃比基于第一lnt上游的第一空燃比和第一lnt下游的第二空燃比中的每個(gè),所述第二相對(duì)空燃比基于第二lnt上游的第三空燃比和第二lnt下游的第四空燃比中的每個(gè);將第一計(jì)算的相對(duì)空燃比和第二計(jì)算的相對(duì)空燃比中的每個(gè)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較,以及響應(yīng)于第一計(jì)算的相對(duì)空燃比低于預(yù)定的閾值,指示第一lnt的劣化,并且響應(yīng)于第二計(jì)算的相對(duì)空燃比低于預(yù)定的閾值,指示第二lnt的劣化。除此之外或任選地,在前述示例中的任一個(gè)或所有中,響應(yīng)于高于閾值的估計(jì)的排氣溫度,以及用于富于化學(xué)計(jì)量的再生的催化劑的低于閾值的空間速度中的每個(gè),觸發(fā)第一lnt的富于化學(xué)計(jì)量的再生。除此之外或任選地,在前述示例中的任一個(gè)或所有中,第二lnt沿著發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道設(shè)置在第一lnt的下游。

另一個(gè)示例發(fā)動(dòng)機(jī)方法包括:響應(yīng)于第一貧nox捕集器(lnt)上游的估計(jì)的第一空燃比為富的,開始第一lnt的再生;響應(yīng)于第二lnt上游的估計(jì)的第二空燃比為貧的,將蒸發(fā)的還原劑噴射到第二lnt,然后再生第二lnt;以及在第一lnt再生期間,響應(yīng)于第二空燃比富于閾值,指示lnt劣化。除此之外或任選地,前述示例中的任一個(gè)還包括在第二lnt的再生期間,響應(yīng)于第二lnt下游的估計(jì)的第三排氣空燃比富于閾值,指示第二lnt的劣化。除此之外或任選地,在任一個(gè)前述示例中,經(jīng)由耦合到第一lnt上游的排氣通道的第一氧氣傳感器估計(jì)第一排氣空燃比,經(jīng)由耦合到第二lnt上游的排氣通道的第二氧氣傳感器估計(jì)第二排氣空燃比,并且經(jīng)由耦合到第二lnt下游的排氣通道的第三氧氣傳感器估計(jì)第三排氣空燃比。除此之外或任選地,在前述示例中的任一個(gè)或所有中,將蒸發(fā)的還原劑噴射到第二lnt包括經(jīng)由耦合到第二lnt上游的排氣通道的蒸發(fā)器將一定體積的蒸發(fā)的還原劑噴射到排氣,直到估計(jì)的第二排氣空燃比降低到閾值空燃比,閾值空燃比富于化學(xué)計(jì)量。除此之外或任選地,在前述示例中的任一個(gè)或所有中,蒸發(fā)的還原劑是燃料,并且所噴射的蒸發(fā)的還原劑的體積基于閾值空燃比,隨著估計(jì)的第二排氣空燃比增加到高于閾值空燃比,所述體積增加。除此之外或任選地,在前述示例中的任一個(gè)或所有中,同時(shí)進(jìn)行再生第一lnt和再生第二lnt,第二lnt耦合到第一lnt下游的排氣通道。除此之外或任選地,前述示例中的任一個(gè)或所有還包括在完成第一lnt的再生時(shí),在緊接在第一lnt的再生完成之后的閾值持續(xù)時(shí)間內(nèi)估計(jì)儲(chǔ)存在第一lnt中的氧氣的第一量,并且響應(yīng)于儲(chǔ)存在第一lnt中的氧氣的第一量低于第一閾值氧氣量,指示第一lnt的劣化;以及在完成第二lnt的再生時(shí),在緊接在第二lnt的再生完成之后的閾值持續(xù)時(shí)間內(nèi)估計(jì)儲(chǔ)存在第二lnt中的氧氣的第二量,并且響應(yīng)于儲(chǔ)存在第二lnt中的氧氣的第二量低于第二閾值氧氣量,指示第二lnt的劣化,第一閾值氧氣量高于第二閾值氧氣量。除此之外或任選地,前述示例中的任一個(gè)或所有還包括響應(yīng)于第一lnt和第二lnt中的至少一個(gè)的劣化的指示,調(diào)整一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)包括通過減小進(jìn)氣節(jié)氣門的開口將發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載限制到閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載之下。

在另一個(gè)示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括:進(jìn)氣系統(tǒng);排氣系統(tǒng),其包括耦合到排氣通道的第一貧nox收集器(lnt),耦合到第一lnt下游的排氣通道的第二lnt,耦合到第一lnt上游的排氣通道的第一氧氣傳感器,耦合到第二lnt上游的排氣通道的第二氧氣傳感器,耦合到第二lnt下游的排氣通道的第三氧氣傳感器,以及耦合到第二lnt上游和第二氧氣傳感器下游的排氣通道的蒸發(fā)器;渦輪增壓器,其包括耦合到排氣通道的渦輪,耦合到進(jìn)氣系統(tǒng)的渦輪驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī),以及繞過渦輪的廢氣門;以及控制器,其具有存儲(chǔ)在非瞬時(shí)存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)可讀指令以用于:響應(yīng)于在第一lnt上游的感測(cè)到的第一排氣空燃比低于化學(xué)計(jì)量的空燃比,再生第一lnt,響應(yīng)于在第一lnt下游感測(cè)到的第二排氣空燃比高于化學(xué)計(jì)量的空燃比,通過蒸發(fā)器開始將蒸發(fā)的燃料噴射到排氣,以將感測(cè)到的第二空燃比降低到低于化學(xué)計(jì)量的空燃比,然后再生第二lnt,并且開始第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的診斷。除此之外或任選地,在任一個(gè)前述示例中,通過第一氧氣傳感器感測(cè)所感測(cè)到的第一空燃比,通過第二氧氣傳感器感測(cè)所感測(cè)到的第二空燃比,并且通過第三氧氣傳感器感測(cè)在第二lnt下游感測(cè)到的感測(cè)的第三空燃比。除此之外或任選地,在前述示例的任一個(gè)或所有中,第一lnt的診斷包括將感測(cè)到的第二空燃比與閾值進(jìn)行比較,并且響應(yīng)于感測(cè)到的第二空燃比低于閾值,指示第一lnt的劣化,并且其中第二lnt的診斷包括將感測(cè)到的第三空燃比與閾值進(jìn)行比較,并且響應(yīng)于感測(cè)到的第三空燃比低于閾值,指示第二lnt的劣化。除此之外或任選地,在前述示例的任一個(gè)或所有中,控制器包含另外的指令用于:響應(yīng)于第一lnt和第二lnt中的每個(gè)的劣化的指示,打開渦輪增壓器的廢氣門以降低增壓壓力。

應(yīng)注意,包括在本文的示例控制和估計(jì)程序可與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文公開的控制方法和程序可作為可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在非瞬時(shí)存儲(chǔ)器中,并且可由控制系統(tǒng)執(zhí)行,所述控制系統(tǒng)包括與各種傳感器、致動(dòng)器以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)硬件組合的控制器。本文描述的專用程序可表示任何數(shù)量的處理策略,諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等等中的一個(gè)或多個(gè)。這樣,示出的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以示出的程序、并行或以其他省略的情況執(zhí)行。同樣地,處理的順序不一定需要實(shí)現(xiàn)本文所描述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn),而是為了便于說明和描述被提供的。根據(jù)使用的特定策略,可重復(fù)執(zhí)行示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)。此外,所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可用圖表表示被編程進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非瞬時(shí)存儲(chǔ)器的代碼,其中通過執(zhí)行系統(tǒng)中的指令進(jìn)行所述動(dòng)作,所述系統(tǒng)包括與電子控制器組合的各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件部件。

應(yīng)該理解,本文公開的配置和程序在本質(zhì)上是示例性的,且這些具體實(shí)施例不應(yīng)視為限制性意義,因?yàn)樵S多變化是可能的。例如,以上技術(shù)可應(yīng)用于v-6、i-4、i-6、v-12、對(duì)置4以及其他的發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和配置,以及其他特征、功能和/或特性的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。

下面的權(quán)利要求特別指出被視為新穎和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可指“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。應(yīng)該理解,這些權(quán)利要求包括一個(gè)或更多這些元件的結(jié)合,既不要求也不排除兩個(gè)或更多這些元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和子組合可通過本權(quán)利要求的修正或通過在這個(gè)或相關(guān)申請(qǐng)的新權(quán)利要求的提出被要求保護(hù)。這些權(quán)利要求,無論是更寬于,更窄于,等于,或不同于原始的權(quán)利要求的范圍,也被視為包括在本公開的主題之內(nèi)。

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