CN106795798B - 机动车辆的催化器老化的估测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种位于机动车辆的排气管路中的催化器老化的估测方法，其中，车辆的运行参数(km车辆)用作催化器老化的评价参数，其特征在于，通过考虑催化器的至少一个特定参数(Mes OSC)来整合该评价参数，从而确定用于监测催化器老化的唯一的整合的评价参数(km整合)。

Description

机动车辆的催化器老化的估测方法

技术领域

本发明涉及机动车辆的催化器老化的估测方法。该方法可以有利地用于对驾驶方式不良(sévère)且引发催化器加速老化的驾驶员的检测。

本发明的技术领域属于汽油发动机的发动机控制领域，并且更具体地涉及用于减少汽油发动机的污染的催化器状态的估测量，但是这并非是限定性的并且也可以应用于其它燃油的发动机。

背景技术

本发明的目的在于提供一种尽可能精确的催化器老化的估测量，以便可以在实施减少汽油发动机的污染时，将该估测量作为调整的定义的输入使用，例如催化器的加热持续时间、催化器的激活(simulation)、催化器的窗口、运行催化器的丰度命令(consigne derichesse)等。对具有使得催化器老化的驾驶方式不良的驾驶员的检测也可以使用这种催化器老化的估测方法。

大多数催化器老化的估测量以车辆的里程为依据以提供催化器状态的图像，车辆的里程因此既是车辆的运行参数，又是催化器老化的评价参数。有时，与催化器有关的诊断的部分结果再次用于确定催化器的老化状态。

这些数据通常作为绘图法(cartographie)的输入使用，绘图法直接定义了用于减少污染的调整或估测量的校准中的一个，并且定义了介于适用于新的催化器的调整和适用于排放受限的催化器的调整之间的插值系数，例如减少污染的调整或估测值的校准。

这种类型的构造的缺点是仅依据包括车辆的运行参数的唯一信息，例如机动车辆的行驶里程或不完整的里程，就如同例如根据关于催化器的氧存储能力的部分测量的诊断结果来选择控制律的适当调整一样。

因此这种构造的调整并不是最优的，甚至不能表示催化器的实际状态，因为根据驾驶员的驾驶周期，催化器可能比正常状态老化的更快或更慢。

首先，这种与实际情况缺乏一致性导致在与催化器老化相关的信息用于调整减少污染的情况下车辆的排量超标。这对于严重老化的催化器特别不利，对于这些严重老化的催化器的不良调整很快地表现为超量排放。

第二，这种与实际情况缺乏一致性导致机动车辆的发动机的控制检验(commande)的估测量的偏差。正如非限定性的示例，可以认为，催化器温度的估测量的偏差可能导致对该偏差的高估或低估。最后，这导致保护部件的丰度命令的错误使用，并因此可能导致发动机的过度损耗或催化器的加速老化。

专利文献DE-A-102007031768涉及机动车辆的排气管路中的气体喷射。其目的在于通过传统策略，尤其是提前降解，或者通过根据催化器老化的排放气体喷射的方式，来减少带给催化器的热量。将催化器的多次参数输入用于估测催化器的老化，这使得对于催化器老化的监测复杂且不确定。

发明内容

因此，基于本发明的问题是基于车辆的运行参数来设计一种机动车辆的催化器老化的估测方法，在该车辆中所述参数在车辆的运行中进行整合以尽可能地对应于催化器的老化。

为了达到该目的，考虑一种根据本发明的位于机动车辆的排气管路中的催化器老化的估测方法，其中车辆的运行参数用作催化器老化的评价参数，使得通过考虑催化器的至少一个特定参数来整合该评价参数，从而确定用于监测催化器老化的唯一的整合的评价参数。

优选地，催化器是三元催化器。

还优选地，所讨论的配备有排气管路的内燃发动机是汽油类型的发动机。

技术效果是以催化器老化的唯一的整合的评价参数的形式来获得表示催化器老化的唯一信息。该唯一的整合的评价参数因此如基本值一样是来自于运行参数的值，该运行参数用作车辆的催化器老化的评价参数，但是当补充信息确实证明催化器比用于当前车辆的运行参数的期望标准更老化时，调整该运行参数的值。

监测此催化器老化的唯一的整合的评价参数比同时检测催化器的多个特定参数更简单，同时通过用作催化器老化的评价参数的车辆的运行参数的监测来确定催化器的估测老化是否准确。

有利地，所述至少一个特定参数从催化器的以下特定参数中选取或者是以下参数中的至少两个的组合：催化器的氧存储能力的测量，催化器的放热的测量，或者当排气管路在催化器的出口处配备有探测器时，由探测器测量的丰度的偏差以及探测器的振幅。

有利地，用作评价参数的车辆运行参数是配备有催化器的机动车辆的行驶里程。

有利地，将对催化器的所述至少一个特定参数执行的多次测量的平均值选为催化器的特定参数。

有利地，在计算平均值时，与所执行的其它测量相比，差异超出预定水平的对所述至少一个特定参数执行的一次或多次测量不予考虑。

有利地，在与测量催化器的所述至少一个特定参数相同的给定时刻，测量用作初始评价参数的车辆的运行参数，因此根据所测量的催化器的特定参数来计算唯一的整合的评价参数，该整合的评价参数在表示催化器的更明显的老化时替代初始评价参数。

有利地，根据绘图法来计算整合的评价参数，该绘图法根据催化器的所述至少一个特定参数来计算整合的评价参数。

有利地，建立整合的评价参数的曲线，其与未整合的评价参数的曲线相比较，该比较表示机动车辆的驾驶情况。

有利地，当为了限制催化器老化而预先定义控制检验的特定配置时，为了更好的保护催化器，通过考虑评价参数的曲线的比较来重新配置该特定配置，其中该特定配置尤其包括丰度命令的应用延迟(délai)和清除(balayage)率的限制等。

有利地，当曲线在预定的阈值下方出现差异时，通过两个曲线的比较来定义所谓的不良驾驶，同时发送关于使得催化器老化的驾驶方式的临界的信息。当车辆的运行参数和整合的评价参数之间的差距较大时，驾驶员的驾驶方式因此可以被认为对于催化器老化而言是不良的。

附图说明

通过阅读以下详细的描述并参照作为非限制性的示例的附图，本发明的其它特征、目的和优点得以显现，在附图中：

图1是根据行驶里程表示催化器的氧存储能力的曲线图，在根据本发明的催化器老化的估测方法中，该氧存储能力用作催化器的特定参数，

图2是示出根据本发明的催化器老化的估测方法的步骤的示意图。

具体实施方式

应当注意，这些附图作为示例给出且不限制本发明。具体地，如果又称为OSC的氧存储能力在根据本发明的催化器老化的估测方法的说明中用作催化器的特定参数，则这不是限定性的并且可以延伸为随时间变化且与催化器老化状态相关的所有其它可测量的催化器参数。

事实上，催化器的氧存储能力随着催化器的老化而逐渐降低。在催化系统的设计和控制律的校准时，作出关于催化器的氧存储能力随时间变化的一些假设。这可以在图1中看出，其示出了根据车辆行驶里程的催化器的氧存储能力。

这些假设允许定义催化器的重量以遵守新的排放标准和例如约为160000km的持久性标准。其还使得操作者可以定义关于更新的催化器的污染减少以及关于持久性的最优调整，并可以根据时间校准催化器的模型。

催化器的氧存储能力随着车辆里程而变化的这些假设是根据前述测量的经验反馈而做出的并且表示了氧存储能力的额定变化。

然而，因为每个驾驶员都具有其自己的驾驶方式，所以通常情况下，催化器的氧存储能力的实际变化与图1中所示的曲线有差距。如已经提到的，在差距太大的情况下，控制检验的校准不再适用于催化器的实际状态。

本发明旨在修正这些缺陷。根据本发明，一种位于机动车辆的排气管路中的催化器老化的估测方法，在该方法中，车辆的运行参数用作催化器老化的评价参数，其特征在于，通过考虑催化器的至少一个特定参数来校正该评价参数，从而确定用于监测催化器老化的唯一的评价参数，这相对于监测多个参数的方法是一种简化的方法。

所述至少一个特定参数可以在催化器的以下特定参数中选取或者是以下参数中的至少两个的结合：催化器的氧存储能力的测量，催化器的放热测量，或者当排气管路在催化器的出口配备有探测器时，由探测器测量的丰度偏差以及探测器的振幅。

在优选的实施方式中，进行催化器的氧气存储量的完整测量。催化器的氧气存储量的测量是已知的独立于老化的估测方法的，并且出于诊断催化器的目的而已被采用，这允许使用已经存在于排气管路中的该氧气存储量的测量装置。

如车辆的运行参数用作评价参数一样，在本发明的优选实施方式中有利地选择配备有催化器的机动车辆的行驶里程。

也可以选择除了里程之外的基于车辆的其它运行参数。例如，可以重新构造催化器的调整的运行时间以及将其与车辆的运行时间相比较。

因此，可以在老化的估测方法中结合除了其氧存储能力以外的催化器的其他评价参数，该评价参数与作为车辆的运行参数的里程或者与除了里程以外的车辆的运行参数相结合。

图1中，在参考标记为1的50000km的车辆里程处，执行催化器的诊断并且传送参考标记为2的某一水平的完全氧气存储量的值。可以使用该水平以校验对应于催化器状态的调整里程。在图1的情况下，其对应于参考标记为3的100000km的催化器的调整里程，因此可以得出，催化器老化相对于设计的额定假设更严重。

存储该调整里程以表示催化器的状态并在下一次氧存储能力的完全测量之前估测其变化。在图1的情况下，可以得到以下方程：

km_cata＝km_{catamesureOSC}+Δkm_车辆

其中，km_cata是表示催化器老化的参数，在对氧存储能力进行完全测量时，其表示车辆为达到所观察到的催化器老化的实际水平所行驶的车辆里程。

km_{catamesureOSC}表示根据对于氧存储能力的前一次测量的调整里程。

Δkm_车辆是在氧存储能力的前一次完全测量和当前时刻之间车辆里程的增加。为了能够计算该值，还需要存储在氧存储能力的完全测量时的车辆里程。

在车辆使用寿命的开始，尚未进行氧存储能力的第一次完全测量之前，认为催化器的里程即用于控制催化器的参考里程对应于车辆的里程。随着时间推移，驾驶员所施加的行驶条件将对催化器的老化产生影响，并且表示催化器的实际老化的调整里程可能背离车辆的里程。

因此，通常地，可以在与测量催化器的所述至少一个特定参数(即图1中的催化器的氧存储能力)相同的给定时刻，测量用作初始评价参数的车辆的运行参数，即图1中的行驶里程；因此根据该测量的催化器的特定参数来确定唯一的整合的评价参数，即图1中的行驶里程。整合的评价参数因此在表示催化器更明显的老化时替代初始评价参数。

有利地，整合的评价参数可以根据绘图法来计算，该绘图法根据图1中的催化器的至少一个的特定参数给出了整合的评价参数。

正如使用氧存储能力的完全测量来确定整合的里程一样，为了确保对于催化器老化的估测具有有效的匹配度，因此希望该测量具有较高的精度。如所有的测量一样，其具有一定的不确定性，并因此可以实施多种措施以避免老化因素的所有与实际不符的变化：

-可以在整合催化器的老化模型前，对氧存储能力的完整测量进行多次获取。这允许计算测量的平均值，甚至通过将测量与先前的结果相比较来舍弃不符合的估测测量。

-可以禁止返回等同于小于先前值的里程：根据情况，即使是约束性的选择也可能是有利的，尤其是在与控制检验的水平相适应的、超出一定的老化阙值的或多或少的措施已施加的情况下。

即使在氧存储能力不是用以整合催化器老化的评价参数的催化器的特定参数时，这也是有价值的。因此通常情况下，对催化器的至少一个特定参数执行的多次测量的平均值可以选为催化器的特定参数，和/或，在计算平均值时，与所执行的其它测量相比，差异超出预定水平的对所述至少一个特定参数执行的一次或多次测量不予考虑。

预定水平是意味着差异很大并且允许删除的异常测量的水平。例如，测量值超出其它测量值10％的差异可能意味着从催化器的特定参数的平均值中删除该测量值，但这并非是限制性的。

在本发明的优选实施方式中，催化器老化的估测方法可以用于对使催化器的过早老化的风险增大的不良驾驶的检测。

因此，可以建立整合的评价参数的曲线，该曲线与未整合的评价参数的曲线或额定曲线相比较，该比较表示机动车辆实际驾驶情况的影响。

当为了限制催化器老化而预先定义控制检验的特定配置时，为了更好的保护催化器，通过考虑评价参数的曲线的比较来重新配置该特定配置，其中该特定配置尤其包括丰度命令的应用延迟和清除率的限制等。

因此当曲线在预定的阈值下方出现差异时，可以通过比较整合曲线与额定曲线来定义所谓的不良驾驶，同时发送关于使得催化器老化的驾驶方式的临界的信息，因此连续的车辆驾驶会有损于车辆的正常老化。

阈值足够高以防止引起所谓的不良驾驶的特征以使曲线保持足够低的水平并得到较小的差异，以便在驾驶开始对催化器老化有影响时将这种驾驶监测到。

事实上，由于通过测量获得催化器的特定参数，从而确定整合了催化器的实际老化信息的评价参数，所以与额定曲线的比较允许监测采用使其催化器过早老化的驾驶方式的驾驶员。催化器整合的里程和车辆的里程之间的差距表示能够影响催化器老化的驾驶员的驾驶方式的不良程度。

对这种驾驶的检测在配置用于保护催化器的控制检验时可被证明为非常有用。这可以通过保护催化器的丰度命令的应用延迟的减少和清除率的限制等而得以体现。

该特定配置允许通过应用较少地节约燃油的调整来限制机动车辆的催化器的老化，此调整针对具有影响催化器老化的不良驾驶的数量受限的驾驶员，而不针对具有对催化器无害的驾驶方式的驾驶员，因此保留自然更节约燃油的初始调整。

图2表示本发明中的催化器老化的估测方法的原理图。在该图中，用作催化器老化的评价参数的车辆的运行参数是车辆的行驶里程km车辆，并且确定整合的评价参数的催化器的特定参数是催化器的氧存储能力Mes OSC。但这并非是限定性的。

方法中最重要的步骤是根据考虑了缩写为Mes OSC的氧存储能力的一次或多次测量的整合里程来重新构建表示催化器老化的里程，该步骤由参考标记为4的方框示出。

该步骤考虑了车辆的里程，同时借助参考km_cata＝f(Mes OSC)的绘图法，催化器自己重新构建调整里程，该调整里程可通过该参考根据所测量的氧存储能力而得到。

在此之前，可以提供参考标记为5的方框所表示的催化器的诊断步骤。在该步骤中，通过传送原始测量或原始Mes OSC来实现对氧存储能力的完整测量，作为该绘图法所需的输入。

可以提供通过参考标记为6的方框所表示的测量结果的分析步骤，该分析步骤负责在参考标记为7的方框所表示的参考绘图法的输入处构建氧存储能力的测量信息。指向参考标记为5的诊断步骤的分析步骤可以提供简称为répét Mes OSC的对氧存储能力的重复测量的请求。

在参考标记为6的该分析步骤中，可以舍弃与先前结果或与已获得的其它测量不一致的氧存储能力的测量。然后可以进行记录，然后如有必要，在最终结果正式化之前，计算多次测量结果的平均值。这以方框8表示。在计算完测量的平均值之后，向参考标记为7的绘图法发送参考标记为处理的Mes OSC的处理的平均测量。

一旦在参考标记为4的步骤中表示催化器老化的里程被重新构建，两个步骤可以并行进行。

一方面，可选地进行由参考标记为9的方框所表示的大小计算以重新构建介于0和1之间的无量纲的老化因素Fact vieil，或者进行表示催化器老化的整合的里程km整合的测量。该老化因素Fact vieil或整合的里程km整合可以传递到能够确保对催化器老化进行良好管理的车辆控制检验，这由方框9的输出示出。

另一方面，可以进行由参考标记为10的方框所表示的不良驾驶的检测步骤。通过计算催化器的调整里程和车辆的实际里程之间的差距，当其大于两个里程值之间的差距阈值，可以有利地对车辆的控制检验表明关于使得催化器老化的驾驶员的驾驶方式的临界的信息，其在图2中以参考标记Indic cond sév表示。

本发明的优点是构建与催化器老化相关且与催化器状态的评价参数的实际测量有关的唯一信息。这允许根据催化器的实际状态来优化对减少污染的调整并且允许简化催化器老化的估测方法。

本发明的另一优点是进行关于催化器状态的评价参数的测量，以监测拥有使得催化器老化的不良驾驶方式的驾驶员。这允许这类驾驶员对发动机控制做出反应以便有效地保护催化器。

从技术经济的角度来看，优点因此是：

-减少催化器管的排放，并因此在发动机出口处等同排放的情况下具有减少催化器重量的潜力，

-减少催化器老化，并因此增加驾驶员系统的耐久性，

-通过应用对催化器的不良程度较低的驾驶周期来消除驾驶员的燃油消耗方面的惩罚，并因此更节约燃油。

此外，与排放和燃油消耗有关的标准越来越严格，能够根据催化器的实际状态来使控制发动机的调整精益求精总是有益的。

本发明完全不限于仅作为示例所描述并示出的实施方式。

Claims (6)

1.一种位于机动车辆的排气管路中的催化器老化的估测方法，其中，车辆的运行参数用作所述催化器老化的评价参数，所述运行参数是配备有催化器的机动车辆的行驶里程，其特征在于，通过考虑所述催化器的至少一个特定参数来整合所述评价参数，从而确定用于监测所述催化器老化的唯一的评价参数，在与测量所述催化器的至少一个特定参数相同的给定时刻，测量用作初始评价参数的所述车辆的运行参数，然后根据所测量的所述催化器的该特定参数来计算唯一的整合的评价参数，并且所述整合的评价参数在表示所述催化器更明显的老化时替代所述初始评价参数，建立整合的评价参数的曲线，其与未整合的评价参数的曲线相比较，该比较表示所述机动车辆的驾驶情况，当为了限制所述催化器老化而预先定义控制检验的特定配置时，为了更好的保护所述催化器，通过考虑所述评价参数的曲线的比较来重新配置所述特定配置，其中所述特定配置包括丰度命令的应用延迟和清除率的限制。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个特定参数从所述催化器的以下特定参数中选取或者是以下参数中的至少两个参数的组合：所述催化器的氧存储能力的测量，所述催化器的放热的测量，或者当所述排气管路在所述催化器出口处配备有探测器时，由所述探测器测量的丰度偏差以及所述探测器的振幅。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将对所述催化器的至少一个特定参数执行的多次测量的平均值选为所述催化器的特定参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在计算所述平均值时，与所执行的其它测量相比，差异超出预定水平的对所述至少一个特定参数执行的一次或多次测量不予考虑。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，根据绘图法(7)来计算所述整合的评价参数，所述绘图法根据所述催化器的至少一个特定参数得出所述整合的评价参数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述曲线在预定的阈值下方出现差异时，通过两个曲线的比较来定义不良驾驶，并且发送关于使得所述催化器老化的驾驶方式的临界的信息。