CN102374004A - 具有scr转化效率监控禁用的废气诊断系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有SCR转化效率监控禁用的废气诊断系统和方法。一种诊断控制模块包括温度梯度模块。该温度梯度模块根据多个温度信号确定穿过发动机的废气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂的温度梯度。校准模块根据多个温度信号确定加权平均值。SCR效率控制模块根据该温度梯度和该加权平均值禁用转化效率监控。

Description

具有SCR转化效率监控禁用的废气诊断系统和方法

技术领域

本发明涉及汽车废气系统，并且尤其是检测选择性催化还原（SCR）转化效率的废气诊断系统以及方法。

背景技术

在此提供背景技术的描述是为了概括地呈现本发明的背景的目的。现署名的发明者的工作，在本背景技术部分描述的范围内，以及在其它情况下可能不构成提出申请时的先前技术的描述的方面，都不能明确或隐含地被承认作为与本发明相对的先前技术。

在发动机的燃烧循环中，空气/燃料混合物通过通向气缸的进气阀被传递。该空气/燃料混合物被压缩和燃烧以提供输出力矩。燃烧后，活塞推动气缸中的废气通过废气阀排出并通向废气系统。该废气可能含有氮氧化物（NOx）和一氧化碳（CO）。

发动机的废气处理系统可包括选择性催化还原（SCR）催化剂以减少氮氧化物（NOx）。SCR催化剂将NOx转化成氮气N₂和水H₂O。可在SCR催化剂的上游将还原剂加入废气。仅用作举例，还原剂可包括无水氨、氨水或尿素。

一种废气诊断系统可包括监控SCR催化剂的转化效率的SCR催化监控器。转化效率指的是SCR催化剂在某一段时间内减少NOx的速率。SCR催化剂的效率可随着时间并且根据SCR催化剂的使用而降低。该SCR催化剂监控器可显示何时转化效率低于预设限度。在一些车辆中，发动机控制模块可在转化效率低于预设限度时限制车辆速度和/或发动机速度。

发明内容

提供一种诊断控制模块，并且该诊断控制模块包括温度梯度模块。该温度梯度模块根据多个温度信号确定穿过发动机的废气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂的温度梯度。校准模块根据多个温度信号确定加权平均值。SCR效率控制模块根据该温度梯度和该加权平均值禁用该转化效率监控。

在其它特征中，提供一种包括温度梯度模块的诊断控制模块。该温度梯度模块确定第一温度信号和第二温度信号之间的温度差。校准模块确定阈值。SCR效率控制模块产生禁用信号以停止根据该温度差和该阈值来确定转化效率。该第一温度信号表示SCR催化剂上游的废气系统的第一温度。该第二温度信号表示SCR催化剂下游的废气系统的第二温度。

在其它特征中，一种操作诊断控制模块的方法包括产生表示SCR催化剂上游的第一温度的第一温度信号。产生第二温度信号表示SCR催化剂下游的第二温度。根据第一权数乘以该第一温度和第二权数乘以该第二温度确定加权平均值。根据该温度梯度与第一校准值之间的第一比较和该加权平均值与第二校准值之间的第二比较产生禁用信号。转化效率监控根据该禁用信号被禁用。

本发明提供以下技术方案：

方案1. 一种诊断控制模块，包括：

根据多个温度信号确定穿过发动机废气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂的温度梯度的温度梯度模块；

根据多个温度信号确定加权平均值的校准模块；和

根据温度梯度和加权平均值禁用转化效率监控的SCR效率控制模块。

方案2. 根据方案1所述的诊断控制模块，其特征在于：

该温度梯度模块接收第一温度信号和第二温度信号；

该第一温度信号表示SCR催化剂上游的第一温度；和

该第二温度信号表示SCR催化剂下游的第二温度。

方案3. 根据方案1所述的诊断控制模块，其特征在于：

该校准模块接收第一温度信号和第二温度信号；

该第一温度信号表示SCR催化剂上游的第一温度；

该第二温度信号表示SCR催化剂下游的第二温度；和

该校准模块根据第一权数和第二权数确定该加权平均值。

方案4. 根据方案3所述的诊断控制模块，其特征在于该校准模块根据第一温度乘以第一权数和第二温度乘以一减去该第二权数的值之和确定该加权平均值。

方案5. 根据方案1所述的诊断控制模块，其特征在于该SCR效率控制模块：

将温度梯度与第一校准值和第一范围中的至少一个相比较；

将加权平均值与第二校准值和第二范围中的至少一个相比较；和

当（i）该温度梯度大于该第一校准值;（ii）该温度梯度在第一范围外；（iii）该加权平均值大于第二校准值；和（iv）该加权平均值在第二范围外中的至少一个时，产生禁用信号。

方案6. 根据方案1所述的诊断控制模块，其特征在于该SCR效率控制模块：

将温度梯度和第一校准值相比较；

将加权平均值和第二校准值相比较；和

当（i）该温度梯度大于该第一校准值和（ii）该加权平均值大于第二校准值时，产生禁用信号。

方案7. 根据方案1所述的诊断控制模块，进一步包括SCR效率监控模块，其中：

该SCR效率控制模块根据温度梯度和加权平均值产生禁用信号；和

该SCR效率监控模块根据该禁用信号确定转化效率。

方案8. 根据方案7所述的诊断控制模块，进一步包括对策模块，其中：

该SCR效率监控模块根据该转化效率和模型化的最低可接受值产生效率分布；和

该SCR效率监控模块将转化效率与阈值效率、平均效率和该效率分布进行比较，并产生验证信号；和

该对策模块根据该验证信号执行对策。

方案9. 一种诊断控制模块，包括：

确定第一温度信号和第二温度信号之间的温度差的温度梯度模块；

确定阈值的校准模块；和

根据该温度差和该阈值产生禁用信号以停止确定转化效率的选择性催化还原（SCR）效率控制模块，

其中该第一温度信号显示废气系统SCR催化剂上游的第一温度；和

其中该第二温度信号显示废气系统SCR催化剂下游的第二温度。

方案10. 根据方案9所述的诊断控制模块，其特征在于该校准模块：

接收该第一温度信号和该第二温度信号；和

根据第一权数和第二权数确定该阈值。

方案11. 根据方案10所述的诊断控制模块，其特征在于该校准模块根据该第一温度乘以第一权数和第二温度乘以一减去该第二权数的值之和确定该阈值。

方案12. 根据方案9所述的诊断控制模块，其特征在于该SCR效率控制模块：

比较该温度梯度和该阈值；和

当该温度梯度大于该阈值时，产生该禁用信号。

方案13. 根据方案9所述的诊断控制模块，其特征在于该SCR效率控制模块：

比较该温度梯度和该阈值；和

当该温度梯度小于该阈值时，产生该禁用信号。

方案14. 根据方案9所述的诊断控制模块，进一步包括SCR效率监控模块，

其中该SCR效率监控模块根据该禁用信号确定SCR催化剂的效率。

方案15. 根据方案14所述的诊断控制模块，进一步包括对策模块，其中：

该SCR效率监控模块根据该SCR催化剂的效率和模型化的最低可接受值产生效率分布；和

该SCR效率监控模块将该SCR催化剂效率和阈值效率、平均效率和效率分布进行比较并产生验证信号；和

该对策模块根据该验证信号执行对策。

方案16. 一种运行诊断控制模块的方法，包括：

产生第一温度信号，其表示选择性催化还原（SCR）催化剂上游的第一温度；

产生第二温度信号，其表示SCR催化剂下游的第二温度；

根据该第一温度和该第二温度确定温度梯度；

根据第一权数乘以第一温度和第二权数乘以第二温度确定该加权平均值；

根据在该温度梯度和第一校准值之间的第一比较和该加权平均值和第二校准值之间的第二比较产生禁用信号；和

根据该禁用信号禁用转化效率监控。

方案17. 根据方案16所述的方法，进一步包括：

根据第一温度乘以第一权数和第二温度乘以一减去该第二权数的值之和确定该加权平均值；和

当温度梯度的大小大于该第一校准值时，产生该禁用信号。

方案18. 根据方案16所述的方法，进一步包括：

根据该禁用信号确定SCR催化剂的效率；

基于该SCR催化剂的效率和模型化的最低可接受值产生效率分布；

根据模型化的效率、偏差值、废气流量和平均SCR温度确定阈值效率；

将该SCR催化剂的效率和该阈值效率比较并产生验证信号；和

根据该验证信号执行对策。

方案19. 根据方案18所述的方法，进一步包括根据该转化效率监控的禁用使在SCR催化剂的最大不可接受效率分布和最低可接受效率分布之间的分离最大化。

本发明应用的更多领域将通过本文所给出的描述变得更加显而易见。应当理解，描述和特定例子仅用作说明的目的，但是不应该被用来限制本公开的范围。

附图说明

通过详细描述和附图将更完全地理解本公开，其中：

图1是发动机控制系统的原理框图，包括根据本发明公开的诊断控制系统；

图2是根据本发明公开的诊断控制系统的原理框图；

图3所示为操作根据本发明公开的诊断控制系统的方法。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示范举例，而不是意在对本申请所公开的内容、其应用或使用进行限制。为清楚起见，将在附图中使用相同的参考标号标示相似的模块。在此所使用的短语A,B和C中的至少一个被解释为一种逻辑（A或B或C），使用非排他的逻辑“或”。应当理解的是，方法中的步骤可按不同的顺序执行而不会改变本公开的原理。

在此所使用的术语“模块”指的是，下列元件的一部分，或包括：特定用途集成电路（ASIC）；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程的门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共用、专用或群组）；其它合适的提供上述功能的元件；或者上述中的一些或全部的组合，例如在片上系统（system-on-chip）中。该术语“模块”可包括存储由处理器执行的代码的内存（共用、专用或群组）。

在此所使用的术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并且可指的是程序、例行程序、函数、类和/或目标码。上文使用的术语“共用”的意思是来自多个模块的一些或全部代码可使用一个单一（共用）处理器执行。此外，来自多个模块的一些或全部代码可被一个单一（共用）的存储器储存。上文中所使用的术语“群组”的意思是指来自单一模块的一些或全部代码可使用一组处理器执行。此外，来自单一模块的一些或全部代码可使用一组存储器储存。

在此所述的设备和方法可被由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序实施。这些计算机程序包括处理器可执行的指令，它们被储存在非暂时有形的计算机可读媒介中。该计算机程序还可包括所存储的数据。非暂时有形的计算机可读媒介的非限制性的例子有非易失存储器、磁存储器和光存储器。

诊断控制系统可监控选择性催化还原（SCR）催化剂的转化效率。SCR催化剂转化效率监控（转化效率监控）可在特定条件下被禁用，例如在发动机起动过程中。一种SCR催化剂可在例如等于或高于约200-350℃的温度下具有活性。起燃温度的例子可以是250℃。在发动机冷起动的过程中，在SCR催化剂中可能存在温度梯度，例如在SCR催化剂的进口和出口之间。进口的温度在出口的温度之前升高至起燃温度，并且因此进口的温度比出口的温度高。该温度梯度可比预设的阈值高。由于该温度梯度，SCR催化剂效率模块可能不准确。

执行SCR催化剂转化效率监控的禁用可根据（i）SCR催化剂温度的改变速率或者（ii）SCR催化剂温度的加权平均值来执行。温度的改变速率和温度的加权平均值可根据来自SCR催化剂的一个或多个温度传感器的信息和/或根据SCR催化剂的模型化的温度被确定。然而，在此描述的禁用不能说明（解释）穿过SCR催化剂的温度梯度。因为该温度梯度没有被说明，SCR催化剂效率测量值在SCR催化剂中不同的温度分布条件下可具有差异。

这种测量的转化效率中的差异对转化效率分离具有不利影响。转化效率分离指的是最差可接受运行（WPA）的SCR系统（最低可接受转化效率）与最佳不可接受运行（BPU）的SCR系统（最大不可接受转化效率）之间效率的不同。该不同可以存在于：WPA效率分布和BPU效率分布之间；BPU分布的2σ（2sigma）点和WPA分布的4σ点之间；WPA和BPU效率分布的平均值之间等等。转化效率分离越小，WPA SCR催化剂通过效率测试和/或BPU SCR催化剂未能通过效率测试的可能性就越小。降低的转化效率分离导致不必要的保修成本和/或不符合政府法规。同样，效率模型中的不准确妨碍为WPA系统提供预期效率的准确预测，这会降低该转化效率分离。

下文描述的公开提供了在说明SCR催化剂中的温度梯度的情况下禁用SCR催化剂转化效率监控的施行。该施行包括提高转化效率分离。此举提高效率测试的通过率并且提高SCR催化剂的可接受使用寿命，降低SCR催化剂的更换，并且降低有关的保修成本。

在图1中展示了一种发动机控制系统10。该发动机控制系统10包括内燃机（ICE）12，废气系统14和分析控制系统16。该废气系统14包括减少废气系统14中的氮氧化物（NOx）的SCR催化剂18。该诊断控制系统16包括监控SCR催化剂18的效率并且当该效率未能通过效率测试时采取对策的诊断控制模块17。该诊断控制模块17也在特定条件下禁用SCR催化剂转化效率监控以增加SCR的分离。这些条件如下文所述。

发动机控制系统包括ICE12和发动机控制模块（ECM）20。ICE12包括气缸22，进气歧管24，空气质量流量（MAF）传感器26和发动机转速传感器28。空气通过该进气歧管24流入ICE12并且由MAF传感器26监测。该空气直接进入气缸22并与燃料一起燃烧以推动活塞（未示出）。尽管只示出单一气缸，ICE12可包括任意数量的气缸。ECM20根据来自该诊断控制模块17的信息和/或各种传感器的信息调节并控制发动机系统10的运转，其中一些传感器将在下文中描述。

废气在气缸22内部由于燃烧过程而产生。该废气系统14在废气被排入大气中之前处理该废气。该废气系统14包括排气歧管30和柴油氧化催化剂（DOC）32。该排气歧管30引导存在于气缸22中的废气通过该DOC32。该废气在DOC32中被处理以降低排放。

该废气系统14进一步包括SCR催化剂18，第一温度传感器34，进口（第二）温度传感器36，出口（第三）温度传感器38和微粒过滤器（PF）40。该第一温度传感器34可定位于ICE12和DOC32之间。该进口温度传感器36可定位于该SCR催化剂18的上游，在该SCR催化剂18和该ICE12之间，和/或在该SCR催化剂18和该DOC32之间。该进口温度传感器36产生进口温度信号TI，表示该SCR催化剂18的进口的温度。

该出口温度传感器38定位于该SCR催化剂18的下游并且检测该SCR催化剂18的出口温度。该出口温度传感器产生出口温度信号TO。尽管该废气系统14包括布置在SCR催化剂18的上游和下游的进口和出口温度传感器36,38，进口和出口温度传感器36,38可以定位在该SCR催化剂18上。该进口和出口温度传感器36,38监控进出SCR催化剂18的废气的温度和/或SCR催化剂18的进口和出口处的温度。该PF40进一步通过捕集废气中的微粒（即炭烟）来降低排放。

该废气系统14可进一步包括定量给料系统50。该定量给料系统50包括定量给料注入器52，其从还原剂流体供给54将还原剂注入废气中。还原剂与废气混合并且当暴露在SCR催化剂18中时将进一步降低排放。混合器56可被用于混合还原剂和SCR催化剂18上游的废气。

该废气系统14可进一步包括废气流量传感器60，它产生与废气系统14中的废气流相对应的流量信号FLOW。尽管只展示了在SCR催化剂18和PF40之间的流量传感器，附加的流量传感器可合并入SCR催化剂18的上游和/或下游。流量可不使用流量传感器而被间接确定。该诊断控制模块17和/或该ECM20可根据来自MAF传感器26的MAF信号、EGR阀的状态和其它燃烧相关的信息确定流量。

SCR催化剂18的上游和下游的NOx的流量可根据来自第一和第二NOx传感器62,64的NOx信号确定。该NOx传感器62,64可被定位于SCR催化剂18的上游和下游。该第一NOx传感器62可测量进入SCR催化剂18的NOx并且产生第一NOx信号NOX1。该第二NOx传感器64可测量离开SCR催化剂18和/或PF40的NOx并且产生第二NOx信号NOX2。尽管该第二NOx传感器64定位于PF40的下游，该第二NOx传感器64可被定位在SCR催化剂18和PF40之间。

废气系统14中的其它传感器可包括PF温度传感器66和氨（NH3）传感器68。PF温度传感器66可位于PF40上。PF温度传感器66产生PF温度信号。该PF温度传感器66可选择地定位于PF40的上游或下游。

该NH₃传感器68产生表示废气中氨的量的氨信号。该NH₃传感器68可被用于辨别废气中的NOx的量和NH₃的量。作为另一种选择或附加地，可提供碳氢化合物（HC）供给70和HC注入器72向达到DOC32的废气中供应HC。

现同样根据图2和3，所示为该诊断控制系统16的一部分和诊断控制系统16运转的方法。该诊断控制系统16包括具有诊断控制模块17的ECM20。该诊断控制模块17包括温度梯度模块100，加权平均值模块102，SCR效率控制模块104，SCR效率监控模块106和对策模块108。

尽管该方法是关于图1-2中的实施例进行描述的，此方法可被用于本公开的其它实施例。该方法可从200开始。下述任务202-228可重复地进行并且可以由例如图1和2中的模块和设备执行。

在202，该温度传感器36,38产生该温度信号TI，TO（112,114）。在204，该温度梯度模块100接收来自进口和出口温度传感器36,38的温度信号TI，TO，并且产生温度梯度信号GRAD110。该温度梯度模块100根据该温度信号TI，TO确定穿过SCR催化剂18的温度梯度。例如，该温度梯度模块100可确定该第一温度信号TI和该第二温度信号TO之间的差值，按等式1所提供的。

                                  (1)。

在206，该加权平均值模块102接收来自该温度传感器36,38的温度信号并且产生加权平均信号116，表示加权平均值WA。该加权平均值WA可作为温度信号TI，TO的函数产生。作为选择，该加权平均值WA可以是该温度信号TI，TO的加权平均值。等式2中提供了加权平均值WA的例子，其中x是在0与1之间的校准值。该校准值x可根据，例如经过测试的和/或模型化的催化剂的热电偶数据被校准。

                         (2)。

该加权平均值WA表示SCR催化剂18的平均温度。SCR催化剂18的活性容积可根据该温度信号TI，TO、该加权平均值WA和/或其它参数被确定。例如，该活性容积可进一步根据SCR催化剂18的质量、电阻和/或阻抗被确定。该活性容积也可根据，例如环境温度、发动机转速、凸轮轴相位、点火正时、发动机的工作循环等等被确定。

该SCR效率控制模块104可包括该梯度和平均比较（GAC）模块120。该GAC模块120在208将该温度梯度与第一校准阈值CAL1和/或第一阈值范围R1相比较。该SCR效率控制模块104根据此比较产生SCR启用/禁用信号SCRACT（第一比较信号）122。当温度梯度大于该第一校准值CAL1或在该第一阈值范围R1之外（即大于或小于第一阈值范围R1）时将执行任务209。该第一阈值范围R1具有最大值和最小值。当温度梯度小于该第一校准值CAL1或在该第一阈值范围R1内时执行任务212。第一比较的例子由表达式3所示。第二比较的例子由表达式4所示。表达式4被示出以说明大于或小于在此描述的比较可以是任意的并且可以根据被比较的值的方向（正/负号）和/或大小被选择。

                             (3)。

                             (4)。

该GAC模块120在209将该加权平均值WA与第二校准阈值CAL2和/或第二阈值范围R2进行比较。该第二阈值范围R2具有最大值和最小值。该SCR效率控制模块104根据此比较产生SCR启用/禁用信号SCRACT（第一比较信号）122。当加权平均值大于该第二校准值CAL2或在该第二阈值范围R2之外时将执行任务210。当加权平均值小于该第二校准值CAL2或在该第二阈值范围R2内时执行任务212。

在210，当第一比较信号是TRUE时，该SCR效率监控模块106禁用和/或不执行转化效率监控。在212，当第一比较信号是FALSE时，该SCR效率监控模块106启用和/或执行转化效率监控。

该SCR效率监控模块106包括效率确定模块130，效率比较模块132，分布生成模块134，和效率验证模块136。这些模块130,132,134,136可被启用，例如当效率监控被启用的时候。

在214，该NOx传感器62,64产生NOx信号NOX1，NOX2。在216，该效率确定模块130根据SCR启用/禁用信号SCRACT122确定SCR催化剂18的实际转化效率。该效率确定模块130可根据进入和离开SCR催化剂18的质量流量（例如毫克/秒）确定转化效率。该质量流量可根据，例如该来自NOx 传感器62,64的NOx信号NOX1，NOX2（140,142）被确定。该转化效率可使用例如等式5被确定。

                        (5)。

该效率确定模块130可周期性地确定转化效率SCREFF（信号144），除非SCR启用/禁用信号SCRACT122指示禁用转化效率监控。禁用转化效率监控指的是不确定转化效率和/或中止转化效率的确定。该发动机控制系统10和/或该诊断控制系统16可在转化效率监控被禁用时根据先前确定的转化效率值运转。

当任务216完成时，可执行接下来的任务218-222或执行任务224。任务218-222可根据车辆英里里程数执行。任务218-222可在当车辆英里里程数大于预定的车辆英里里程数（例如120,000英里）或当该车辆的英里数在预定的英里数范围内（例如120,000-121,000英里）时执行。

在218，该效率比较模块132可确定平均（记录）效率值。该平均效率值可由存储器150接收的平均效率信号AES148提供。该平均效率值可包括最低可接收效率值WPAs154。各个平均效率值可与废气流量和平均SCR温度对应。WPAs154可包括预定并存储在存储器150中的校准值和/或在转化效率监控过程中产生的值。该平均效率值可根据SCR催化剂18的表格、等式和/或效率模型产生。该效率模型可根据对于预定数值车辆英里的SCR催化剂18的预定模型。例如，SCR催化剂18的预定效率模型可以对于120,000英里存储在存储器150中。该存储器150也存储由效率确定模块130确定的实际（测量的）转化效率值156。

在220，该效率比较模块132可将实际转化效率SCREFF与平均效率值相比较以产生比较信号（第二比较信号）COMP146。该比较信号的产生可根据，例如该实际转化效率值和各个最低可接受效率值WPAs154之间的差。等式6提供了范例差值。

                       (6)。

在222，该分布生成模块134可根据该比较信号COMP（COMP₁值）和/或根据校准并存储的WPA分布产生WPA分布。该WPA分布由分布信号DIST160（第三比较）提供。该分布生成模块134可确定与等式6有关的平均值及标准偏差值。该WPA分布可以指的是当任务218-222执行时的平均记录效率模型，并且例如包括废气流量和平均SCR温度对的4σ （4 sigma）点值。

在224，该效率验证模块136将实际转化效率SCREFF与阈值效率值、在220处确定的平均效率值和/或在222处确定的WPA分布相比较。当对于当前废气流量和当前平均SCR温度存在预定数值的样本时，该平均效率值和/或WPA分布可与实际转化效率SCREFF相比较。如果用于产生各个平均效率值的样本数值小于样本的预定数值，该效率验证模块136将实际转化效率SCREFF与阈值效率值比较，而不与平均效率值和WPA分布比较。

在224，当随着时间的过去在转化效率中存在大于转化效率中的预定变化的跳变（变化）时，该平均效率值可不与实际转化效率SCREFF相比较。例如，当该转化效率降低了比转化效率中的预定变化更多时，该平均效率值可不做比较。同样，在224，当任务218-222没有执行时，该阈值效率值可与实际转化效率SCREFF相比较。

效率验证模块136可根据模型化的效率的函数（期望或预期效率）和可校准的偏差值确定阈值效率值。模型化的效率指的是在SCR催化剂的整个寿命中SCR催化剂的预期效率。该模型化的效率可包括与使用情况或寿命相对应的SCR催化剂的效率值（例如车辆上运转超过0-120,000英里的效率值）。ECM20可根据对于当前英里里程的模型化效率（确定）柴油废气流体或尿素溶液的量。

可校准的偏差值可以根据WPA/BPU分布、当前废气流量和当前平均SCR温度被预定、储存并确定。效率验证模块136可根据存储的图表161选出可校准偏差值。图表161将可校准偏差值与WPA/BPU分布值、废气流量和平均SCR温度相关联，可被储存在存储器150中并且用于选出可校准偏差值。该模型化的效率、可校准偏差值和WPA/BPU分布可在校准过程中被预先确定并且存储在存储器150中，如模型化的效率值157、可校准偏差值158和WPA/BPU分布159所示的那样。

WPA/BPU分布包括WPA分布和BPU分布。在校准过程中，可确定与等式6和7相关联的平均值和标准偏差值。WPA/BPU分布可根据COMP₁和COMP₂值被产生。

                               (7)。

转化效率分离可根据平均值和/或标准偏差值被确定。在一个实施方案中，该转化效率分离根据BPU分布的2σ（2sigma）点（与等式7相关联的值）和WPA分布的4σ 点（与等式6相关联的值）之间的差确定。该2σ点可大于BPU分布的平均值。该4σ 点可小于WPA分布的平均值。该转化效率分离越大，SCR催化剂未能通过转化效率测试的错误指示发生的可能性越小。

尽管描述了2σ点和4σ 点，该转化效率分离也可以是根据其它标准偏差点的。该标准偏差点可以指被用于确定该可校准偏差值的经验数据。同样，该转化效率分离的确定另外也可根据：WPA分布和BPU分布的平均值之间的差值；WPA分布和BPU分布之间的距离；等等。

在设定效率阈值时，该可校准偏差值可被选择为在WPA和BPU分布之间、2σ和4σ点之间，或者在其它标准偏差点之间的值。作为举例，该阈值效率可在2σ点的预定范围内选择。当实际转化效率SCREFF大于阈值效率和/或其中一个平均效率值时，SCR催化剂18可通过转化效率测试。当实际转化效率SCREFF小于或等于阈值效率和/或其中一个平均效率值时，SCR催化剂18会不能通过转化效率测试。

作为另一个例子，当实际转化效率SCREFF大于WPA分布的4σ点时，SCR催化剂18可通过转化效率测试。例如，当实际转化效率SCREFF小于BPU分布的2σ点时，SCR催化剂18未能通过转化效率测试。效率验证模块136根据第三比较产生验证信号VALID162。作为例子，当SCR催化剂18通过测试时，该验证信号可为HIGH，并且当SCR催化剂不能通过该转化效率测试时，该验证信号可为LOW。

在226，该效率验证模块136确定SCR催化剂18和/或实际转化效率是否通过。当SCR催化剂18和/或实际转化效率通不过时，可执行任务228。当SCR催化剂18和/或实际转化效率通过时，可执行任务200或202。

在228，该对策模块108根据验证信号执行对策。当验证信号显示SCR催化剂18未通过转化效率测试时可执行对策。该对策可包括，例如限制车速和/或发动机转速，和/或执行其它补救措施。该方法可在任务228之后结束于230或返回任务200或202。

上述任务意图是作为说明性例子；这些任务可根据应用顺序地、同步地、同时地、连续地、在重叠时间段中或按不同顺序执行。上述实施方案与对SCR催化剂内多个离散位置处的许多温度建立模型的详细模式相比较，更简单并且对于校准资源密集性较少。上述实施方式提供了对SCR催化剂的上游和下游传感器之间的温度差的持续的或周期性的评估。这考虑到“实时”评估。实时指的是能够持续地检测温度梯度并当检测时评估该温度梯度。实时评估可以被执行而无需推断过去的和/或未来的温度测量值。

ECM20可进一步包括废气温度控制模块170，加燃料控制模块172和HC注入器控制模块174。该废气温度控制模块170可侵入式地控制SCR催化剂18的温度。该术语“侵入的”指的是从排放的角度改变发动机的运作超出预定的“正常”运作条件以允许执行转化效率测试。

当SCR催化剂18未通过先前的转化效率测试时，诊断控制模块17可启动转化效率测试（可以是侵入的）。该诊断控制模块17可向废气温度控制模块170发送信号以在转化效率测试之前启动SCR催化剂18的侵入的温度控制。该诊断控制模块17确保在测试之前需满足的启用条件。

ECM20，SCR效率监控模块106和/或该废气温度控制模块170可在转化效率测试之前调整运转参数。例如，运转参数例如配量、NH₃装载量和废气再循环（EGR）可在转化效率测试之前在相应的窗内被调整。

加燃料控制模块172确定燃料量、燃料喷射正时、后喷射等等。当在侵入的SCR测试模式下，该废气温度控制模块170调整加燃料。该加燃料调整提高SCR催化剂18的温度。作为另一种选择，碳氢化合物（HC）注入模块174向废气系统14内DOC32的上游注入燃料以产生放热来升高SCR催化剂18中的温度。

当温度梯度大于阈值时，上述公开消除了转化效率的监控和存储。这包括延长时间内存在的温度梯度。当温度梯度小于或等于阈值时，上述公开也允许和/或再启动转化效率的监控和存储。该转化效率的监控和存储被禁用，而不会为了不必要的短期温度梯度事件而妨碍在用率。

在用率指的是转化效率监控被执行和/或通过的次数相对于车辆满足一组驾驶循环运行条件的次数。驾驶循环运行条件可包括，例如：在一定海拔高度上运行；当环境温度大于预定环境温度时运行；发动机空转的时间超过预定阈值；冷却剂温度大于预定温度等等。驾驶循环运行条件可调整为当转化效率分离未改善时限制性较弱，和/或调整为改善转化效率分离。驾驶循环运转条件可例如通过图2中的诊断控制模块和/或SCR效率监控模块被监控和/或被调整。短期温度梯度事件指的是温度梯度大于阈值及存在持续小于预定时期的事件。

本发明的广泛的教导可以各种形式实行。因此，虽然本公开包括具体例子，但本公开的真正范围不被限制于此，因为对于熟练的从业者而言在学习附图、说明书和所附权利要求之后其它改变将变得显而易见。

Claims (10)

1.一种诊断控制模块，包括：

根据多个温度信号确定穿过发动机废气系统的选择性催化还原（SCR）催化剂的温度梯度的温度梯度模块；

根据多个温度信号确定加权平均值的校准模块；和

根据温度梯度和加权平均值禁用转化效率监控的SCR效率控制模块。

2.根据权利要求1所述的诊断控制模块，其特征在于：

该温度梯度模块接收第一温度信号和第二温度信号；

该第一温度信号表示SCR催化剂上游的第一温度；和

该第二温度信号表示SCR催化剂下游的第二温度。

3.根据权利要求1所述的诊断控制模块，其特征在于：

该校准模块接收第一温度信号和第二温度信号；

该第一温度信号表示SCR催化剂上游的第一温度；

该第二温度信号表示SCR催化剂下游的第二温度；和

该校准模块根据第一权数和第二权数确定该加权平均值。

4.根据权利要求3所述的诊断控制模块，其特征在于该校准模块根据第一温度乘以第一权数和第二温度乘以一减去该第二权数的值之和确定该加权平均值。

5.根据权利要求1所述的诊断控制模块，其特征在于该SCR效率控制模块：

将温度梯度与第一校准值和第一范围中的至少一个相比较；

将加权平均值与第二校准值和第二范围中的至少一个相比较；和

当（i）该温度梯度大于该第一校准值;（ii）该温度梯度在第一范围外；（iii）该加权平均值大于第二校准值；和（iv）该加权平均值在第二范围外中的至少一个时，产生禁用信号。

6.一种诊断控制模块，包括：

确定第一温度信号和第二温度信号之间的温度差的温度梯度模块；

确定阈值的校准模块；和

根据该温度差和该阈值产生禁用信号以停止确定转化效率的选择性催化还原（SCR）效率控制模块，

其中该第一温度信号显示废气系统SCR催化剂上游的第一温度；和

其中该第二温度信号显示废气系统SCR催化剂下游的第二温度。

7.一种运行诊断控制模块的方法，包括：

产生第一温度信号，其表示选择性催化还原（SCR）催化剂上游的第一温度；

产生第二温度信号，其表示SCR催化剂下游的第二温度；

根据该第一温度和该第二温度确定温度梯度；

根据第一权数乘以第一温度和第二权数乘以第二温度确定该加权平均值；

根据在该温度梯度和第一校准值之间的第一比较和该加权平均值和第二校准值之间的第二比较产生禁用信号；和

根据该禁用信号禁用转化效率监控。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

根据第一温度乘以第一权数和第二温度乘以一减去该第二权数的值之和确定该加权平均值；和

当温度梯度的大小大于该第一校准值时，产生该禁用信号。

9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

根据该禁用信号确定SCR催化剂的效率；

基于该SCR催化剂的效率和模型化的最低可接受值产生效率分布；

根据模型化的效率、偏差值、废气流量和平均SCR温度确定阈值效率；

将该SCR催化剂的效率和该阈值效率比较并产生验证信号；和

根据该验证信号执行对策。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括根据该转化效率监控的禁用使在SCR催化剂的最大不可接受效率分布和最低可接受效率分布之间的分离最大化。

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