CN101205825B - 内燃发动机系统及用于确定该系统中的排气处理装置的工况的方法 - Google Patents

内燃发动机系统及用于确定该系统中的排气处理装置的工况的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101205825B
CN101205825B CN2007103008255A CN200710300825A CN101205825B CN 101205825 B CN101205825 B CN 101205825B CN 2007103008255 A CN2007103008255 A CN 2007103008255A CN 200710300825 A CN200710300825 A CN 200710300825A CN 101205825 B CN101205825 B CN 101205825B
Authority
CN
China
Prior art keywords
treatment device
downstream sensor
exhaust gas
output
gas treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007103008255A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101205825A (zh
Inventor
约纳斯·赫尔曼松
尼克拉斯·沃尔默
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Car Corp
Original Assignee
Volvo Car Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Car Corp filed Critical Volvo Car Corp
Publication of CN101205825A publication Critical patent/CN101205825A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101205825B publication Critical patent/CN101205825B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
    • F02D41/028—Desulfurisation of NOx traps or adsorbent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • F01N3/0885—Regeneration of deteriorated absorbents or adsorbents, e.g. desulfurization of NOx traps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
    • F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/16—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1624—Catalyst oxygen storage capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0808—NOx storage capacity, i.e. maximum amount of NOx that can be stored on NOx trap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0814—Oxygen storage amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0818—SOx storage amount, e.g. for SOx trap or NOx trap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

本发明提供内燃发动机系统(1)及用于确定该系统中的排气处理装置(8)的工况的方法。该发动机系统包括具有至少一个汽缸(2)的内燃发动机，及位于排气处理装置(8)下游或至少部分地位于排气处理装置(8)内的下游气体传感器(12)。该方法包括分析下游气体传感器(12)的输出，及至少部分地基于所述分析，确定排气处理装置(8)是否经受中毒。

Description

内燃发动机系统及用于确定该系统中的排气处理装置的工况的方法
技术领域
本发明涉及发动机系统及一种用于发动机系统中的排气处理装置的方法，所述发动机系统包括具有至少一个汽缸的内燃发动机，及位于排气处理装置下游或至少部分地位于排气处理装置内的下游气体传感器。 
背景技术
现代汽车装备有称为催化转化器的排气处理装置，催化转化器将如碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)及氮氧化物(NOx)这样的有毒气体转化为如二氧化碳(CO2)、氮(N2)及水(H2O)这样的物质。催化转化器的一个已知问题是，特定的物质会通过例如物理吸附或化学吸附残留在催化转化器的内表面上，并降低催化转化器的性能。这样的有害吸附称为催化转化器中毒。例如，用于汽车内燃发动机的燃料，无论是汽油还是柴油，通常取决于提供燃料的地区，都含有量相对高的硫。硫会给催化剂式排气处理装置的操作造成问题。在发动机燃烧过程中，硫被转化为硫氧化物(SOx)，硫氧化物强力吸附到催化剂的内表面上，因此使其排气处理能力降低。该过程通常称为硫中毒。硫吸附在低负荷行驶工况期间特别强。 
已提出了多种解决该问题的催化剂再生措施。众所周知的是可以使催化剂暴露在高温下从而使其从硫中毒中恢复。在美国专利公开US6901749中公开，可通过向发动机汽缸提供浓混合气及调节点火正时以便在发动机循环期间提供相对晚的点火两者组合的方式来加热催化剂。美国专利公开US6161377提出，可通过将二次空气引入到排气中及向汽缸提供浓混合气两者组合的方式加热催化剂。美国专利公开US5657625还提出可在某些汽缸中提供浓混合气，而在其他汽缸中提供稀混合气。 
然而，重要的是连续地或周期性地精确确定是否在发生硫中毒。一方面，错误地确定硫中毒未发生会造成虽然需要但却未采取再生措施的情况，这会由于催化剂的性能降低而导致增加的排放水平。应注意，对于排放，汽车制造商必须遵循严格的标准，如PZEV(部分零排放汽车)标准。另一方面，很多再生措施会产生促使催化剂老化的环境。因此，错误地确定硫中毒正在发生会导致采取不必要的再生措施，这会加速催化剂的老化过程，在再生措施产生较高的催化剂温度时尤其如此。 
根据美国专利公开US6901749，硫中毒确定过程包括基于空燃比、发动机工况，以及稀混合气会增加硫吸附，而化学计量混合气或浓混合气取决于发动机工况会增加或减少吸附的假设，在发动机控制单元中调节硫氧化物(SOx)吸附计数器。催化剂温度、发动机转速和进气压力也可以用于吸附量估计。为了实现去除过程的最优化正 时，对于SOx吸附和脱附两者都调节SOx计数器。该现有解决方案的一个问题是，该方法高度取决于例如燃料硫含量这样的编程参数值，而这样的参数值会随区域的变化而变化。因此，如果实际的燃料硫含量不同于编入程序的燃料硫含量，则现有的方法会产生对催化剂硫中毒水平的错误估计。这会造成加速催化剂老化过程的不必要的再生措施，或由于未处理硫中毒状况而增加排放。 
发明内容
本发明的一个目标是提供确定是否需要对排气处理装置进行再生的改进的方法。 
本发明的另一个目标是改进具有内燃发动机的汽车中的排气处理装置的再生。 
这些目标可以用开头提到的一类方法实现，该方法包括分析下游气体传感器的输出，及至少部分地基于所述分析，确定排气处理装置是否经受中毒。 
本发明非常有利于检测硫氧化物造成的中毒。由于使用密切对应于实际催化剂工况的下游气体传感器输出来进行硫中毒水平估计，因此通过使用下游气体传感器的输出，可以做出可靠的诊断。这意味着，对排气处理装置是否经受中毒的确定可以基于与实际排气处理装置密切关联的工况，而不是通过理论模型导出。这可以降低错误评估排气处理装置中毒状况的风险，进而可以减少再生措施的频率，并改进排气处理装置的操作。 
优选地，分析下游气体传感器的输出的步骤包括比较下游传感器的输出与理论下游传感器输出。因此，用密切对应于实际催化剂工况的传感器输出与理论模型比较，这可以进一步提高中毒检测方法的可靠性。 
在一个实施例中，至少部分地基于排气特性的基准值，比较下游传感器的输出与理论下游传感器输出。 
该方法还包括确定排气特性基准值处的下游传感器的输出水平，确定排气特性基准值处的理论下游气体传感器输出水平，及比较下游传感器的输出水平与理论下游气体传感器输出水平。优选地，下游气体传感器是氧传感器，且排气特性是排气中的氧气含量。更加优选地，下游气体传感器是窄带氧传感器，且排气特性基准值对应于浓空燃比。 
在排气特性对应于浓空燃比时，窄带氧传感器提供随排气处理装置的中毒水平显著变化的输出。因此，可以提供获得对中毒状况的非常可靠的指示的方法。 
因此，该方法可以包括确定下游传感器的输出水平与理论下游气体传感器输出水平的偏差，及比较该偏差与预定阈值。因此，如果偏差高于预定阈值，则可以确定排气处理装置经受中毒。 
优选地，该方法包括控制在至少一个汽缸中提供的空燃混合气的空燃比，以使其周期性地为浓空燃比。由于浓空燃比可以给出随排气处理装置的中毒水平显著变化的传感器响应，因此这在下游气体传感器是窄带氧传感器时尤其有利。因此，可以提供获得对中毒状况的非常可靠的指示的方法，同时周期性的浓混合气操作允许有间歇性的稀混合气操作或化学计量混合气操作，从而排放可以保持较低水平，且燃料消耗及其他工况不会受到负面影响。 
优选地，控制空燃比，以使其围绕化学计量值，优选地在两个极值之间振荡。因此，可以提供对中毒状况的可靠指示，同时可以控制空燃比，以便在交替的浓混合气操作和稀混合气操作之间“平衡”。 
优选地，该方法包括至少部分地基于下游气体传感器的输出，确定对应于或相关于排气处理装置的氧存储能力的诊断参数的值，其中对排气处理装置是否经受中毒的确定部分地基于该诊断参数执行。如下文详述，这可以为排气处理装置是否经受中毒的确定提供进一步提高的可靠性。 
优选地，至少部分地基于从向至少一个汽缸提供的空燃混合气的空燃比的相应改变到下游气体传感器的输出的相应改变的至少两个延迟，确定该诊断参数的值。在优选实施例中，诊断参数对应于排气处理装置的氧存储能力的改变速率，且对排气处理装置是否经受中毒的确定的执行部分地基于所述氧存储能力的改变速率与预定阈值之间的比较。如下文详述，检查氧存储能力的改变速率以及下游气体传感器的输出的偏差可以提供非常可靠的中毒检测方法。 
优选地，该方法包括至少部分地基于所述对下游气体传感器的输出的分析，估计燃料硫含量水平。因此，可以连续调节用程序编入发动机控制单元中的燃料硫含量值以使其对应于实际含量，以便连续改进检测方法并使其适应变化的燃料硫含量。 
对于燃料硫含量水平的估计，优选地，分析下游气体传感器的输出的步骤包括比较下游传感器的输出与至少部分地基于存储的燃料硫含量水平值的理论下游传感器输出，且估计燃料硫含量水平的步骤包括调节该存储的燃料硫含量水平值。在优选实施例中，该方法包括确定下游传感器的输出与理论下游传感器输出的输出偏差，及确定该输出偏差的改变速率，调节存储的燃料硫含量水平值的步骤至少部分地基于该输出偏差的改变速率。 
优选地，排气处理装置是第一排气处理装置，且该发动机系统还包括位于第一排气处理装置下游的第二排气处理装置。因此，第二排气处理装置可以位于下游气体传感器的下游。具体来说，第二排气处理装置可充当从第一排气处理装置再生期间由于高氧气时间间隔和低氧气时间间隔从其中释放出的任何排放物的缓冲器。因此，可以提供第一排气处理装置的有效的中毒检测而不增加发动机系统的排放。然而，应注意，第一排气处理装置的中毒检测也可以在未于第一排气处理装置下游提供任何其他排气处理装置的发动机系统中执行。 
这些目标也可以通过根据本发明的其他发动机系统实现。 
下面，参考附图对本发明进行详细说明。 
附图说明
图1示出汽车发动机系统的各个部分的示意图； 
图2示出位于图1中部分地示出的发动机系统中的催化转化器下游的气体传感器的输出的图表； 
图3在时域中示出向图1中部分地示出的发动机系统中的发动机提供的空燃混合气的λ值(上半部分)，及位于图1中部分地示出的发动机系统中的催化转化器下游的气体传感器的输出(下半部分)； 
图4示出描述根据本发明的一个实施例的方法的框图； 
图5示出与图3中的图相对应的图； 
图6是示出作为允许进入发动机的空气量(或空气和燃料的质量)(M)的函数的下游气体传感器输出(C)的图表；及 
图7示出根据本发明的可选实施例的汽车发动机系统的一部分的示意图。 
具体实施方式
图1示出包括内燃发动机的汽车发动机系统1的各个部分的示意图。该发动机包括至少一个具有往复式活塞3的汽缸2。汽缸2与进气道4之间的连通由至少一个进气门5控制，而汽缸2与排气道6之间的连通由至少一个排气门7控制。在汽缸2的下游，提供排气处理装置8，在本文中称为第一排气处理装置8或第一催化转化器8。在第一排气处理装置8下游，提供第二排气处理装置82，在本文中称为第二催化转化器。 
发动机系统1还包括可作为一个单元提供，或作为一个以上逻辑上互连的物理单元提供的发动机控制单元(ECU)9。ECU 9适用于控制节气门10及进气道4中的燃料喷射装置11。 
燃料喷射装置11包括至少一个位于进气道4中的燃料喷射器11。在该实施例中，在发动机具有一个以上汽缸时，可以通过燃料喷射器对每个汽缸单独控制燃料喷射，燃料喷射器可在进气道4与相应的汽缸连通的单独部分处提供(称为进气道燃料喷射)。或者，如现有技术中所知，可以在每个汽缸2中提供燃料喷射器(称为直接燃料喷射)。作为另一种选择，可以例如在与一个以上汽缸或所有汽缸连通的进气道的上游部分，为一个以上汽缸或所有汽缸提供单个燃料喷射器。燃料喷射装置11经燃料泵21与形式为燃料箱20的燃料存储装置连通。 
ECU 9还适用于接收来自位于第一催化转化器8下游及第二催化转化器82上游的下游气体传感器12的输出信号。ECU 9还适用于接收来自位于汽缸2与第一催化转化器8之间的排气道6中的上游气体传感器1 3的输出信号。ECU 9适用于分别基于来自下游和上游传感器12、13的输出，确定第一催化转化器8下游和上游的排气中的氧气含量。如现有技术中所知，排气中的氧气含量可以指示向发动机提供的空燃混合气的λ值。 
或者也可以定位下游气体传感器，以便直接在第一催化转化器8中检测气体。因此，下游气体传感器优选地位于第一催化转化器8的上游端的下游。作为另一种选择，也可以定位下游气体传感器，以便直接在第二催化转化器82中检测气体。 
这些气体传感器以λ传感器或氧传感器的形式提供。在该示例中，下游气体传感器12是所称的窄带(两态)氧传感器，该传感器给出排气中的氧气含量与输出信号电压之间的高度非线性的关系。上游气体传感器13是宽带(线性)传感器，该传感器给出氧气含量与输出信号电压之间的较为线性的关系。 
另外，ECU 9还适用于接收来自位于进气道4中的空气流量传感器1 4的输出信号。作为一种选择，如现有技术中所知，可以基于如进气歧管压力、节气门位置、发动机转速、进气温度，及大气压力这样的参数计算空气流量。另外，如现有技术中所知，ECU 9适用于基于如发动机转速、进气歧管压力、空燃比、发动机冷却剂温度，及在火花点火发动机的情况下基于点火提前位置这样的参数确定排气温度。作为一种选择，ECU 9可以适用于接收来自位于汽缸2与第一催化转化器8之间的排气道6中的温度传感器的输出信号。 
此外，在每个汽缸处，提供包括火花塞16并可由ECU 9单独控制的点火装置16。然而，本发明还可应用于使用非火花点火的内燃发动机，如柴油发动机或HCCI(均质进气压缩点火)发动机。 
ECU 9适用于以下述方式分析下游气体传感器12的输出。 
图2示出表示为下游气体传感器12的电压输出U的信号的四个示例的图表，该电压输出是对应于第一催化转化器8下游的排气中的氧气含量的λ值λD的函数。每个示例由图2中的一条曲线表示，并对应于特定的第一催化转化器8的硫中毒水平。更具体来说，曲线C1表示第一催化转化器8硫中毒程度较低时的下游气体传感器12的输出。曲线C2表示硫中毒程度比曲线C1的情况高时的输出，曲线C3表示硫中毒程度比曲线C2的情况高时的输出，及曲线C4表示硫中毒程度比曲线C3的情况高时的输出。 
应注意，ECU 9适用于基于例如第一催化转化器温度这样的其他影响因素，调节下游气体传感器输出，以便以图2所示方式通过有关硫中毒的输出得出结论。 
可以看到，在每种硫中毒程度下，输出曲线C1-C4都具有可区别于其他曲线的个别特征。具体来说，在下游排气氧气含量对应于图2中的浓λ区域λD1-λD2中的λ值时，各曲线彼此不同。 
ECU 9适用于比较实际的下游气体传感器输出与理论传感器输出，理论传感器输出是基于用于第一催化转化器和下游气体传感器的存储的模型确定的。应理解，对于该比较，实际的下游气体传感器输出的形式可以是直接从下游气体传感器12获得的信号，或其形式可以是例如通过滤波或现有技术中已知的某种其他信号处理措施进行调节后的下游气体传感器12信号。 
更具体来说，ECU 9适用于存储第一催化转化器8的模型，其中包括用于多个输入参数的模拟的响应算法。ECU 9适用于获得来自空气流量传感器14的空气质量流量值，及来自上游气体传感器13的λ值，并按如上所述方式确定排气温度。ECU 9还适用于至少部分地基于这些值及存储的催化剂模型，确定氧气含量(λ)的理论值及第一催化转化器下游的排气温度。这是基于下述原则做出的：如果空气质量流量增加，则由于能量流随质量流量增加，第一催化转化器下游的温度也增加。同时，如下文详述，第一催化转化器具有特定的氧存储能力。如果空气质量流量增加，则由于在稀空燃混合气的情况下，氧存储量会比空气质量流量较低时更快地达到第一催化转化器氧存储能力的“上限”，而在浓空燃混合气的情况下，氧存储量将比空气质量流量较低时消耗得更快，因此第一催化转化器下游的λ(氧气含量)会受到影响。因此，如果空气质量流量增加，则第一催化转化器的氧存储水平频率也会增加。 
ECU 9还适用于存储下游气体传感器12的模型。因此，ECU 9适用于至少部分地基于λ(氧气含量)的理论值、第一催化转化器下游的排气温度，及存储的下游气体传感器模型，确定理论下游气体传感器输出。ECU 9适用于例如以图2所示方式比较理论下游气体传感器输出与下游气体传感器12的实际输出。 
如上所述，窄带下游气体传感器的输出取决于第一催化转化器的硫中毒程度而不同。具体来说，在浓λ区域中(如，在图2中的λD1-λD2内)，各曲线彼此不同。因此，参考图2，由于ECU 9适用于确定排气特性的基准值处的实际的下游气体传感器输出水平CA及理论下游气体传感器输出水平CT，在该实施例中，排气特性的基准值是对应于小于1的基准λ值λDp的排气氧气含量。总的来说，应选择基准λ值，以使其可以取决于第一催化转化器8的硫中毒程度给出明显且较大的输出偏差。 
为了进行该确定，ECU 9适用于至少部分地基于对节气门10及燃料喷射装置11的控制，控制λ值以使其周期性地小于1。更具体来说，ECU 9适用于控制λ值以使其围绕1振荡。 
特别是，参考图3中的上半图，控制向发动机提供的空燃混合气的λ值λI，以使其在两个极值λD1和λDh之间振荡。在该λ控制中，在时刻t0(图3)控制λ值λI，以使其大于1。参考图3中的下半图，在t0之后的时刻t1，ECU基于下游气体传感器12的输出，检测对应于λ值上限λDh的第一催化转化器8下游的氧气含量增加。空燃混合气的λ值λI增加与检测到第一催化转化器8下游的氧气增加之间的延时t0-t1主要是由第一催化转化器8中的氧存储造成。更具体来说，排气中过剩的氧气吸附在第一催化转化器8中，且在氧存储已达到第一催化转化器8的最大氧存储能力时，氧气传输通过该催化转化器而不被存储，且因此下游气体传感器12对增加的氧气含量做出反应。 
在控制λI以使其减小之前，ECU 9确定时间间隔t1-t2，本文中称为高氧气时间间隔Δh，并允许发动机在高氧气时间间隔期间以高于1的λ工作。在检测到氧气 含量增加之后的高氧气时间间隔Δh结束时，在时刻t2控制λ值λI以使其减小。 
基于通过进气道4的空气流量，进而基于从空气流量传感器14接收的信号、第一催化转化器温度，及第一催化转化器老化状态，确定λ增加的幅度(λDh-1)及高氧气时间间隔Δh。 
特别是，如果空气流量(或空气质量流量)较高，则选择较短的高氧气时间间隔Δh。相反，如果空气流量较低，则选择较长的高氧气时间间隔Δh。同时，作为替代或补充，如果空气流量较高，则选择较小的λ增加幅度。相反，如果空气流量较低，则选择较大的λ增加幅度。 
此外，如果催化转化器温度较高，则选择较长的高氧气时间间隔Δh。相反，如果催化转化器温度较低，则选择较短的高氧气时间间隔Δh。同时，作为替代或补充，如果催化转化器温度较高，则选择较大的λ增加幅度。相反，如果催化转化器温度较低，则选择较小的λ增加幅度。 
因此，在中毒检测期间，基于空气流量及第一催化转化器温度，重复调节后续的高氧气时间间隔和/或后续的λ增加幅度。 
在时刻t2，控制λ值λI以使其小于1，并达到下限极值λD1。在可选实施例中，允许λ值在改变为小于1之前保持在1附近。λ减小的幅度(1-λD1)由ECU 9按下述方式确定。 
在t2之后的时刻t3，ECU基于来自下游气体传感器12的信号，检测对应于λ的下限极值λD1的第一催化转化器8下游的氧气含量O2的减少。类似于λ高于1的情况，空燃混合气的λ值λI减小与检测到第一催化转化器8下游的氧气减少之间的延时t2-t3主要是由第一催化转化器8中的氧存储造成。更具体来说，存储在第一催化转化器8中的氧气在时间间隔t2-t3期间用于催化转化器的氧化过程，且在氧气已减少至最低水平时，催化转化器下游的氧气含量减少。 
在控制λ值以使其增加之前，ECU 9如下文所述确定时间间隔t3-t4，本文中称为低氧气时间间隔Δr，并允许发动机在低氧气时间间隔Δr期间以低于1的λ工作。 
类似于λ增加的幅度及高氧气时间间隔Δh，基于空气流量及第一催化转化器温度，确定λ减小的幅度(1-λD1)及低氧气时间间隔Δr。因此，在中毒检测期间，重复调节后续的低氧气时间间隔和/或后续的λ减小幅度。 
同时，可以基于按下述方式确定的第一催化转化器老化状态，调节高氧气时间间隔Δh和低氧气时间间隔Δr，和/或λ增加幅度和λ减小幅度。总的来说，第一催化转化器老化程度越高，就可以相应地将高氧气时间间隔Δh和低氧气时间间隔Δr，和/或λ增加幅度和λ减小幅度调节得越短和越小。 
因此，由于振荡的各单独阶段的时间间隔，如低氧气时间间隔Δr会变化，因此λ值振荡的频率也会变化。还应注意，可以选择振荡的幅度(λDh-1，1-λD1)以便不允许有任何排气排放的增加。 
图2用双箭头A表示对应于第一催化转化器下游的排气氧气含量的λ值λD的振荡，该振荡是由向发动机提供的空燃混合气的λ值λI的振荡造成。 
同样如下文所述，控制λ值以使其围绕1振荡对于再生第一催化转化器来说也是有利的，如标题为“用于发动机系统中的排气处理装置的再生的方法及发动机系统(Amethod for regeneration of an exhaust gas treatment device in an engine systemand an engine system)”的欧洲专利申请详述，该申请由申请人在本申请的第一次申请的申请日提出，将其包括在此作为参考。 
因此，参考图2，控制λ值以使其围绕1振荡可以允许ECU 9分析浓λ区域中(如，在图2中的基准λ值λDp处)的下游气体传感器12的输出，其中对应于不同硫中毒程度的曲线之间的差别特别显著。 
ECU适用于在分析下游气体传感器输出时考虑排气温度，这是因为传感器输出特别在窄带传感器的情况下会取决于温度。 
对于分析下游气体传感器12的输出，作为使用催化剂模型和传感器模型的替代，ECU可以适用于存储将典型的下游气体传感器输出响应映射(mapping)到典型的硫中毒程度的统计数据，并比较实际的下游气体传感器输出与该统计数据。 
下游气体传感器输出的偏差表明催化剂经受硫中毒。与有关氧存储能力劣化速率的信息组合，下游气体传感器输出信息可以提供确定性高的硫中毒程度信息。因此，ECU 9还适用于以下文详述的方式基于下游传感器12及上游传感器13的输出，确定对应于或相关于第一催化转化器8的氧存储能力的诊断参数P2的值。 
图4示出的框图描述根据本发明的一个实施例由ECU 9执行用于确定催化剂8的硫中毒的方法。ECU 9获得来自空气流量传感器14的空气质量流量值，及来自上游气体传感器13的λ值(排气氧气含量)，并确定排气温度(框101)。至少部分地基于这些值及存储的催化剂模型，ECU 9确定λ(氧气含量)的理论值及第一催化转化器下游的排气温度(框102)。 
现再次参考图2。作为示例，假设曲线C1对应于通过存储在ECU 9中的模型确定的理论下游气体传感器输出，而曲线C3对应于实际的下游气体传感器输出。因此，至少部分地基于λ(氧气含量)的理论值、第一催化转化器下游的排气温度，及存储的下游气体传感器模型，ECU 9确定基准λ值λDp处的理论下游气体传感器输出CT(图4，框103)。ECU 9还确定对应于基准λ值λDp的下游排气氧气含量处的实际下游气体传感器输出CA。比较理论输出与实际输出(框104)，确定实际输出与理论输出的偏差CT-CA，并确定该偏差是否大于预定阈值eCp。 
如果输出偏差小于输出偏差的预定偏差阈值eCp，则确定第一催化转化器未因硫中毒而劣化(框105)。 
如果输出偏差大于输出偏差的预定偏差阈值eCp(框107)，则将其视为第一催化转化器8经受硫中毒的指示。为了得到更加确定的诊断，按如下所述方式使用对应 于第一催化转化器8的氧存储能力的劣化速率的诊断参数P2的值。ECU 9适用于连续确定诊断参数P2的值(框108)。 
现参考图5，示出与图3中的图相对应的两个图。如上所述，控制λ值λI以使其围绕值1振荡。因此，在该示例中，在时刻t0，控制λ值λI以使其增加到上限极值λDh。为简明起见，假设催化转化器8的氧化过程(如CO和HC的氧化过程)以对应于其还原过程(如NOx的还原过程)中的氧气产生速率的速率消耗氧气。因此，由于氧存储，存在从t0直到时刻t1的时间间隔DtA，在时刻t1对应于下游气体传感器12处的氧气含量的λ值λD增加，以便对应于上限极值λDh。 
随后，在时刻tm，控制λ值λI以使其增加到上限极值λDh。因此，由于氧存储，存在从tm直到时刻tn的时间间隔DtB，在时刻tn对应于下游气体传感器12处的氧气含量的λ值λD增加，以便对应于上限极值λDh。 
为简明起见，假设空气流量(空气质量流量)在下游传感器响应延时的时间间隔DtA、DtB两者期间相同。当然，在很多情况下，空气流量会在发动机运行期间变化，因此可以调节这些时间间隔以使其独立于变化的空气流量或空气质量流量。 
假设空气流量恒定，则可以从图5看出，从时刻t0到时刻tm，第一催化转化器8的氧存储能力下降。ECU 9适用于将诊断参数P2确定为氧存储能力劣化速率，该速率由氧存储能力劣化(DtA-DtB)与确定氧存储能力DtA、DtB的事件之间的时间间隔tm-t0之比构成，即P2＝(DtA-DtB)/(tm-t0)。(类似于下游传感器响应延时的时间间隔DtA、DtB，可以调节其间的时间间隔tm-t0，以使其独立于变化的空气流量或空气质量流量)。 
当然，可以按各种其他方式，例如基于催化转化器8的“氧存储能力固有频率”确定对应于或相关于第一催化转化器8的氧存储能力的诊断参数P2。 
应注意，第一催化转化器的氧存储能力通常取决于温度，因此温度可由ECU 9控制使在确定氧存储能力劣化速率时温度的影响最小化。 
参考图4，如果输出偏差高于输出偏差的预定偏差阈值eCp(框107)，则确定第一催化转化器8的氧存储能力的劣化速率P2是否高于预定劣化速率P2p(框109)。优选地，预定劣化速率P2p至少部分地基于对第一催化转化器8的老化状态的估计。ECU 9适用于基于氧存储能力DtA、DtB与第一催化转化器老化之间的存储的预定关系执行这样的估计。 
如果确定氧存储能力的劣化速率P2高于预定劣化速率P2p，则确定下游气体传感器输出偏差CT-CA并非由硫中毒造成(框110)。在这样的情况下，输出偏差CT-CA可能由某种其他类型的发动机系统故障造成，这样的故障例如发动机不点火造成的第一催化转化器损坏，或任何类型的热震造成的第一催化转化器损坏。 
然而，如果确定氧存储能力的劣化速率P2低于预定劣化速率P2p，则确定下游气体传感器输出偏差CT-CA是由硫中毒造成的(框112)。基于该确定，执行催化剂 再生动作(框113)。催化剂再生动作可以是任何适合的动作，例如可以是标题为“用于发动机系统中的排气处理装置的再生的方法及发动机系统(A method forregeneration of an exhaust gas treatment device in an engine system and anengine system)”的欧洲专利申请中描述的再生，该申请由申请人在本申请的第一次申请的申请日提出，将其包括在此作为参考。因此，如所述欧洲专利申请中记载，在检测到催化转化器中毒时，上述的λ振荡可以简单地继续进行。优选地，可以在再生期间增加幅度和/或高氧气时间间隔Δh和低氧气时间间隔Δr。 
同时，如果确定下游气体传感器输出偏差是由硫中毒造成，则执行燃料硫含量水平估计(框114)，并基于该燃料硫含量水平估计调节催化剂模型。该燃料硫含量水平估计是基于下游气体传感器输出偏差CT-CA的改变速率执行的。 
图6是示出作为允许进入发动机的空气量(或空气和燃料的质量)(M)的函数的下游气体传感器输出(C)的图表。对于该燃料硫含量水平估计，ECU 9适用于将允许进入发动机的空气量(或空气和燃料的质量)(M)映射到理论下游气体传感器输出CT及实际下游气体传感器输出CA的值。在特定的时间，当第一个量的空气M1已进入发动机时，确定实际下游气体传感器输出与理论下游气体传感器输出的偏差CT(M1)-CA(M1)。在后续的一个时间点上，当第二个量的空气M2已进入发动机时，再次确定实际下游气体传感器输出与理论下游气体传感器输出的偏差CT(M2)-CA(M2)。 
假设燃料硫含量水平与允许进入发动机的空气量M所映射的第一催化转化器中积硫累积的速率成比例。部分地基于存储的燃料硫含量水平值，确定理论下游气体传感器输出CT。如果实际燃料硫含量水平不同于存储的对其的估计，则实际下游气体传感器输出CA与理论下游气体传感器输出CT的偏差随允许进入发动机的空气量而增加，如图6所示。因此，燃料硫含量水平估计(图4，框114)包括用基于传感器输出偏差CT-CA的改变速率ΔC/ΔM的值调节存储的对燃料硫含量水平的估计，该改变速率确定(图4，框115)为： 
ΔC/ΔM＝(CT(M2)-CA(M2)-CT(M1)-CA(M1))/(M2-M1)。 
如上所述，该发动机系统包括位于第一催化转化器8下游的第二催化转化器82，其硫中毒状况也将受到检测。具体来说由于延长的稀混合气操作和浓混合气操作，即高氧气时间间隔Δh和低氧气时间间隔Δr，第二催化转化器82可充当从所分析的第一催化转化器8中释放出的任何排放物的缓冲器。 
ECU 9适用于存储第二催化转化器82的模型，其中包括用于多个输入参数的模拟的响应算法。基于该模型，ECU 9可以控制λ值，以使第二催化转化器82下游的排放水平保持最低。至少部分地通过对第二催化转化器的氧存储能力建模，更具体地来说基于如按上述方式得到的空气质量流量、排气温度，及通过来自下游气体传感器12的信号得到的第一催化转化器8下游的氧气含量这样的输入参数，第二催化转化器82的模型可以提供关于第二催化转化器82下游的排气中的排放物质的数据。因此， 可以控制λ值以便调节高氧气时间间隔Δh和低氧气时间间隔Δr，和/或上述振荡中的最大λ值λDh和最小λ值λD1(图3)，以便使第二催化转化器82下游的排放水平最小化。 
在上文中，催化转化器8和82是排气系统中独立的单元。或者，如图7所示，催化转化器8和82可以作为集成的单元提供。因此，下游气体传感器12可以位于催化转化器8与82之间的界面处。应注意，发动机系统可以在第二催化转化器下游包括至少一个更多的催化转化器，或者不在第一催化转化器下游提供催化转化器。 
应注意，在可选实施例中，可以控制λ值，从而分别在检测到第一排气处理装置8下游或该排气处理装置内的氧气含量的增加或减少时，立即使λ值减小或增加。这意味着高氧气时间间隔Δh和低氧气时间间隔Δr均为零。 
除硫造成的排气处理装置中毒之外，本发明可同等地应用于检测其他物质，如铅、锌、锰、硅及磷造成的中毒。 
在上述的实施例中，下游气体传感器12是窄带传感器，而上游气体传感器13是宽带传感器。然而，在可选实施例中，下游气体传感器12和上游气体传感器13中的任何一个都可以是窄带传感器或宽带传感器。例如，下游传感器可以是宽带传感器，因为这样的传感器的输出与窄带传感器的输出同样地在第一催化转化器中的硫中毒程度改变时改变。因此，可以按类似于上述的方式使用宽带传感器的输出的改变，以检测第一催化转化器的硫中毒。 
作为另一种选择，其他类型的传感器也可用作下游气体传感器和上游气体传感器中的任何一个，如氮氧化物(NOx)传感器，或碳氢化合物(HC)传感器。具体来说，氮氧化物(NOx)传感器可以用作下游气体传感器12。在第一催化转化器8的下游检测到的NOx转化量的减少可以用作催化剂经受硫中毒的指示。类似地，在HC传感器用作下游气体传感器12时，检测到的HC含量的改变可以用作催化剂经受硫中毒的指示。 
作为上述实施例的替代，为了诊断第一催化转化器的硫中毒程度，上游气体传感器13的输出可以由计算出的第一催化转化器上游的λ值替换，如现有技术中所知，该λ值可以基于空气和喷射到发动机中的燃料的值，及存储的发动机的模型及可能的第一催化转化器的模型计算得到。 

Claims (26)

1.一种用于确定发动机系统(1)中的排气处理装置(8)工况的方法，所述发动机系统包括具有至少一个汽缸(2)的内燃发动机，及位于排气处理装置(8)下游或至少部分地位于排气处理装置(8)内的下游气体传感器(12)，所述方法包括分析下游气体传感器(12)的输出，及至少部分地基于所述分析，确定排气处理装置(8)是否经受中毒，确定排气特性基准值(λDp)处的下游传感器(12)的输出水平(CA)，确定排气特性基准值(λDp)处的理论下游气体传感器输出水平(CT)，所述分析下游气体传感器(12)的输出的步骤包括比较下游传感器(12)的输出水平(CA)与理论下游气体传感器输出水平(CT)，其特征在于，确定下游传感器(12)的输出水平(CA)与理论下游气体传感器输出水平(CT)的偏差(CT-CA)，及比较所述偏差(CT-CA)与预定阈值(eCp)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下游气体传感器(12)是氧传感器，且所述排气特性是排气中的氧气含量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述下游气体传感器(12)是窄带氧传感器，且所述排气特性基准值(λDp)对应于浓空燃比。
4.如权利要求1-3中的任何一个所述的方法，其特征在于，包括控制在至少一个汽缸中提供的空燃混合气的空燃比，以使其周期性地为浓空燃比。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括控制所述空燃比，以使其围绕化学计量值振荡。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，包括控制所述空燃比，以使其在两个极值(λD1，λDh)之间振荡。
7.如权利要求1-3、5和6中的任何一个所述的方法，其特征在于，包括至少部分地基于下游气体传感器(12)的输出，确定对应于或相关于排气处理装置(8)的氧存储能力的诊断参数(P2)的值，其中对所述排气处理装置是否经受中毒的确定部分地基于诊断参数(P2)执行。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，至少部分地基于从向所述发动机提供的空燃混合气的空燃比的相应改变到下游气体传感器(12)的输出的相应改变的至少两个延迟(DtA，DtB)，确定所述诊断参数(P2)的值。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述诊断参数(P2)对应于排气处理装置(8)的氧存储能力的改变速率(P2)，且对所述排气处理装置是否经受中毒的确定部分地基于所述氧存储能力的改变速率(P2)与预定阈值(P2p)之间的比较执行。
10.一种用于确定发动机系统(1)中的排气处理装置(8)工况的方法，所述发动机系统包括具有至少一个汽缸(2)的内燃发动机，及位于排气处理装置(8)下游或至少部分地位于排气处理装置(8)内的下游气体传感器(12)，所述方法包括分析下游气体传感器(12)的输出，及至少部分地基于所述分析，确定排气处理装置(8)是否经受中毒，其特征在于，进一步包括至少部分地基于所述分析，估计燃料硫含量水平，所述分析下游气体传感器(12)的输出的步骤包括比较下游传感器(12)的输出与至少部分地基于存储的燃料硫含量水平值的理论下游传感器输出，且所述估计燃料硫含量水平的步骤包括调节所述存储的燃料硫含量水平值。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，包括确定下游传感器(12)的输出与理论下游传感器输出的输出偏差(CT-CA)，及确定输出偏差(CT-CA)的改变速率(ΔC/ΔM)，所述调节存储的燃料硫含量水平值的步骤至少部分地基于输出偏差(CT-CA)的改变速率(ΔC/ΔM)。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述排气处理装置是第一排气处理装置，且所述发动机系统还包括位于第一排气处理装置(8)下游的第二排气处理装置(82)。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，第二排气处理装置(82)位于下游气体传感器(12)的下游。
14.一种发动机系统，所述发动机系统包括具有至少一个汽缸(2)的内燃发动机，排气处理装置(8)，位于排气处理装置(8)下游或至少部分地位于排气处理装置(8)内的下游气体传感器(12)，及发动机控制单元(9)，其中，所述发动机控制单元(9)适用于分析下游气体传感器(12)的输出，及至少部分地基于所述分析，确定排气处理装置(8)是否经受中毒，其中所述发动机控制单元(9)适用于确定排气特性基准值(λDp)处的下游传感器(12)的输出水平(CA)，确定排气特性基准值(λDp)处的理论下游气体传感器输出水平(CT)，及比较下游传感器(12)的输出水平(CA)与理论下游气体传感器输出水平(CT)，其特征在于，所述发动机控制单元(9)适用于确定下游传感器(12)的输出水平(CA)与理论下游气体传感器输出水平(CT)的偏差(CT-CA)，及比较所述偏差(CT-CA)与预定阈值(eCp)。
15.如权利要求14所述的发动机系统，其特征在于，所述下游气体传感器(12)是氧传感器，且所述排气特性是排气中的氧气含量。
16.如权利要求15所述的发动机系统，其特征在于，所述下游气体传感器(12)是窄带氧传感器，且所述排气特性基准值(λDp)对应于浓空燃比。
17.如权利要求14-16中的任何一个所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机控制单元(9)适用于通过对所述发动机的空气流量控制装置(10)和/或燃料喷射装置(11)的控制，控制在至少一个汽缸中提供的空燃混合气的空燃比，以使其周期性地为浓空燃比。
18.如权利要求17所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机控制单元(9)适用于控制空燃比，以使其围绕化学计量值振荡。
19.如权利要求18所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机控制单元(9)适用于控制空燃比，以使其在两个极值(λD1，λDh)之间振荡。
20.如权利要求14-16中的任何一个所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机控制单元(9)适用于至少部分地基于下游气体传感器(12)的输出，确定对应于或相关于排气处理装置(8)的氧存储能力的诊断参数(P2)的值，及部分地基于诊断参数(P2)，执行所述排气处理装置是否经受中毒的确定。
21.如权利要求20所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机控制单元(9)适用于至少部分地基于从向至少一个汽缸提供的空燃混合气的空燃比的相应改变到下游气体传感器(12)的输出的相应改变的至少两个延迟(DtA，DtB)，确定所述诊断参数(P2)的值。
22.如权利要求21所述的发动机系统，其特征在于，所述诊断参数(P2)对应于排气处理装置(8)的氧存储能力的改变速率(P2)，且所述发动机控制单元(9)适用于部分地基于所述氧存储能力的改变速率(P2)与预定阈值(P2p)之间的比较，执行所述排气处理装置是否经受中毒的确定。
23.一种发动机系统，所述发动机系统包括具有至少一个汽缸(2)的内燃发动机，排气处理装置(8)，位于排气处理装置(8)下游或至少部分地位于排气处理装置(8)内的下游气体传感器(12)，及发动机控制单元(9)，所述发动机控制单元(9)适用于分析下游气体传感器(12)的输出，及至少部分地基于所述分析，确定排气处理装置(8)是否经受中毒，其特征在于，所述发动机控制单元(9)适用于至少部分地基于所述分析，估计燃料硫含量水平，其中所述发动机控制单元(9)适用于在分析下游气体传感器(12)的输出时，比较下游传感器(12)的输出与至少部分地基于存储的燃料硫含量水平值的理论下游传感器输出，并在估计燃料硫含量水平时调节所述存储的燃料硫含量水平值。
24.如权利要求23所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机控制单元(9)适用于确定下游传感器(12)的输出与理论下游传感器输出的输出偏差(CT-CA)，及确定输出偏差(CT-CA)的改变速率(ΔC/ΔM)，及至少部分地基于输出偏差(CT-CA)的改变速率(ΔC/ΔM)调节所述存储的燃料硫含量水平值。
25.如权利要求23或24所述的发动机系统，其特征在于，所述排气处理装置是第一排气处理装置，且所述发动机系统还包括位于第一排气处理装置(8)下游的第二排气处理装置(82)。
26.如权利要求25所述的发动机系统，其特征在于，第二排气处理装置(82)位于下游气体传感器(12)的下游。
CN2007103008255A 2006-12-22 2007-12-21 内燃发动机系统及用于确定该系统中的排气处理装置的工况的方法 Active CN101205825B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06127159.9 2006-12-22
EP06127159A EP1936164B1 (en) 2006-12-22 2006-12-22 An internal combustion engine system and a method for determining a condition of an exhaust gas treatment device in such a system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101205825A CN101205825A (zh) 2008-06-25
CN101205825B true CN101205825B (zh) 2011-12-28

Family

ID=38042895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007103008255A Active CN101205825B (zh) 2006-12-22 2007-12-21 内燃发动机系统及用于确定该系统中的排气处理装置的工况的方法

Country Status (3)

Country Link
EP (2) EP2224116B1 (zh)
CN (1) CN101205825B (zh)
DE (1) DE602006015210D1 (zh)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7997063B2 (en) 2007-10-29 2011-08-16 Ford Global Technologies, Llc Controlled air-fuel ratio modulation air fuel sensor input
WO2011114501A1 (ja) 2010-03-15 2011-09-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2011114499A1 (ja) 2010-03-15 2011-09-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
KR101321294B1 (ko) 2010-04-01 2013-10-28 도요타지도샤가부시키가이샤 내연 기관의 배기 정화 장치
BRPI1013977B1 (pt) 2010-07-28 2020-08-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha sistema de purificação de escapamento de motor de combustão interna
CA2752774C (en) 2010-08-30 2014-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification system of internal combustion engine
ES2599154T3 (es) 2010-08-30 2017-01-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositivo de purificación de gases de escape para motor de combustión interna
EP2472078B1 (en) 2010-10-04 2018-05-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha An exhaust purification system of an internal combustion engine
WO2012046332A1 (ja) 2010-10-04 2012-04-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
ES2720620T3 (es) 2010-10-18 2019-07-23 Toyota Motor Co Ltd Método de purificación de NOx de un sistema de purificación de gases de escape de un motor de combustión interna
JP5168411B2 (ja) 2010-12-06 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
EP2495410B1 (en) * 2010-12-20 2020-02-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification method for an internal combustion engine
ES2629430T3 (es) 2010-12-24 2017-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sistema de purificación de gases de escape para motor de combustión interna
US9109491B2 (en) 2011-02-07 2015-08-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification system of internal combustion engine
JP5131394B2 (ja) 2011-02-10 2013-01-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2012124173A1 (ja) 2011-03-17 2012-09-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE102011015488B4 (de) * 2011-03-29 2015-07-09 Avl List Gmbh Verfahren und Motorsteuerungseinrichtung zur Detektion von Schwefelvergiftungen im Dieselkraftstoff
CN102834595B (zh) 2011-04-15 2015-08-05 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
JP5705676B2 (ja) * 2011-07-27 2015-04-22 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関の排気浄化装置
WO2013069085A1 (ja) 2011-11-07 2013-05-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN103958842B (zh) 2011-11-09 2016-08-17 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN103228883B (zh) 2011-11-30 2015-08-19 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN103228882B (zh) 2011-11-30 2015-11-25 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
WO2013118254A1 (ja) 2012-02-07 2013-08-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
SE538378C2 (sv) * 2012-05-03 2016-06-07 Scania Cv Ab Metod för detektering av svavelförgiftning i ett avgasefterbehandlingssystem
DE102016219689A1 (de) * 2016-10-11 2018-04-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuereinrichtung zur Regelung einer Sauerstoff-Beladung eines Dreiwege-Katalysators
JP6988741B2 (ja) * 2018-08-29 2022-01-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN110761882B (zh) * 2019-12-26 2020-04-07 潍柴动力股份有限公司 一种scr硫中毒的判断方法及判断系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0971101A2 (en) * 1998-07-07 2000-01-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha An exhaust gas purification device for an internal combustion engine
EP1174611A2 (en) * 2000-07-21 2002-01-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system for internal combustion engine
EP1324037A1 (en) * 2001-12-14 2003-07-02 MAGNETI MARELLI POWERTRAIN S.p.A. Method for estimating the sulfur content in the fuel of an internal combustion engine
EP1544429A1 (en) * 2002-09-10 2005-06-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas clarifying device for internal combustion engine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5657625A (en) 1994-06-17 1997-08-19 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus and method for internal combustion engine control
JP3377404B2 (ja) * 1997-04-25 2003-02-17 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気ガス浄化装置
DE19747222C1 (de) 1997-10-25 1999-03-04 Daimler Benz Ag Verbrennungsmotoranlage mit Stickoxid-Speicherkatalysator und Betriebsverfahren hierfür
DE19844178A1 (de) * 1998-09-25 2000-03-30 Bosch Gmbh Robert Katalysatordiagnoseverfahren
DE10023793B4 (de) 2000-05-15 2012-10-25 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Entschwefelung einer Abgasreinigungsvorrichtung
US6901749B2 (en) 2000-08-01 2005-06-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0971101A2 (en) * 1998-07-07 2000-01-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha An exhaust gas purification device for an internal combustion engine
EP1174611A2 (en) * 2000-07-21 2002-01-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system for internal combustion engine
EP1324037A1 (en) * 2001-12-14 2003-07-02 MAGNETI MARELLI POWERTRAIN S.p.A. Method for estimating the sulfur content in the fuel of an internal combustion engine
EP1544429A1 (en) * 2002-09-10 2005-06-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas clarifying device for internal combustion engine

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2000-104537A 2000.04.11
JP特开平10-299460A 1998.11.10

Also Published As

Publication number Publication date
DE602006015210D1 (de) 2010-08-12
EP1936164B1 (en) 2010-06-30
EP2224116A1 (en) 2010-09-01
CN101205825A (zh) 2008-06-25
EP1936164A1 (en) 2008-06-25
EP2224116B1 (en) 2011-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101205825B (zh) 内燃发动机系统及用于确定该系统中的排气处理装置的工况的方法
US9581098B2 (en) Engine diagnostics with skip fire control
US7073465B2 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
US8145409B2 (en) Approach for determining exhaust gas sensor degradation
KR101464937B1 (ko) 내연 기관의 동작 장치 및 진단 방법
US8958974B2 (en) Non-intrusive exhaust gas sensor monitoring
US8266947B2 (en) Cetane number estimating apparatus and method
KR101176685B1 (ko) 내연 기관의 배출 촉매의 산소 저장 용량을 결정하는 방법 및 장치와, 그리고 내연 기관의 배출 탐침의 지속 시간을 결정하는 방법 및 장치
KR101369788B1 (ko) 배기 가스 프로브 모니터링 장치 및 방법
EP1324037A1 (en) Method for estimating the sulfur content in the fuel of an internal combustion engine
US20070084195A1 (en) System and method for determining a NOx storage capacity of catalytic device
CN104343511A (zh) 排气传感器诊断和控制自适应
US6632764B2 (en) Method for controlling the regeneration of an NOx storage converter
KR20140133514A (ko) 가스 센서들의 동적 거동 모니터링 방법 및 장치
US8359911B2 (en) Method for checking the function of a tank venting valve
CN101680383B (zh) 用于检查废气再循环系统的方法和装置
US9404431B2 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
US9217384B2 (en) Diagnosis method and device for operating an internal combustion engine
CN101265822A (zh) 用于发动机系统中的排气处理装置的再生的方法及发动机系统
US8315782B2 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
US8191358B2 (en) Regeneration method for a storage catalytic converter
KR102350839B1 (ko) 내연기관의 실린더 밸런싱 방법
JP4196836B2 (ja) 自動適合装置
US20110231079A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
JP2020101117A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: VOLVO CAR CORP.

Free format text: FORMER OWNER: FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, INC.

Effective date: 20111031

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20111031

Address after: Gothenburg

Applicant after: Volvo Car Corp.

Address before: America Michigan Ann Dearborn

Applicant before: Ford Global Technologies, Inc.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant