CN102269034B - 防止在断火事件中的催化剂损坏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防止在断火事件中的催化剂损坏。具体地，提供了一种控制系统，其包括温度确定模块和催化剂保护模块。温度确定模块基于氧气传感器的加热元件的电阻来确定排气的温度。当排气的温度大于阈值温度时，催化剂保护模块调整发动机的操作参数来降低排气的温度。该阈值温度基于损坏排气系统中的催化剂的温度。

Description

防止在断火事件中的催化剂损坏
技术领域
本公开涉及用于确定排气温度的控制系统和方法，更具体而言，涉及用于使用氧气传感器加热元件来确定排气温度的控制系统和方法。
背景技术
此处提供的背景技术的描述的目的是总体地给出本公开的背景。当前署名的发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及该描述在提交时可能不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被认为是破坏本公开的现有技术。
包括内燃发动机的车辆可能产生具有不同氧气浓度的排气。车辆可包括一个或多个氧气传感器来监测排气中的氧气浓度。氧气传感器通常包括传感器元件和加热元件。传感器元件在达到操作温度（例如，650℃）后才有效地操作。
发动机控制模块（ECM）可施加电压和/或电流给加热元件，以便将传感器元件加热到操作温度。ECM基于加热元件的电阻来确定加热元件是否处于操作温度。ECM基于施加到加热元件的电压和/或电流来确定加热元件的电阻。
发明内容
一种控制系统，其包括温度确定模块和催化剂保护模块。温度确定模块基于氧气传感器的加热元件的电阻来确定排气的温度。当排气的温度大于阈值温度时，催化剂保护模块调整发动机的操作参数来降低排气的温度。该阈值温度基于损坏排气系统中的催化剂的温度。
一种方法，其包括基于氧气传感器的加热元件的电阻来确定排气的温度。该方法还包括当排气的温度大于阈值温度时，调整发动机的操作参数来降低排气的温度。该阈值温度基于损坏排气系统中的催化剂的温度。
本发明还包括以下方案。
1. 一种控制系统，包括：
基于氧气传感器的加热元件的电阻来确定排气的温度的温度确定模块；和
催化剂保护模块，当所述排气的温度大于阈值温度时，所述催化剂保护模块调整发动机的操作参数来降低所述排气的温度，其中，所述阈值温度基于损坏排气系统中的催化剂的温度。
2. 根据方案1所述的控制系统，其特征在于，所述阈值温度大于800 ℃。
3. 根据方案1所述的控制系统，其特征在于，还包括加热器控制模块，所述加热器控制模块将所述加热元件电加热到所述氧气传感器的操作温度，并且当所述加热元件的温度大于所述操作温度时，停止电加热所述加热元件，其中，所述操作温度小于所述阈值温度。
4. 根据方案1所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块调整燃料喷射和所述节气门的位置中的至少一个来降低所述排气的温度。
5. 根据方案1所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件何时将所述排气加热到大于所述阈值温度的温度。
6. 根据方案5所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块调整所述发动机的操作参数来防止所述催化剂上的燃烧事件。
7. 根据方案5所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块基于所述加热元件的电阻来确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件正在加热所述排气，其中，所述加热元件位于所述催化剂的下游。
8. 根据方案5所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块基于所述加热元件的电阻来确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件正在加热所述排气，其中，所述加热元件位于所述催化剂的上游。
9. 根据方案1所述的控制系统，其特征在于，基于所述加热元件的电阻，所述催化剂保护模块确定将所述排气加热到大于所述阈值温度的温度何时是由所述发动机负荷造成的。
10. 根据方案9所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块调整所述发动机的操作参数来降低所述发动机上的负荷。
11. 一种方法，包括：
基于氧气传感器的加热元件的电阻来确定排气的温度；和
当所述排气的温度大于阈值温度时，调整发动机的操作参数来降低所述排气的温度，其中，所述阈值温度基于损坏排气系统中的催化剂的温度。
12. 根据方案11所述的方法，其特征在于，所述阈值温度大于800 ℃。
13. 根据方案11所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述加热元件电加热到所述氧气传感器的操作温度；和 
当所述加热元件的温度大于所述操作温度时，停止电加热所述加热元件，其中，所述操作温度小于所述阈值温度。
14. 根据方案11所述的方法，其特征在于，还包括调整燃料喷射和所述节气门的位置中的至少一个来降低所述排气的温度。
15. 根据方案11所述的方法，其特征在于，还包括确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件何时将排气加热到大于所述阈值温度的温度。
16. 根据方案15所述的方法，其特征在于，还包括调整所述发动机的操作参数来防止所述催化剂上的燃烧事件。
17. 根据方案15所述的方法，其特征在于，还包括基于所述加热元件的电阻来确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件正在加热所述排气，其中，所述加热元件位于所述催化剂的下游。
18. 根据方案15所述的方法，其特征在于，还包括基于所述加热元件的电阻来确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件正在加热所述排气，其中，所述加热元件位于所述催化剂的上游。
19. 根据方案11所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述加热元件的电阻，确定将所述排气加热到大于所述阈值温度的温度何时是由所述发动机上的负荷造成的。
20. 根据方案19所述的方法，其特征在于，还包括调整所述发动机的操作参数来降低所述发动机上的负荷。
本公开其它的可应用领域将从以下提供的详细说明变得清楚。应该理解，详细说明和具体实例仅是用于说明的目的，并且不意图限制本公开的范围。
附图说明
从详细说明及附图，本公开将被更完全地理解，附图中：
图1为根据本发明的车辆系统的功能框图；
图2为根据本发明的发动机控制模块的功能框图；以及
图3是例示了根据本发明的用于保护催化剂的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且绝不意图限制本公开，其应用或用途。为了清楚，在附图中使用相同的标号来表示相似的元件。如本文所用，短语“A、B和C中的至少一个”应被理解为表示逻辑（A或B或C），使用的是非排他的逻辑“或”。应该理解，方法中的步骤可以以不同的顺序执行，而不改变本公开的原理。
如本文所用，术语“模块”指专用集成电路（ASIC），电子电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共用的、专用的、或成组的）和存储器，组合逻辑电路，和/或提供所需功能的其它合适的构件。
氧气传感器包括传感器元件和加热元件。传感器元件产生指示排气中的氧气量的信号。传感器元件在操作温度下可有效地操作。发动机控制模块（ECM）可对加热元件进行电加热，以便将传感器元件加热到操作温度。另外，排气可将传感器元件加热到操作温度。
ECM基于加热元件的电阻来确定加热元件的温度。加热元件的温度可以等于传感器元件的温度。因此，ECM可基于加热元件的电阻来确定传感器元件何时达到操作温度。
当ECM将加热元件加热到操作温度时，加热元件可由电加热和排气来加热。因此，当加热元件被电加热时，ECM可能不能基于加热元件的温度来确定排气的温度。当加热元件的温度大于操作温度时，加热元件可以被停用（例如，不被ECM电加热）。
根据本公开的温度确定控制系统和方法在加热元件停用时确定加热元件的温度。当加热元件停用时，加热元件可以由排气加热而不是由电加热。因此，当加热元件被停用时，温度确定系统可以基于加热元件的温度来确定排气的温度。换句话说，当排气温度大于操作温度时，温度确定系统可以基于加热元件的温度来确定排气的温度。
当发动机断火时，排气的温度可能大于操作温度，导致燃料在催化剂上的燃烧。另外，当发动机操作在高负荷时，排气的温度可能大于操作温度。
当燃料在催化剂上燃烧和/或当发动机操作在高负荷时，催化剂的温度可能超过催化剂温度阈值（例如，900-950℃）。当催化剂的温度大于催化剂温度阈值时，催化剂可能被损坏。
温度确定系统可以基于排气的温度（即，加热元件的温度）来确定催化剂的温度何时接近催化剂温度阈值。因此，温度确定系统可以确定催化剂何时可能由于断火和/或高负荷而受到损坏。当排气的温度指示催化剂可能被损坏时，温度确定系统可以操作发动机（例如，调节进气和燃料喷射）以保护催化剂不受到损坏。
温度确定系统可以基于由催化剂上游和/或下游的加热元件所指示的排气的温度来确定催化剂的温度在接近催化剂温度阈值。温度确定系统可以基于催化剂上游的加热元件的加热来检测出催化剂由于燃料在催化剂上的燃烧而正在接近催化剂温度阈值。温度确定系统还可以基于催化剂下游的加热元件的加热来检测出催化剂由于经过该催化剂的排气的加热而正在接近催化剂温度阈值。另外，温度确定系统可以基于催化剂上游和/或下游的加热元件的加热来检测出催化剂由于高负荷而正在接近催化剂温度阈值。
现参照图1，示例性的车辆系统20包括驱动变速器24的发动机22。尽管示出了火花点火式发动机，但也可以设想压缩点火式发动机。ECM 32与车辆系统20的构件连通。车辆系统20的构件包括本文论述的发动机22、传感器、以及促动器。ECM 32可以实现本公开的温度确定控制系统和方法。
节气门26可调节进入进气歧管28的空气流。进气歧管28中的空气被分配到气缸30中。各气缸30可包括用于将燃料喷射到气缸30中的燃料喷射器34。各气缸30可包括火花塞36，用于点燃空气/燃料混合物。可替代地，空气/燃料混合物可由压缩点火式发动机内的压缩而点燃。尽管图1描绘了四个气缸30，但发动机22可包括更多或更少的气缸30。
空气从入口42经过质量空气流量（MAF）传感器44。MAF传感器44产生可指示流入进气歧管28的空气质量的MAF信号。歧管压力（MAP）传感器46定位于节气门26和发动机22之间的进气歧管28中。MAP传感器46产生指示歧管绝对空气压力的MAP信号。位于进气歧管28中的进气温度（IAT）传感器48产生指示进气温度的IAT信号。发动机曲轴（未示出）以发动机速度或与发动机速度成比例的速度旋转。曲轴传感器50产生可指示曲轴的旋转速度和位置的曲轴位置（CSP）信号。
进气阀38选择性地开启和关闭以使得空气能够进入气缸30。进气凸轮轴（未示出）调节进气阀38的位置。活塞（未示出）压缩气缸30内的空气/燃料混合物。ECM 32促动燃料喷射器34，从而将燃料喷射到气缸30中。ECM 32可促动火花塞36，以引起空气/燃料混合物的燃烧，从而驱动气缸30内的活塞。活塞驱动曲轴以产生驱动扭矩。当排气阀40处于打开位置时，气缸30内的燃烧排气通过排气歧管52被强制排出。排气凸轮轴（未示出）调节排气阀40的位置。尽管示出了单个的进气阀38和排气阀40，但发动机22对每个气缸可包括多个进气阀38和排气阀40。发动机22还可设有主动燃料管理系统（未示出），其使进气阀和排气阀38停用。
车辆系统20包括处理排气的催化剂54（例如，容纳在催化转换器中的三元催化剂）。车辆系统20可包括安装在排气歧管52中的一个或多个氧气传感器56-1、56-2（统称为氧气传感器56）。氧气传感器56-1位于催化剂54的上游。氧气传感器56-2位于催化剂54的下游。氧气传感器56产生指示排气中的氧气量的氧气水平信号。ECM 32可以基于氧气水平信号来确定催化剂54的效率并控制车辆系统20。
氧气传感器56包括传感器元件58-1、58-2（统称为传感器元件58）。氧气传感器56-1、56-2分别包括加热元件60-1、60-2。加热元件60-1可被称为上游加热元件60-1。加热元件60-2可被称为下游加热元件60-2。加热元件60-1、60-2可被统称为加热元件60。加热元件60-1、60-2可具有相似的功能。因此，上游加热元件60-1或下游加热元件60-2可被总地称为“加热元件60”。
加热元件60将相应的传感器元件58加热到操作温度。操作温度可以是传感器元件58有效操作的温度（例如，650℃）。加热元件60可以位于传感器元件58附近，使得传感器元件58与加热元件60大致处于相同温度。加热元件60可以是被电加热的线。因此，ECM 32可提供电压和/或电流给加热元件60，以便将加热元件60加热到操作温度。
当发动机22断火时，催化剂54可能由于燃料在催化剂54上燃烧而受到损坏。例如，当火花塞36故障时，当燃料喷射器34故障时，和/或当排气阀40中存在泄漏而导致在气缸30内有压缩损失时，发动机22可能断火。
ECM 32可以基于CSP信号，例如，基于发动机22的减速来检测断火。然而，ECM 32可能不能基于CSP信号来检测由于断火导致的燃料混合物进入催化剂。因此，当检测到断火时，ECM 32可能不能确定催化剂54是否由于燃料在催化剂54上的燃烧而受到损坏。
当进入催化剂54的排气包括在催化剂54上燃烧的未燃的碳氢化合物时，催化剂54的温度可能升高到催化剂温度阈值之上。例如，当催化剂接收到未燃的碳氢化合物时，催化剂54可能被损坏（例如，熔化）。本公开的温度确定控制系统和方法可确定催化剂54的温度何时接近催化剂温度阈值。因此，温度确定控制系统和方法可以确定何时催化剂由于断火和/或高负荷而过热。
氧气传感器36可位于催化剂54附近。因此，加热元件60可由催化剂54加热。上游加热元件60-1可由进入催化剂54的排气加热。另外，上游加热元件60-1可由燃料在催化剂54上的燃烧来加热。例如，燃料在催化剂54上的燃烧可能使催化剂54上游的排气变暖。另外，燃料的燃烧可能稍微向催化剂54的上游发展，进一步对加热元件60-1加热。
下游加热元件60-2可由排气和催化剂54中的燃烧事件来加热。流过催化剂54的排气可以被加热到催化剂54的温度。因此，加热元件60-2的温度可以指示催化剂54的温度。
现参照图2，ECM 32包括加热器控制模块70、温度确定模块72以及催化剂保护模块74。ECM 32从车辆系统20接收输入信号。输入信号可包括但不限于，MAF、MAP、IAT、CSP和氧气水平信号。ECM 32处理输入信号并产生输出到车辆系统20的定时发动机控制指令。例如，发动机控制指令可促动节气门26、燃料喷射器34、火花塞36以及加热元件60。
加热器控制模块70可将加热元件60加热到操作温度。当加热元件60的温度大于操作温度时，加热器控制模块70可以不加热加热元件60。当加热元件60的温度大于操作温度时，温度确定模块72确定加热元件60的温度。催化剂保护模块74基于加热元件60的温度来确定排气的温度。
催化剂保护模块74基于加热元件60的温度来确定催化剂54何时可能被损坏。当加热元件60的温度指示催化剂54的温度接近催化剂温度阈值时，催化剂保护模块74可改变车辆系统20的操作以保护催化剂54。换句话说，当加热元件60的温度指示催化剂54可能被损坏时，催化剂保护模块74可改变车辆系统20的操作。
当加热元件60的温度小于操作温度时，加热器控制模块70对加热元件60进行加热。加热器控制模块70可施加预先确定的电压和/或电流给加热元件60，以便对加热元件60进行加热。因此，加热器控制模块70可基于施加给加热元件60的电压和电流来确定加热元件60的电阻。例如，加热器控制模块70可以通过用施加给加热元件60的电压除以施加给加热元件60的电流量来确定加热元件60的电阻。
在一些实现中，加热器控制模块70可施加电压和/或电流的脉冲给加热元件60，以便对加热元件60进行加热。当加热器控制模块70使用脉冲来对加热元件60进行加热时，加热器控制模块70可改变脉冲的占空比来控制加热元件60的温度。例如，提高脉冲的占空比可以增加加热元件60的温度，而降低脉冲的占空比可以允许加热元件60的温度跟随排气的温度。
当加热器控制模块70对加热元件60进行加热时，温度确定模块72可确定加热元件60的温度。温度确定模块72可基于加热元件60的电阻来确定加热元件60的温度。例如，温度确定模块72可使用查询表，以便将加热元件60的电阻与加热元件60的温度匹配。
温度确定模块72确定加热元件60以及因此传感器元件58何时被加热到操作温度。当加热元件60的温度小于操作温度时，加热元件60可由排气和加热器控制模块70来加热。因此，当加热元件60的温度小于操作温度时，温度确定模块72可能不能确定排气的温度，因为加热元件60也由加热器控制模块70加热。换句话说，温度确定模块72可能不能在由于加热元件60的电加热造成的加热和由排气造成的加热之间进行区分。
当加热元件60达到操作温度时，加热器控制模块70可停用加热元件60。当加热器控制模块70停用加热元件60时，加热器控制模块70可能不对加热元件60进行加热。因此，当加热元件60达到操作温度时，加热元件60可以不被电加热。加热器控制模块70可通过限制供应给加热元件60的电流和电压的量来停用加热元件60。例如，加热器控制模块70可以供应低功率到加热元件60以停用加热元件60。加热器控制模块70也可通过不向加热元件60供应功率来停用加热元件60。在一些实现中，加热器控制模块70可以降低用于对加热元件60进行加热的脉冲的占空比来停用加热元件60。降低的占空比可能不对加热元件60进行加热。
当加热元件60被停用时，温度确定模块72基于加热元件60的电阻来确定加热元件60的温度。例如，温度确定模块72可使用将加热元件60的电阻与大于操作温度的温度范围关联起来的查询表来确定加热元件60的温度。
当加热元件60被停用时，加热器控制模块70可以在不显著对加热元件60进行加热的情况下确定加热元件60的电阻。例如，加热器控制模块70可以在供应低功率到加热元件60时确定加热元件60的电阻。在一些实现中，当加热器控制模块70向加热元件60施加具有减小的占空比的脉冲时，加热器控制模块70可确定加热元件60的电阻。
当加热元件60停用时，加热元件60由排气加热。当加热元件60被停用时，加热元件60的温度可以等于排气的温度。因此，当加热元件60被停用时，温度确定模块72可以基于加热元件60的温度来确定排气的温度。例如，当加热元件60被停用时，温度确定模块72可以确定排气的温度等于加热元件60的温度。
由于发动机22中的断火事件，所以催化剂54的温度可能接近或超过催化剂温度阈值。催化剂保护模块74可基于上游和/或下游加热元件60-1、60-2的温度来确定断火事件正在加热催化剂54。
在发动机22的负荷增加的过程中，由于排气的温度的增加，所以催化剂54的温度也可能接近或超过催化剂温度阈值。当由于升高的负荷而使催化剂54被加热时，催化剂54的温度可能升高到大于或等于催化剂温度阈值的温度。催化剂保护模块74可基于上游和/或下游加热元件60-1、60-2的温度来确定发动机22上增加的负荷正在加热催化剂54。
当催化剂54达到催化剂温度阈值时，催化剂54可能损坏。例如，当催化剂54达到催化剂温度阈值时，催化剂54的一部分可能熔化或从催化剂54分离。催化剂保护模块74可基于上游和/或下游加热元件60-1、60-2的温度来确定催化剂54的温度何时接近或超过催化剂温度阈值。因此，当催化剂的温度接近或超过催化剂温度阈值时，催化剂保护模块74可改变发动机22的操作以降低催化剂54的温度。
催化剂保护模块74可基于加热元件60的温度来确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。例如，当上游和/或下游加热元件60-1、60-2的温度大于操作温度但小于催化剂温度阈值（例如，大于800℃）时，催化剂保护模块74可确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。当上游和/或下游加热元件60-1、60-2的温度大于催化剂温度阈值时，催化剂保护模块74可确定催化剂54的温度超过催化剂温度阈值。
催化剂保护模块74也可基于排气温度的改变率来确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。例如，当排气温度升高的速率大于预先确定的速率时，催化剂保护模块74可确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。
当催化剂54的温度接近催化剂温度阈值时，催化剂保护模块74可调整发动机22的操作参数（例如，促动燃料喷射器34和节气门26）来降低催化剂54和/或排气的温度。例如，当由于发动机22的断火使得催化剂54的温度接近催化剂温度阈值时，催化剂保护模块74可促动燃料喷射器34和节气门26来降低在催化剂54上的燃烧的量。当由于增加的发动机负荷而使得催化剂54的温度接近催化剂温度阈值时，催化剂保护模块74也可促动燃料喷射器34和节气门26来降低排气的温度。 
在一些实现中，催化剂保护模块74可基于催化剂54的下游的排气的温度来确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。因此，催化剂保护模块74可基于催化剂54的下游的加热元件60-2的电阻来确定催化剂54在接近催化剂温度阈值。当由于发动机22中的断火造成催化剂54被加热时，通过催化剂54的排气可能被加热。因此，当催化剂54的下游的排气温度接近催化剂温度阈值时，催化剂保护模块74可确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。例如，当催化剂54的下游的排气温度在催化剂温度阈值的阈值温度（例如，100℃）以内时，催化剂保护模块74可确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。
在其它的实现中，催化剂保护模块74可基于催化剂54的上游的排气的温度来确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。因此，催化剂保护模块74可基于上游加热元件60-1的电阻来确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。
当由于发动机22中的断火造成催化剂54被加热时，催化剂54上游的排气和/或上游加热元件60-1可能被加热。例如，催化剂54内的燃烧可能发生在催化剂54的上游侧附近，这可能加热上游加热元件60-1和/或通过上游加热元件60-1的排气。另外，当催化剂54内发生燃烧时，燃料可在催化剂54的上游燃烧，进一步加热上游加热元件60-1。因此，当加热元件60-1的温度接近催化剂温度阈值时，催化剂保护模块74可确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。例如，当加热元件60-1的温度在催化剂温度阈值的阈值温度内时，催化剂保护模块74可确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。
由于在断火期间催化剂54上游的排气的温度可能不等于催化剂54的温度，所以催化剂保护模块74可包括将上游加热元件60-1的温度与催化剂54的温度联系起来的校准数据（例如，查询表）。例如，由于当催化剂54的温度接近催化剂温度阈值时排气可流过加热元件60-1并可能冷却该加热元件，所以催化剂54的温度可能大于加热元件60-1的温度。
催化剂保护模块74可基于两个加热元件60的电阻来确定催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。例如，上游加热元件60-1可能不指示催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值，而下游加热元件60-2则指示催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。在这种情况下，由于当排气通过催化剂54时排气可被催化剂54所加热，因此，催化剂保护模块74可确定催化剂54由于断火而被加热。
在一种情况下，上游加热元件60-1可指示催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值，而下游加热元件60-2不指示催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。在该情况下，催化剂保护模块74可确定，由于在催化剂54的上游面附近燃烧的断火，而使催化剂54被加热。
由于发动机22的增加的负荷而导致的排气温度上升可以被任一个加热元件60所检测到，因为升高温度的排气会流过这两个加热元件60。因此，催化剂保护模块74可基于任一个加热元件60的电阻来确定由于发动机22上增加的负荷而使催化剂54的温度在接近催化剂温度阈值。
现在参照图3，用于保护催化剂的方法100开始于步骤101。在步骤102中，加热器控制模块70对加热元件60进行加热。在步骤104中，温度确定模块72确定加热元件60的温度。在步骤106中，温度确定模块72确定氧气传感器56是否处于操作温度。如果步骤106的结果为假，则方法100重复步骤102。如果步骤106的结果为真，则方法100继续到步骤108。
在步骤108中，加热器控制模块70停用加热元件60。在步骤110中，加热器控制模块70确定加热元件60的电阻。在步骤112中，温度确定模块72基于加热元件60的电阻来确定加热元件60的温度。在步骤114中，催化剂保护模块74确定催化剂54的温度是否大于催化剂温度阈值。如果步骤114的结果为假，则方法100重复步骤114。如果步骤114的结果为真，则方法100继续到步骤116。在步骤116中，催化剂保护模块74确定催化剂54可能被损坏。在步骤118中，催化剂保护模块74控制车辆系统20以防止损坏催化剂54。方法100在步骤120结束。
本公开的宽泛的教导可以多种形式来实施。因此，尽管本公开包括具体的实例，但本公开的真实范围不应受到此限制，因为在研究了附图、说明书和权利要求后，本领域技术人员将清楚其它的改型。

Claims (18)

1.一种控制系统，包括：
加热器控制模块，所述加热器控制模块将氧气传感器的加热元件电加热到氧气传感器的操作温度，并且当所述加热元件的温度大于所述操作温度时，停止电加热所述加热元件；
温度确定模块，当所述加热元件被停止加热时，所述温度确定模块基于所述加热元件的电阻来确定排气的温度；和
催化剂保护模块，当所述排气的温度大于阈值温度时，所述催化剂保护模块调整发动机的操作参数来降低所述排气的温度，其中，所述阈值温度基于损坏排气系统中的催化剂的温度。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述阈值温度大于800℃。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块调整燃料喷射和所述节气门的位置中的至少一个来降低所述排气的温度。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件何时将所述排气加热到大于所述阈值温度的温度。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块调整所述发动机的操作参数来防止所述催化剂上的燃烧事件。
6.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块基于所述加热元件的电阻来确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件正在加热所述排气，其中，所述加热元件位于所述催化剂的下游。
7.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块基于所述加热元件的电阻来确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件正在加热所述排气，其中，所述加热元件位于所述催化剂的上游。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，基于所述加热元件的电阻，所述催化剂保护模块确定将所述排气加热到大于所述阈值温度的温度何时是由所述发动机负荷造成的。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述催化剂保护模块调整所述发动机的操作参数来降低所述发动机上的负荷。
10.一种控制方法，包括：
将氧气传感器的加热元件电加热到所述氧气传感器的操作温度；
当所述加热元件的温度大于所述操作温度时，停止电加热所述加热元件；
当所述加热元件不被电加热时，基于所述加热元件的电阻来确定排气的温度；和
当所述排气的温度大于阈值温度时，调整发动机的操作参数来降低所述排气的温度，其中，所述阈值温度基于损坏排气系统中的催化剂的温度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述阈值温度大于800℃。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括调整燃料喷射和所述节气门的位置中的至少一个来降低所述排气的温度。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件何时将排气加热到大于所述阈值温度的温度。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括调整所述发动机的操作参数来防止所述催化剂上的燃烧事件。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括基于所述加热元件的电阻来确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件正在加热所述排气，其中，所述加热元件位于所述催化剂的下游。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括基于所述加热元件的电阻来确定由于所述发动机中的断火造成的所述催化剂上的燃烧事件正在加热所述排气，其中，所述加热元件位于所述催化剂的上游。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述加热元件的电阻，确定将所述排气加热到大于所述阈值温度的温度何时是由所述发动机上的负荷造成的。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括调整所述发动机的操作参数来降低所述发动机上的负荷。
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