CN105317512B - 生成用于氮氧化合物传感器偏移的防反跳持续时间的排气处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生成用于氮氧化合物传感器偏移的防反跳持续时间的排气处理系统。一种构造成处理由内燃发动机生成的排气的排气处理系统包括将还原剂溶液喷射到排气中的还原剂输送系统。选择性催化剂还原（SCR）装置与还原剂溶液反应来还原来自排气的NOx。控制模块与SCR装置和还原剂输送系统电通信。控制模块确定还原剂输送系统的喷射状态和SCR装置的性能中的至少一者。控制模块进一步基于喷射状态和SCR装置的性能中的至少一者确定用于延迟NOx传感器的诊断的至少一个防反跳时间。

Description

生成用于氮氧化合物传感器偏移的防反跳持续时间的排气处 理系统
技术领域
本发明涉及排气处理系统，并且更具体地涉及包括构造成评价氮氧化合物（NOx）传感器的操作的诊断系统的排气处理系统。
背景技术
从内燃（IC）发动机排放的排气是异质混合物，其可能包含气体排放物，例如一氧化碳（CO）、未燃烧碳氢化合物（HC）和氮氧化合物（NOx）、以及构成颗粒物质的凝相材料（液体和固体）。在发动机排气处理系统中提供通常配置在催化剂载体或基材上的催化剂成分，以便将这些排气组分中的某些或全部转化成非管制排气部分。
排气处理系统可以包括选择性催化还原（SCR）装置。SCR装置包括基材，其具有配置在其上的涂层以便工作来还原排气中的NOx的量。典型的排气处理系统还包括还原剂输送系统，其喷射还原剂，例如氨（NH3）、尿素（CO（NH2）2等等）。SCR装置利用还原剂来还原NOx。例如，当将适当量的还原剂在适当条件下供应给SCR装置时，在存在SCR涂层的情况下，还原剂与NOx反应来还原NOx排放物。
NOx传感器通常配置在SCR装置的下游以感测排气流中的NOx排放物的水平。能够基于到达下游NOx传感器的NOx水平来确定SCR装置的NOx转化效率。然而，如果NOx传感器不恰当地工作，则可能确定不正确的NOx效率以致错误诊断SCR装置的性能。
发明内容
根据示例性实施例，一种构造成处理由内燃发动机生成的排气的排气处理系统包括将还原剂溶液喷射到排气中的还原剂输送系统。选择性催化剂还原（SCR）装置与还原剂溶液反应来还原来自排气的NOx。控制模块与SCR装置和还原剂输送系统电通信。控制模块确定还原剂输送系统的喷射状态和SCR装置的性能中的至少一者。控制模块进一步基于喷射状态和SCR装置的性能中的至少一者确定至少一个防反跳时间。
在另一示例性实施例中，电子控制模块构造成诊断配置在SCR装置的下游的NOx传感器，包括电子SCR性能模块和电子防反跳模块，SCR装置用于还原来自由内燃发动机生成的排气的排放物。SCR性能模块构造成确定SCR装置的性能。电子防反跳模块构造成检测发动机的超速条件，并且在检测到超速条件之后基于SCR装置的性能确定至少一个防反跳时间。控制模块还包括与防反跳模块电通信的电子NOx传感器诊断模块。NOx传感器诊断模块构造成在满足至少一个防反跳时间之后诊断NOx传感器。
在又一示例性实施例中，一种诊断用于处理由内燃发动机生成的排气的排气处理系统中包括的NOx传感器的方法，包括喷射与SCR装置反应来降低排气中的NOx水平的还原剂溶液。该方法还包括确定SCR装置的性能。该方法还包括确定发动机的超速条件，并且在超速条件期间基于SCR装置的性能确定至少一个防反跳时间。
1. 一种构造成处理由内燃发动机生成的排气的排气处理系统，该排气处理系统包括：
还原剂输送系统，构造成将还原剂溶液喷射到排气中；
选择性催化剂还原（SCR）装置，与所述还原剂溶液反应来还原来自所述排气的NOx；以及
控制模块，与所述SCR装置和所述还原剂输送系统电通信，所述控制模块构造成确定所述还原剂输送系统的喷射状态和所述SCR装置的性能中的至少一者，并且基于所述喷射状态和所述SCR装置的性能中的至少一者确定至少一个防反跳时间。
2. 根据方案1所述的排气处理系统，还包括：
配置在所述SCR装置的下游的NOx传感器，该NOx传感器构造成确定所述排气中的NOx的水平，
其中所述控制模块在确定所述至少一个防反跳时间之前检测所述发动机的超速条件，并且在满足所述至少一个防反跳时间之后诊断所述NOx传感器。
3. 根据方案2所述的排气处理系统，其中所述控制模块包括：
电子SCR性能模块，构造成确定所述SCR的性能；以及
电子防反跳模块，构造成在所述超速条件期间基于所述SCR装置的性能确定所述至少一个防反跳时间。
4. 根据方案3所述的排气处理系统，其中所述防反跳模块基于在所述超速条件期间从所述SCR装置释放的NOx的量和在所述超速条件期间从所述SCR装置漏出的氨（NH3）的量中的至少一者，从多个防反跳时间中动态地选择第一防反跳时间。
5. 根据方案4所述的排气处理系统，其中所述控制模块还包括在满足所选定的第一防反跳时间之后诊断所述NOx传感器的电子NOx传感器诊断模块。
6. 根据方案5所述的排气处理系统，其中所述NOx传感器诊断模块基于所述排气中的NOx水平和零点阈值之间的差值诊断所述NOx传感器。
7. 根据方案6所述的排气处理系统，其中所述NOx传感器诊断模块响应于所述差值超过NOx阈值而确定对应于所述NOx传感器的故障事件。
8. 一种电子控制模块，构造成诊断配置在SCR装置的下游的NOx传感器，所述SCR装置用于还原来自由内燃发动机生成的排气的排放物，所述控制模块包括：
电子SCR性能模块，构造成确定所述SCR装置的性能；
与所述SCR性能模块电通信的电子防反跳模块，该防反跳模块构造成检测所述发动机的超速条件，并且在检测到所述超速条件之后基于所述SCR装置的性能确定至少一个防反跳时间；以及
与所述防反跳模块电通信的电子NOx传感器诊断模块，所述NOx传感器诊断模块构造成延迟诊断所述NOx传感器直到满足所述至少一个防反跳时间之后。
9. 根据方案8所述的控制模块，其中所述防反跳模块进一步确定将还原剂溶液输送到所述排气中的喷射事件，并且基于所述SCR装置的性能和所述喷射事件确定所述至少一个防反跳时间。
10. 根据方案9所述的控制模块，其中所述防反跳模块存储查找表（LUT），该查找表将多个所存储的防反跳时间与相应的SCR性能值交叉参照，并且其中所述防反跳模块基于由所述SCR性能模块确定的当前性能值从所述LUT中动态地选择所存储的防反跳时间。
11. 根据方案10所述的控制模块，其中所述SCR性能值是基于在所述超速条件期间从所述SCR装置释放的NOx的量和在所述超速条件期间从所述SCR装置漏出的氨（NH3）的量中的至少一者的。
12. 根据方案11所述的控制模块，其中所述NOx诊断模块基于由所述NOx传感器确定的NOx水平和零点阈值之间的差值诊断所述NOx传感器。
13. 根据方案12所述的控制模块，其中所述NOx诊断模块响应于所述差值超过NOx阈值来确定对应于所述NOx传感器的故障事件。
14. 一种诊断用于处理由内燃发动机生成的排气的排气处理系统中包括的NOx传感器的方法，该方法包括：
喷射还原剂溶液，该还原剂溶液与SCR装置反应以降低所述排气中的NOx水平；
确定所述SCR装置的性能；
确定所述发动机的超速条件；以及
在所述超速条件期间基于所述SCR装置的性能确定至少一个防反跳时间。
15. 根据方案14所述的方法，还包括确定喷射所述还原剂溶液的时间，其中所述确定至少一个防反跳时间进一步基于喷射所述还原剂溶液的时间。
16. 根据方案15所述的方法，其中所述防反跳时间延迟配置在所述SCR装置的下游的NOx传感器的诊断。
17. 根据方案16所述的方法，还包括基于在所述超速条件期间从所述SCR装置释放的NOx的量和在所述超速条件期间从所述SCR装置漏出的氨（NH3）的量中的至少一者，从多个所存储的防反跳时间中动态地选择第一防反跳时间。
18. 根据方案17所述的方法，还包括在满足所选定的第一防反跳时间之后诊断所述NOx传感器。
19. 根据方案18所述的方法，还包括基于所述排气中的NOx水平和零点阈值之间的差值诊断所述NOx传感器。
20. 根据方案19所述的方法，还包括响应于所述差值超过NOx阈值来确定对应于所述NOx传感器的故障事件。
当结合附图时，从本发明的下述详细描述将容易清楚本发明的上述特征。
附图说明
其他特征和细节仅以示例方式出现在实施例的下述具体描述中，具体描述参考附图，附图中：
图1是根据示例性实施例的包括NOx传感器诊断系统的排气处理系统的示意图；
图2是示出构造成确定在超速条件期间用于延迟NOx传感器的诊断的防反跳时间的控制模块的框图；
图3是示出根据示例性实施例的在超速条件期间诊断NOx传感器的方法的流程图；以及
图4是示出根据另一示例性实施例的诊断NOx传感器的方法的流程图。
具体实施方式
下述描述实质上仅是示例性的而不旨在限制本发明、其应用或使用。应该理解，在所有附图中，对应的附图标记指示相同或对应的零件和特征。当在这里使用时，术语“模块”指的是处理电路，其可以包括专用集成电路（ASIC）、电子电路、电子处理器（共享的、专用的或成组的）以及执行一个或更多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他适当部件。
现在参考图1，示例性实施例涉及排气处理系统10，其用于减少内燃（IC）发动机12的被管制排气组分。发动机12包括一个或更多个汽缸13和用于将燃料输送到相应汽缸13中的一个或更多个燃料喷射器14。这里描述的排气处理系统10能够在各种发动机系统中实施。这样的发动机系统例如可以包括但不限于柴油发动机系统、汽油直喷系统和均质充量压燃式发动机系统。
排气处理系统10大体包括一个或更多个排气管道14和一个或更多个排气处理装置。可以包括若干个节段的排气管道14将排气16从发动机12传送到排气处理系统10的各个排气处理装置。排气处理装置可以包括但不限于氧化催化剂装置（“OC”）18、颗粒过滤器（“PF”）19和选择性催化还原（“SCR”）装置20。如能够意识到的那样，本发明的排气处理系统10可以包括图1中所示的一个或更多个排气处理装置18、19和20的各种组合、和/或其他排气处理装置（未示出），而不限于本示例。
在图1中，如能够意识到的那样，OC 18可以是本领域中已知的各种直通式氧化催化剂装置中的一种。在各个实施例中，OC 18可以包括直通式金属或陶瓷整体基材，其被包装在膨胀衬垫或者当受热时膨胀的其他适当的载体中，从而固定并隔离基材。基材可以被封装在具有与排气管道14流体连通的入口和出口的不锈钢壳体或罐中。基材可以包括配置在其上的氧化催化剂化合物。氧化催化剂化合物可以作为涂层被涂敷，并且可以包含铂族金属例如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)或其他适当的氧化催化剂或其组合。OC 18可以处理未燃烧气体和非挥发性HC和CO（其被氧化以形成二氧化碳和水）以及将NO转化成NO2以提高SCR装置20的转化NOx的能力。
PF 19可以配置在OC 18的下游并且过滤排气16中的碳和其他颗粒物质。根据至少一个示例性实施例，PF 19可以使用陶瓷壁流式整体排气过滤器基材构成，其被包装在膨胀衬垫或者当受热时膨胀的非膨胀衬垫（未示出）中，从而固定并隔离过滤器基材，过滤器基材被封装在刚性耐热壳体或罐中。罐的壳体具有与排气管道14流体连通的入口和出口。应该意识到，陶瓷壁流式整体排气过滤器基材实质上仅仅是示例性的，并且PF 19可以包括其他过滤器装置，例如卷绕或封装纤维过滤器、开口泡沫、或烧结金属纤维。
迫使进入PF 19的排气16穿过多孔的相邻延伸壁迁移，所述壁捕捉来自排气16的碳和其他颗粒物质。因此，排气16在从车辆尾喷管排出之前被过滤。随着排气16流经排气处理系统10，PF 19实现跨过入口和出口上的压力降低。可以提供一个或更多个压力传感器22（例如，变量压力传感器）来确定跨过PF 19的压差（即Δp）。进而，PF 19中沉积的颗粒量随时间经过而增加，从而增加发动机12所实现的排气背压。可以执行再生操作，该再生操作烧掉在过滤器基材中收集的碳和颗粒物质并且再生PF 19，如本领域普通技术人员理解的那样。
SCR装置20可以配置在PF 19的下游。SCR装置20包括配置在其上的含催化剂的涂层。含催化剂的涂层可以与还原剂溶液化学反应，以便将排气中包含的NOx转化成N2和H2O，如本领域普通技术人员理解的那样。含催化剂的涂层可以包含沸石以及一种或多种基底金属组分例如铁("Fe")、钴("Co")、铜("Cu")或钒("V")，其能够有效地工作以在存在NH3的情况下将排气16中的NOx组分转化成可接受副产品（例如双原子碳（N2）和水（H2O））。下文中将SCR装置20转化NOx的效率称为“NOx转化效率”。
图1中示出的排气处理系统10还包括还原剂输送系统24和控制模块26。还原剂输送系统24将还原剂溶液25引入到排气16。还原剂输送系统24包括还原剂供应源28和还原剂喷射器30。还原剂供应源28存储还原剂溶液25并且与还原剂喷射器30流体连通。因此，还原剂喷射器30可以在SCR装置20的上游的位置喷射可选量的还原剂溶液25到排气16中。还原剂溶液25可以包括活性还原剂，包括但不限于尿素（CO（NH2）2）和氨（NH3）。还原剂溶液25可以是固体、气体、液体或者尿素水溶液的形式。例如，还原剂溶液25可以包括NH3和水（H2O）的水溶液。
控制模块26可以基于由一个或更多个传感器提供的数据和/或存储在存储器中的建模数据来控制发动机12、再生过程和还原剂输送系统24。例如，控制模块26控制燃料喷射器14的操作来确定被输送到相应汽缸13的燃料量。以此方式，控制模块26能够确定发动机超速条件，即车辆在没有节流的情况下行驶或者在没有对汽缸13输送燃料时行驶的时间。超速条件例如可以发生于当施加制动以便将车辆减速到停止（即惯性滑行事件）时或当车辆正下坡行驶时。
控制模块26也根据SCR性能模型来控制还原剂喷射器30的操作。SCR性能模型可以确定指示待喷射的还原剂溶液25的量的百分比的一个或更多个控制参数。例如，设定成1.0的初始控制参数可以指示在喷射事件期间要喷射百分之百（100%）的设定量的还原剂溶液25到排气16中。然而，设定成0.5的后续控制参数可以指示要喷射百分之五十（50%）的设定量的还原剂溶液25。
在各个实施例中，控制模块26可以基于一个或更多个温度传感器确定排气处理系统10的一个或更多个参数（P1，P2，P3，PN）。除了Δp之外，控制模块26还可以确定排气16的温度（TGAS）、PF 19的温度（TPF）、PF 19上装载的烟灰的量、SCR装置20的温度（TSCR）和在SCR装置20上装载的NH3的量。一个或更多个传感器可以向控制模块26输出指示相应参数的信号。例如，第一温度传感器32可以配置成与排气16流体连通以便生成指示TGAS的信号，并且第二温度传感器34可以联接到SCR装置20以确定TSCR。
控制模块26还确定NOx转化效率。可以测量NOx转化效率以确定测量的NOx转化效率和/或可以使用存储在控制模块26的存储器中的模型来预测NOx转化效率。所测量的NOx转化效率可以基于例如在由第一NOx传感器（即上游NOx传感器36）确定的NOx水平和由第二NOx传感器（即下游NOx传感器38）确定的NOx水平之间的差。建模的NOx转化效率可以基于一个或更多个输入参数预测或确定预期NOx转化效率。输入参数可以包括如上所述的一个或更多个参数（P1，P2，P3，PN）。控制模块26之后可以利用NOx转化模型，来作为一个或更多个参数输入值的函数预测预期NOx转化效率，并且能够预测SCR装置20可能或可能不释放NOx的时间。
控制模块26可以利用NOx转化效率和SCR性能模型来预测从SCR装置20释放的NOx的量和/或可能从SCR装置20漏出的NH3的量。例如，SCR装置20可以在各种驾驶条件期间不同地运行，所述驾驶条件例如是瞬态加油条件（例如当加速时）和超速条件（例如，当惯性滑行时）。SCR性能模型确定（即建模）在给定时间在各种驾驶条件期间SCR装置20的当前特征和性能。在超速条件（例如惯性滑行事件）期间，例如SCR性能模型确定各种SCR参数，包括但不限于排气温度和SCR温度。基于超速条件期间的SCR参数，SCR性能模型输出一个或更多个SCR性能值。SCR性能值可以指示在当前超速条件期间SCR装置20是否可能释放NOx和/或漏出NH3。
可以使用指示SCR装置20可能释放NOx和/或漏出NH3的信息来确定防反跳(debounce)持续时间（即时间），用于诊断超速条件期间的一个或更多个NOx传感器（例如，下游NOx传感器38）。防反跳时间基本上延迟了诊断下游NOx传感器38的时间。以此方式，可以避免由于在超速条件期间能够发生的释放NOx和/或泄漏NH3所导致的下游NOx传感器38的误诊。
现在转向图2，框图示出控制模块26，其在超速条件期间在诊断NOx传感器的性能之前确定一个或更多个防反跳时间。虽然关于在惯性滑行超速事件期间诊断下游NOx传感器38来描述下述实施例，但是本发明不限于此。根据本发明的图1的排气处理系统10的各个实施例可以包括嵌入在控制模块26内的任意数量的子模块。如能够意识到的那样，图2中所示的子模也可以组合或者进一步分割。可以从排气处理系统10感测、从其他控制模块（例如发动机控制模块（未示出））接收或者由其他的子模块确定对控制模块26的输入。
如图2所示，根据至少一个实施例的控制模块26包括存储器102、SCR存储模块104、还原剂喷射器控制模块106、燃料喷射器控制模块108、防反跳模块110和NOx传感器诊断模块112。模块104-112中的每个模块可以包括相应的存储器单元，构造成根据需要存储值、参数和/或数据模型。此外，模块104-112中的每个模块可以与存储器102接口和电通信，以便根据需要检索和更新所存储的值、参数和/或数据模型。
根据实施例，存储器102存储一个或更多个阈值、测量温度的时间段、多个可构造限制、映射、数据值、变量、温度模型和用于控制还原剂输送系统24的系统模型。存储器102也可以存储对应于相应烟灰燃烧温度的一个或更多个温度阈值和/或温度阈值范围。此外，存储器102可以存储一个或更多个温度模型以用于确定SCR温度。在至少一个实施例中，根据由一个或更多个温度传感器和存储在存储器102中的一个或更多个温度模型生成的温度信号来建模SCR温度。
SCR存储模块104基于由各种温度传感器和/或模型确定的各种操作条件208确定SCR装置20的性能。如上所述，SCR性能模型207可以从存储器获得和/或可以根据来自各种子模型的输出来生成，其中所述子模型包括但不限于NOx转化模型200、还原剂吸收模型202、还原剂解吸模型204和氧化模型206。子模型200-206可以利用由各种温度传感器和/或模型确定的各种操作条件208。NOx转化模型200可以基于例如SCR装置20的年限、SCR温度、排气流量、入口NO2比、SCR装置20上的NH3存储量和入口NOx浓度。还原剂吸收模型202可以基于例如SCR温度、排气流量、入口NH3浓度和SCR装置20上的NH3存储量。还原剂解吸模型204可以基于例如SCR温度、排气流量和SCR装置20上的NH3存储量。氧化模型206可以基于例如SCR温度、排气流量和入口NH3浓度。
如上所述，各种驾驶条件可能产生导致SCR装置20释放NOx和/或漏出NH3的操作条件208（例如，SCR装置20的瞬间温度、SCR装置20的温度梯度等等）。在惯性滑行事件期间，例如SCR性能模型输入各种SCR参数，包括但不限于排气流量和SCR温度。基于SCR参数，SCR存储模块104输出一个或更多个SCR性能值210，其指示在当前惯性滑行事件期间SCR装置20是否可能释放NOx和/或漏出NH3。
还原剂控制模块106与SCR存储模块104电通信以接收SCR性能值210。SCR性能值210可以被还原剂喷射器控制模块106使用来估计可以有效地存储在SCR装置20上的还原剂的量（例如，还原剂的质量）。以此方式，还原剂喷射器控制模块106可以基于给定驾驶条件期间的SCR性能，生成指示待喷射的还原剂溶液25的量的喷射控制信号211。还原剂喷射器控制模块106还与防反跳模块110电通信，并且输出指示还原剂喷射器30的状态的还原剂喷射器状态信号212。例如，还原剂喷射器状态信号212可以指示还原剂喷射事件，从而通知防反跳模块110还原剂溶液25被喷射且最终被输送到SCR装置20的时间。
燃料喷射器模块108接收指示车辆的当前驾驶条件的一个或更多个驾驶条件信号214。驾驶条件信号214可以包括但不限于节气门位置信号、质量空气流量进气信号和制动位置信号。节气门位置信号和质量空气流量进气信号可以指示燃料瞬态条件，例如像加速事件。制动位置信号可以指示超速条件例如像惯性滑行事件。基于驾驶条件信号214，燃料喷射器模块108向一个或更多个燃料喷射器14输出燃料控制信号216。在惯性滑行事件期间，例如燃料喷射器可以命令不喷射燃料。燃料喷射器模块108也与防反跳模块110电通信，并且输出指示由燃料喷射器14喷射的燃料的量的燃料喷射器状态信号218。根据实施例，燃料喷射器状态信号218可以被输出到，例如燃料喷射器状态信号218可以指示在特定时间燃料喷射器14没有喷射燃料。以此方式，防反跳模块110可以检测惯性滑行事件（即超速条件）。
防反跳模块110与SCR性能模块104和NOx诊断模块112电通信。当防反跳模块110确定惯性滑行事件存在和/或没有向SCR装置20输送还原剂时，防反跳模块110向SCR性能模块104输出状态请求信号220，并且请求SCR装置20的性能状态。响应于状态请求信号，SCR性能模块生成一个或更多个SCR性能值210b，其指示是否预期在当前惯性滑行事件期间SCR装置20释放NOx和/或漏出NH3。SCR性能值210b也可以估计在当前惯性滑行事件期间从SCR装置20要被释放的NOx的预期量和/或要漏出的NH3的预期量。
根据实施例，防反跳模块110等待（即“防反跳”），直到SCR性能值210b指示预测将不从SCR装置20输出NOx释放和/或NH3漏出。响应于确定预测没有NOx释放和/或NH3漏出，防反跳模块110输出诊断控制信号222。虽然示例指的是没有释放NOx或者没有漏出NH3，不过可以意识到的是，另一实施例可以确定可以基于耐受阈值而耐受的低水平NOx和/或NH3。诊断控制信号222命令NOx诊断模块112诊断下游NOx传感器38，这在下文更详细地讨论。
NOx诊断模块112与防反跳模块110电通信，并且等待直到在诊断下游NOx传感器38之前接收诊断控制信号222。根据实施例，NOx诊断模块112从存储器102检索一个或更多个NOx阈值224（例如，20 PPM）。响应于接收诊断控制信号222，NOx诊断模块112确定在由下游NOx传感器38确定的NOx输出和零点值之间的差值，并且基于比较输出NOx诊断信号225。例如，当差值超过预定NOx输出阈值时，NOx诊断模块112输出指示确定NOx传感器故障的NOx诊断信号225。否则，NOx诊断模块112可以输出指示确定NOx传感器合格的诊断信号225。
根据另一实施例，将差值与差值阈值（例如5 ppm）进行比较，并且基于该比较输出NOx诊断信号225。当差值超过差值阈值时，NOx诊断模块112输出指示确定NOx传感器故障的NOx诊断信号225。否则，NOx诊断模块112可以输出指示确定NOx传感器合格的诊断信号225。应该意识到，当检测到的故障的数量超过故障阈值时，可以生成故障警告。以此方式，可以避免由于在某些超速条件期间的释放NOx和/或漏出NH3所导致的下游NOx传感器38的误诊。
根据另一实施例，防反跳模块110基于还原剂喷射器30的状态和/或SCR装置20的性能动态地确定防反跳时间。防反跳模块110存储查找表（LUT）226a，该查找表将各个预定SCR性能值与相应的防反跳时间交叉参照。根据另一实施例，也可以从存储器102检索LUT226b。基于由SCR性能模块104提供的一个或更多个SCR性能值210b，防反跳模块110选择相应的防反跳时间，并且经由诊断控制信号222将选定的防反跳时间输出到NOx诊断模块112。以此方式，随着SCR装置20的性能变化，可以动态地确定防反跳时间。
NOx诊断模块112接收诊断控制信号222，并且将时间阈值设定为等于由防反跳模块选择的防反跳时间。在设定了时间阈值之后，NOx诊断模块112启动计时器228。当计时器228超过时间阈值（即防反跳时间）时，NOx诊断模块112执行诊断下游NOx传感器38。例如，当差值NOx输出超过预定NOx输出阈值（例如，20 ppm）时，确定NOx传感器故障。应该意识到，当检测到的故障的数量超过故障阈值时，可以生成故障警告。如上所述，在发动机超速条件（例如惯性滑行事件）期间，在诊断下游NOx传感器38之前，动态地确定防反跳时间。因此，可以实现对下游NOx传感器38的更准确诊断。
现在转向图3，流程图示出了根据示例性实施例的诊断NOx传感器（例如像下游NOx传感器）的方法。方法开始于操作300，并且在操作302检测超速条件，例如像惯性滑行事件。在操作304，确定惯性滑行事件的持续时间是否超过惯性滑行持续时间阈值。因此，能够确定惯性滑行事件是否足够长以便产生对下游NOx传感器的适当诊断。当惯性滑行事件超过惯性滑行持续时间阈值时，方法前进到操作306。否则，方法返回到操作302并且继续检测超速条件，例如像随后惯性滑行事件。
在操作306，确定是否将从SCR装置释放NOx和/或NH3是否将从SCR装置漏出。当预测NOx将被释放和/或NH3将漏出时，方法返回到操作302并且继续检测超速条件，例如像随后惯性滑行事件。然而，当预测到NOx不被释放和/或预测NH3不漏出时，方法前进到操作308并且确定来自下游NOx传感器的NOx输出。在操作310，确定NOx输出是否超过NOx输出阈值。当NOx输出不超过NOx输出阈值时，在操作312确定合格事件，并且方法在操作314结束。但是当NOx输出超过NOx输出阈值时，在操作316确定故障事件，并且方法在操作314结束。虽然方法示出为在确定合格或故障事件之后结束，但是应该意识到的是，方法可以在确定合格或故障事件之后返回到操作302，以便继续针对超速条件（例如像随后惯性滑行事件）监测。
现在转向图4，流程图示出了根据另一示例性实施例的诊断NOx传感器（例如像下游NOx传感器）的方法。方法开始于操作400，并且在操作402确定NOx输出阈值。可以将NOx输出阈值设定在例如百万分之十五（15 PPM）。在操作404，确定是否发生超速条件例如像惯性滑行事件。当没有确定超速条件时，方法在操作404针对超速条件继续监测。然而，当确定超速条件时，方法在操作406确定是否将还原剂溶液喷射到排气中。当喷射还原剂溶液时，方法返回到操作404并且针对超速条件继续监测。但是，当没有喷射还原剂溶液时，在操作408确定SCR装置的当前性能。如上文具体描述的那样，能够使用SCR性能模型来确定在相应超速条件期间的当前性能。
在操作410，基于SCR装置的当前性能动态地选择防反跳时间。在操作412，确定是否满足所选定的防反跳时间。如果不满足防反跳时间，则方法返回到操作412并且继续等待满足防反跳时间。但是当满足防反跳时间时，在操作414确定来自下游NOx传感器的NOx输出。当计时器超过所选定的防反跳时间时，能够确定为满足防反跳时间。在操作416，确定NOx输出是否超过NOx输出阈值。当NOx输出不超过NOx输出阈值时，在操作418确定合格事件，并且方法在操作420结束。但是当NOx输出超过NOx输出阈值时，在操作422确定故障事件，并且方法在操作420结束。虽然方法示出为在确定合格或故障事件之后结束，但是应该意识到的是，方法可以在确定合格或故障事件之后返回到操作402，以针对随后超速条件继续监测。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，不过本领域技术人员将理解在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变，并且其元素可以被等同物替代。此外，在不脱离其实质范围的情况下，可以对本发明的教导进行许多修改以适应具体的情况或材料。因此，本发明不旨在限制于所公开的具体实施例，而是本发明将包括落入应用范围内的所有实施例。

Claims (16)

1.一种构造成处理由内燃发动机生成的排气的排气处理系统，该排气处理系统包括：
还原剂输送系统，构造成将还原剂溶液喷射到排气中；
选择性催化剂还原装置，与所述还原剂溶液反应来还原来自所述排气的NOx；
配置在所述选择性催化剂还原装置的下游的NOx传感器，该NOx传感器构造成确定所述排气中的NOx的水平；以及
控制模块，与所述选择性催化剂还原装置和所述还原剂输送系统电通信，所述控制模块构造成确定所述还原剂输送系统的喷射状态和所述选择性催化剂还原装置的性能中的至少一者，并且基于所述喷射状态和所述选择性催化剂还原装置的性能中的至少一者确定至少一个防反跳时间，所述控制模块包括：
电子选择性催化剂还原性能模块，其构造成确定所述选择性催化剂还原的性能；以及
电子防反跳模块，其构造成在所述发动机的超速条件期间基于所述选择性催化剂还原装置的性能确定所述至少一个防反跳时间；
其中所述防反跳模块基于在所述超速条件期间从所述选择性催化剂还原装置释放的NOx的量和在所述超速条件期间从所述选择性催化剂还原装置漏出的氨（NH3）的量中的至少一者，从多个防反跳时间中动态地选择第一防反跳时间。
2.根据权利要求1所述的排气处理系统，其中所述控制模块在确定所述至少一个防反跳时间之前检测所述发动机的所述超速条件，并且在满足所述至少一个防反跳时间之后诊断所述NOx传感器。
3.根据权利要求1所述的排气处理系统，其中所述控制模块还包括在满足所选定的第一防反跳时间之后诊断所述NOx传感器的电子NOx传感器诊断模块。
4.根据权利要求3所述的排气处理系统，其中所述NOx传感器诊断模块基于所述排气中的NOx水平和零点阈值之间的差值诊断所述NOx传感器。
5.根据权利要求4所述的排气处理系统，其中所述NOx传感器诊断模块响应于所述差值超过NOx阈值而确定对应于所述NOx传感器的故障事件。
6.一种电子控制模块，构造成诊断配置在选择性催化剂还原装置的下游的NOx传感器，所述选择性催化剂还原装置用于还原来自由内燃发动机生成的排气的排放物，所述控制模块包括：
电子选择性催化剂还原性能模块，构造成确定所述选择性催化剂还原装置的性能；
与所述选择性催化剂还原性能模块电通信的电子防反跳模块，该防反跳模块构造成检测所述发动机的超速条件，并且在检测到所述超速条件之后基于所述选择性催化剂还原装置的性能确定至少一个防反跳时间；以及
与所述防反跳模块电通信的电子NOx传感器诊断模块，所述NOx传感器诊断模块构造成延迟诊断所述NOx传感器直到满足所述至少一个防反跳时间之后；
其中所述防反跳模块存储查找表（LUT），该查找表将多个所存储的防反跳时间与相应的选择性催化剂还原性能值交叉参照，并且其中所述防反跳模块基于由所述选择性催化剂还原性能模块确定的当前性能值从所述查找表（LUT）中动态地选择所存储的防反跳时间。
7.根据权利要求6所述的控制模块，其中所述防反跳模块进一步确定将还原剂溶液输送到所述排气中的喷射事件，并且基于所述选择性催化剂还原装置的性能和所述喷射事件确定所述至少一个防反跳时间。
8.根据权利要求6所述的控制模块，其中所述选择性催化剂还原性能值是基于在所述超速条件期间从所述选择性催化剂还原装置释放的NOx的量和在所述超速条件期间从所述选择性催化剂还原装置漏出的氨（NH3）的量中的至少一者的。
9.根据权利要求8所述的控制模块，其中所述NOx诊断模块基于由所述NOx传感器确定的NOx水平和零点阈值之间的差值诊断所述NOx传感器。
10.根据权利要求9所述的控制模块，其中所述NOx诊断模块响应于所述差值超过NOx阈值来确定对应于所述NOx传感器的故障事件。
11.一种诊断用于处理由内燃发动机生成的排气的排气处理系统中包括的NOx传感器的方法，该方法包括：
喷射还原剂溶液，该还原剂溶液与选择性催化剂还原装置反应以降低所述排气中的NOx水平；
确定所述选择性催化剂还原装置的性能；
确定所述发动机的超速条件；以及
基于在所述超速条件期间从所述选择性催化剂还原装置释放的NOx的量和在所述超速条件期间从所述选择性催化剂还原装置漏出的氨（NH3）的量中的至少一者，从多个所存储的防反跳时间中动态地选择第一防反跳时间。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括确定喷射所述还原剂溶液的时间，其中所述确定至少一个防反跳时间进一步基于喷射所述还原剂溶液的时间。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述防反跳时间延迟配置在所述选择性催化剂还原装置的下游的NOx传感器的诊断。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括在满足所选定的第一防反跳时间之后诊断所述NOx传感器。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括基于所述排气中的NOx水平和零点阈值之间的差值诊断所述NOx传感器。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括响应于所述差值超过NOx阈值来确定对应于所述NOx传感器的故障事件。
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