CN106996326B - 监测排气后处理系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监测排气后处理系统的方法。本公开内容的主题涉及在机动车辆的运转期间诊断NOx存储催化剂的方法。方法使用两种诊断子方法，其关于NOx存储催化剂的硫污染具有不同的灵敏度。两种子方法的结果用于确定由热老化和硫污染造成的NOx存储催化剂的老化的比例。

Description

监测排气后处理系统的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月22日提交的德国专利申请号102016200941.9的优先权。上面引用的申请的全部内容出于所有目的在此通过引用以其全部并入。

技术领域

本发明涉及在机动车辆的运转期间监测排气后处理系统——尤其是NOx存储催化剂——的方法。

背景技术

在运转中，内燃机频繁地生成相当大量的氮氧化物(NOx)。尤其是对于在机动车辆中使用的柴油发动机和汽油发动机的情况，未处理的排气中的氮氧化物的量通常超过容许极限，所以需要排气后处理以降低NOx排放。在许多发动机中，借助于三元催化转化器，氮氧化物被排气中存在的非氧化性成分——即一氧化碳(CO)和未燃烧的烃(HC)——还原。然而，尤其是对于稀燃柴油发动机和汽油发动机的情况，此方法是不可用的，这是由于排气中的高氧含量意味着不存在或几乎不存在NOx的任何还原。因此，特别是对于稀燃汽油发动机的情况，而且对于柴油发动机的情况，在普遍方法中，使用NOx存储催化剂(而且来自“稀NOx捕集器”的“LNT”)，其吸附内燃机的排气中存在的氮氧化物。一旦NOx存储催化剂的吸附能力被耗尽，其通常通过内燃机的“浓”运转(使用过量燃料的运转)再生。

根据生产区域，矿物油包含多种比例的硫。在由矿物油生产的商业燃料中，相应地存在残留含量的硫。至少在欧洲和北美，加油站燃料的容许的硫含量多年来已经在法律措施的范围内显著地降低。然而，内燃机，尤其是柴油发动机，仍然与燃料一起供应残留量的硫。在燃烧后，此硫在排气中存在。

NOx存储催化剂发挥作用的能力随着运转时间的增加而减小，其部分地可归因于在排气中存在的硫对NOx存储催化剂的污染，并且还可归因于由高温造成的热老化。硫作为硫氧化物SOx被吸附在NOx存储催化剂中。在本文讨论的上下文中，因而可以同义地提及NOx存储催化剂的硫污染或SOx污染。通常通过在高排气温度下交替具有浓和稀空气/燃料比λ的运转，从NOx存储催化剂去除硫污染。这还被称为脱SOx运转。然而，这样的脱SOx运转期间的高排气温度导致NOx存储催化剂的热老化。此热老化是不可逆的。NOx存储催化剂的老化因而由不可逆的热老化和由硫污染造成的表观老化(apparent aging)组成。

脱SOx运转的进一步的缺点是具有高排气温度和浓空气/燃料比的运转增加机动车辆的燃料消耗。因此最小化脱SOx运转的数目是明智的，以便既最小化燃料消耗又增加NOx存储催化剂的寿命。出于此目的，以最高准确度了解硫对NOx存储催化剂的污染是期望的。

NOx存储催化剂的老化以多种效应显现。首先，NOx存储催化剂的绝对NOx存储能力降低。其次，在流动通过NOx存储催化剂的过程中存在NOx泄露的增加。“NOx泄露”是没有被NOx存储催化剂吸附的在排气中存在的NOx的比例。更具体地，即使NOx存储催化剂的存储能力没有被耗尽，NOx泄露仍然随着老化的增加而增加。NOx存储催化剂发挥作用的能力的一般监测越来越被期望，以便避免在机动车辆运转期间不合格的污染物排放。

NOx存储催化剂的一个诊断方法是基于在NOx存储催化剂的再生期间在NOx存储催化剂上游和下游的排气中的空气/燃料比信号λ的比较。例如，可以通过常规的λ探头确定这样的空气/燃料比信号。

为了开始NOx存储催化剂的再生，内燃机切换为λ<1的运转模式。在NOx存储催化剂上游布置的λ探头在从内燃机至测量位点的排气的流速的范围内对此进行检测，并且来自内在动力学而没有延迟。然而，在NOx存储催化剂下游的λ探头在再生开始时感测不到空气/燃料比λ的“加浓”。只有一旦在NOx存储催化剂中吸附的NOx和氧大部分被转换时，在NOx存储催化剂下游布置的λ探头才可以“看到”“加浓”。

例如，DE 102012218728A1利用在NOx存储催化剂上游和下游的空气/燃料比信号的比较评价其老化。DE 102012218728A1还对两个信号进行积分并且比较积分值，以便使用低加浓的空气/燃料混合物获得更有意义的结论。

NOx存储催化剂的进一步的诊断方法基于在NOx存储催化剂上游和下游的NOx含量的比较。例如，可以使用NOx传感器确定这样的NOx含量。在NOx存储催化剂上游和下游的NOx含量可以用于确定NOx泄露。随着NOx存储催化剂的增加的老化，存在增加的NOx泄露。

发明内容

然而，本发明人在此已经认识到上面的方法的问题。虽然该方法可以能够监测NOx存储催化剂的老化，但是该方法没有解决由硫负载造成的NOx存储催化剂性能退化。硫负载或硫状态的准确了解可以帮助降低脱硫频率。

因此，公开了确定具有内燃机的机动车辆的NOx存储催化剂的老化状态的方法。在该方法中，测定由热老化引起的NOx存储催化剂的老化的第一比例和由硫负载引起的NOx存储催化剂的老化的第二比例，并且用于确定NOx存储催化剂的总体老化状态。第二比例可以引发脱硫运转。

到目前为止不存在这样的确定NOx存储催化剂的老化状态的已知的方法：其如同本公开内容的方法一样，单独地确定由硫负载造成的老化的比例和由热老化造成的老化的比例。通过单独地确定老化的比例，首先可能优化脱SOx运转的频率并且其次获得对NO_X存储催化剂的不可逆损害的清楚的评价。相比之下，这通过到目前为止描述的方法是不可能的。

本公开内容的方法尤其允许将脱SOx运转限制为脱硫所必需的最低程度。这有利地实现本公开内容的机动车辆的低的燃料消耗和在本公开内容的机动车辆中安装的NOx存储催化剂的低的热老化。

而且，本公开内容的方法在任何时间处有效地允许关于NOx存储催化剂的老化的热状态的有利确切陈述。现有的诊断方法只有在完全的脱SOx运转后才能进行这样的陈述并且是不确切的，其促进误诊。

可以配置用于测定NOx存储催化剂的老化的比例的本公开内容的方法，使得使用至少两种诊断方法。如果配置本公开内容的方法，则使得诊断方法中的至少一种对NOx存储催化剂的硫负载灵敏并且至少一种对NOx存储催化剂的硫负载不灵敏。

对硫负载不灵敏的诊断方法可以是，例如，比较在NOx存储催化剂上游的至少一个空气/燃料比信号与在NOx存储催化剂下游的至少一个空气/燃料比信号的方法。更具体地，对NOx存储催化剂的硫负载不灵敏的诊断方法可以是如下方法：其比较对一个时间段积分的在NOx存储催化剂上游的至少一个空气/燃料比信号与对相同时间段积分的在NOx存储催化剂下游的至少一个空气/燃料比信号。可以通过常规的λ探头确定这样的空气/燃料比信号，也称为λ信号。然而，对于一些情况，它们还可以从模型获得或从其它信号计算。例如，可以由进入内燃机的空气质量流量和燃料质量流量确定在NOx存储催化剂上游的λ信号。

这样的基于λ信号的诊断方法在“浓”再生期间在NOx存储催化剂中CO和HC的转换的基础上确定NOx存储能力。它们对NOx存储催化剂的硫负载具有低的灵敏性。

在本公开内容的方法中，对NOx存储催化剂的硫负载灵敏的诊断方法可以是如下诊断方法：其由在NOx存储催化剂上游的至少一个NOx信号和在NOx存储催化剂下游的至少一个NOx信号确定通过NOx存储催化剂的NOx泄露。更具体地，对NOx催化剂的硫负载灵敏的方法可以是如下方法：其由对时间积分的在NOx存储催化剂上游的至少一个NOx信号和对时间积分的在NOx存储催化剂下游的至少一个NOx信号确定通过NOx存储催化剂的NOx泄露。可以通过常规的NOx传感器确定使用的NOx信号。然而，对于一些情况，它们还可以从模型获得或从其它信号计算。例如，可以由内燃机的基于发动机图的模型确定在NOx存储催化剂上游的NOx信号。

基于直接确定NOx泄露的方法关于NOx存储催化剂的硫污染具有高度灵敏性。这是因为这些方法直接地测定在NOx存储催化剂中吸附的NOx的量。被SOx阻塞的NOx存储催化剂中潜在的NOx存储能力因而被检测为不存在。

可以根据由硫负载引起的NOx存储催化剂的老化的比例配置本公开内容的方法，使得其引发用于脱硫的运转，也称为如上面描述的脱SOx运转。例如，在出现不容许的NOx排放前，NOx存储催化剂的NOx存储能力通过脱硫被重置为在给定的热老化处仍然可能的值。然而，同时，避免非必需的脱SOx运转。

还可以根据由热老化引起的NOx存储催化剂的老化的比例配置本公开内容的方法，使得其评价被退化的NOx存储催化剂(例如，超过符合排放标准的容许程度的退化)。这样的不容许地损害的NOx存储催化剂通常必须被置换。这可以通过报警信息传达至驾驶员，使得在出现不容许的NOx排放前，车辆可以经历修复。同时，避免误诊和NOx存储催化剂的非必需的置换。

本公开内容的另一部分是用于在机动车辆的运转期间监测具有内燃机的机动车辆的NOx存储催化剂的老化状态的监测单元。监测单元被装配为执行用于确定NOx存储催化剂的老化状态的本发明的方法。出于此目的，监测单元尤其还可以被配置为(例如，执行指令)确定关于在NOx存储催化剂上游和下游的排气消耗的信号。

应当理解提供上面的发明内容来以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这不意味着确认要求保护的主题的关键或基本特征，其范围唯一地由所附的权利要求书限定。另外，要求保护的主题不限于在上面或在本公开内容的任何部分提到的解决任何缺点的实施。

附图说明

图1以示意形式显示了本公开内容的机动车辆。

图2显示了NOx存储能力对时间的图。

图3以示意形式显示了通过具有低的硫灵敏度的方法测量的不同地老化的NOx存储催化剂的组合的CO和HC泄露率(slip rate)和NOx存储能力。

图4以示意形式显示了通过具有低的硫灵敏度的方法测量的不同地老化的NOx存储催化剂的NOx存储能力。

图5以示意形式显示了通过具有高的硫灵敏度的方法测量的不同地老化的NOx存储催化剂的NOx泄露。

图6以示意形式显示了已经通过本公开内容的方法测定的多种老化因子。

图7是图解用于测定NOx存储催化剂的老化状态的方法的流程图。

具体实施方式

图1通过实例并且以高度示意形式显示了可以执行本公开内容的方法的发明性机动车辆2。这样的机动车辆2包括至少一个NOx存储催化剂1、内燃机3、和控制单元10。

新鲜空气4被供应至内燃机3并且与燃料一起燃烧。这生成机械能6，其经由传动系统(未显示)传递至车轮。在内燃机3中，燃烧产生排气5，其被引导通过NOx存储催化剂1。

内燃机3可以是标准的柴油发动机或汽油发动机。此发动机可以使用多种燃烧和混合物处理方法设计并且可以使用多种燃料运转。内燃机3可以至少暂时地以稀燃运转(具有过量空气)并且使用来自烃化合物的燃料运转。这样的内燃机3排放包含NOx的排气5。当这样的内燃机3使用含硫燃料运转时，排放的排气5也包含硫或硫化合物。这些的实例是标准的柴油机汽车和卡车发动机。

NOx存储催化剂(例如，NOx存储催化剂1)被安装在机动车辆中，例如，结合标准的稀燃内燃机(例如，发动机3)。NOx存储催化剂1在排气管线中被布置在内燃机3下游，并且由内燃机3排放的排气5相应地流动通过它们。NOx存储催化剂1还可以被整合入用于排气后处理的其它组件，例如微粒过滤器。

本文显示的机动车辆2还包括在NOx存储催化剂1上游的NOx传感器11和在NOx存储催化剂1下游的NOx传感器13。NOx传感器11和13二者被相应地布置在排气5中，以便能够确定排气中的NOx信号。

机动车辆2进一步包括在NOx存储催化剂1上游的λ探头12和在NOx存储催化剂1下游的λ探头14。λ探头12和14二者被相应地布置在排气5中，以便能够确定排气中的λ信号。

可选地，使用NOx传感器的O₂信号也是可能的。

机动车辆2可以是汽车或卡车。然而，设计为船只(舟或轮船)或摩托车原则上也是可行的。

图2以定性形式显示了NOx存储催化剂(比如NOx存储催化剂1)随着时间t的NOx存储能力K。时间t描述了内燃机的运转期间的时期，其中排气也流动通过NOx存储催化剂。明显的是，NOx存储催化剂的NOx存储能力K从t＝0开始首先随着增加的时间t降低。此降低首先由热老化造成并且其次由硫污染造成。如果硫污染在脱SOx运转的范围内被消除，则NOx存储催化剂的NOx存储能力K再次增加。然而，由于NOx存储催化剂的热老化，在脱SOx运转后NOx存储催化剂的NOx存储能力K不能再次达到时间t＝0的初始值。

图3根据具有低的硫灵敏度的诊断方法——在下文中称为“方法1”——显示了不同地老化的NOx存储催化剂的泄露率SR。图4显示了实际的NOx存储能力K。图3中显示的图表显示了通过在DE 102012 218 728 A1中描述的方法确定的泄露率SR。此方法评价了在浓再生运转期间在NOx存储催化剂上游和下游的积分的λ信号。例如，可以通过λ探头12和14确定λ信号。

图4中的图表显示了相同老化的NOx存储催化剂的实际的NOx存储能力K。作为老化阶段1，AS1代表新型NOx存储催化剂。AS2和AS3是热老化的NOx存储催化剂，AS3比AS2被热老化更长的时期。由图3和4明显的是，热老化既降低了实际的NOx存储能力又增加了通过方法1确定的泄露率。

在方法1的定义的基础上，较高数值的泄露率SR表示具有较低性能或较大老化的NOx存储催化剂。泄露率SR因而还可以被用作说明性老化指数。例如，可以使用泄露率阈值SR_max——其表征通过方法1不容许地老化的NOx存储催化剂——标准化泄露率SR。定义方法1的老化因子AF1因而是可能的。

因而，在一个实例中，第一老化因子(AF1)可以定义为测量的泄露比(slip ratio)除以最大的泄露比，其中最大的泄露比代表完全老化或退化状态的NOx存储催化剂。可以通过在浓发动机运转(例如，小于一的λ)期间测定在NOx存储催化剂上游测量的上游空气-燃料比和在NOx存储催化剂下游测量的下游空气-燃料比的差来计算泄露比。如通过图3理解的，随着NOx存储催化剂老化，由催化剂泄露的未燃烧的烃、NOx等更多，并且因此泄露比随着催化剂老化而增加。

AS1+SOx表示在热老化方面的新型NOx存储催化剂，其已经被硫污染。通过方法1，AS1+SOx在其泄露率SR的基础上被评价为具有比AS3更低的老化。然而，AS1+SOx的NOx存储能力K比AS3的NOx存储能力K低得多。方法1因而是具有低的硫灵敏度的诊断方法。

图5显示了对时间积分的在多种老化状态的NOx存储催化剂上游和下游的若干个NOx质量流量。例如，可以由排气的质量流率和来自在NOx存储催化剂上游和下游的NOx传感器的——比如NOx传感器11和13——传感器信号确定积分的NOx质量流率。例如，可以由新鲜空气的质量流率和注入的燃料的量，通过控制装置比如控制装置10测定排气的质量流率。

NOx存储催化剂关于它们各自的老化状态和硫污染的命名与图3和4中的那些相同。在图5的各自的单独图表中，s_up指的是在NOx存储催化剂上游的积分的NOx质量流率。曲线s_down相应地表示在NOx存储催化剂下游的积分的NOx质量流率。每种情况中的曲线mod表示来自模型计算的在NOx存储催化剂下游的积分的NOx质量流率。

s_down关于s_up的上升意味着已经被NOx存储催化剂吸附的NOx的比例下降，这意味着NOx存储催化剂是活性较小的。评价NOx存储催化剂的老化状态的方法——在下文中称为“方法2”——基于在NOx存储催化剂下游的积分的NOx质量流率s_down与阈值s_down_max的比较。当超过阈值s_down_max时，NOx存储催化剂可以被分类为是不容许地老化的。通过s_down的标准化，例如使用阈值s_down_max，可能生成方法2的说明性老化指数AF2。因而，在一个实例中，第二老化因子AF2可以定义为在NOx存储催化剂下游的测量的NOx流率除以最大的NOx流率——其代表完全老化或退化状态的NOx存储催化剂。可以在稀发动机运转(例如，λ大于一)期间计算下游NOx流率。在一些实例中，可以基于上游NOx流率测定最大的NOx流率。

由图5显而易见的是，方法2对NOx存储催化剂的硫污染灵敏。在其热老化与硫污染方面的新型NOx存储催化剂AS1-SOx显示了比高度热老化的NOx存储催化剂AS3甚至更大的NOx质量流率s_down，并且因而被评价为是“更老化的”。

根据本公开内容，方法1和方法2的老化指数可以被一起评估，以便获得关于如下的结论：NOx存储催化剂的总体当前老化中热老化和由SOx污染造成的老化的比例。由SOx污染造成的NOx存储催化剂的老化还可以称为“表观老化”(AA)。这是基于如下假设：由于其大部分是通过脱SOx运转可逆的，基于SOx污染的老化不是“真正的”老化。

在一个实例中，确定若干个灵敏度因子，其反映方法1和方法2对硫污染的灵敏度。在此实例中，对于方法1灵敏度因子设定为SS1＝0.2并且对于方法2灵敏度因子设定为SS2＝1。至少在一个实例中，方法2代表对硫的最高的可测量的灵敏度，并且因此设定为1，而方法1代表方法2的对硫的灵敏度的一部分，并且因而在本文设定为1的一部分(例如，0.2)。由硫污染造成的表观老化AA然后计算为

AA＝(AF1-AF2)/(SS2–SS1) [等式1]。

如上面说明的，可以通过上游和下游空气-燃料比(AFR)——其被标准化为最大的下游AFR——之间的差测定AF1。可以基于上游和下游NOx流率——其被标准化为最大的下游NOx流率——之间的差测定AF2。在另一个实例中，可以基于标准化为最大的下游NOx流率的下游NOx流率测定AF2。

热老化A_t然后计算为

A_t＝AF1–SS1*AA [等式2]

或

A_t＝AF2–SS2*AA [等式3]

因而可能以关于热老化和NOx污染差别的方式确定NOx存储催化剂1的老化状态，并且得到适当的措施。

例如，通过比较表观老化AA与阈值，可能如指示的开始脱SOx运转。还可能经由比较热老化A_t与阈值以确定不容许的老化并且因此确定置换NOx存储催化剂的需要。

图6给出了定性可视化的等式1至3。图6显示了NOx存储催化剂的NOx存储能力K对积分的NOx污染和运转时间的图。首先，显示了通过方法1和2老化的NOx存储能力K的图。还显示了通过本公开内容的方法确定的由热老化A_t和表观老化AA造成的老化的比例。

图7是图解用于测定NOx存储催化剂的老化状态的方法700的流程图。可以根据存储在控制器的存储器中的非临时性指令通过控制器比如控制单元10实施方法700。方法可以结合一个或多个传感器(例如，λ传感器12、14和NOx传感器11、13)和一个或多个致动器(例如，发动机3的喷油器)进行。

在702处，方法700测定运转参数。测定的运转参数可以包括发动机转速、发动机负荷、指令的(commanded)发动机空气-燃料比、测量的排出的空气-燃料比、测量的排出的NOx浓度、和其它参数。在704处，方法700包括测定发动机是否在浓或是稀空气-燃料比条件下运转。浓条件可以包括小于化学计量学的指令的或实际的空气-燃料比(例如，提供比可用于燃烧燃料的氧更多的燃料)。稀条件可以包括大于化学剂量学的指令的或实际的空气-燃料比(例如，提供比可用于与氧一起燃烧的燃料更多的氧)。

如果发动机不在稀或浓空气-燃料比条件下运转(例如，发动机以化学计量学运转)，方法700回到702以继续监测运转参数。如果发动机在浓或稀条件下运转，方法700行进至706以测定发动机是否在稀条件下运转。如果发动机不在稀条件下运转，发动机因而在浓条件下运转，并且方法行进至708以使用利用上游和下游空气-燃料比作为输入的低灵敏度模型测定NOx存储催化剂(例如，NOx存储催化剂1)的第一老化因子。低灵敏度模型展示出对NOx存储催化剂上的硫负载相对低的灵敏度，并且因而可以用于测定由热老化造成的NOx存储催化剂的老化状态。

在一个实例中，低灵敏度模型可以计算泄露比的导数的最大值和达到最大值流逝的时间(相对于当在NOx存储催化剂上游检测到浓排气时的时间)。可以根据等式mfRdcUs＝(1-1/lamUs)*(MAF/PHI)通过测定在NOx存储催化剂上游的还原剂的质量流量(mfRdcUs)计算泄露比的导数，其中lamUs是在NOx存储催化剂上游测量的空气-燃料比，MAF是测量的质量空气流量，并且PHI是化学计量的空气-燃料比。可以根据等式mfRdc Ds＝(1-1/lamDs)*(MAF/PHI)计算在NOx存储催化剂下游的还原剂的质量流量(mfRdcDs)，其中lamDs是在NOx存储催化剂下游测量的空气-燃料比。积分的泄露比计算如下：

mRdcUs＝TimeIntegralPurge(mfRdcUs)

mRdcDs＝TimeIntegralPurge(mfRdcDs)

rSlp＝mRdcDs/mRdcUs

泄露比的导数是rDelSlp＝TimeDerivativePurge(rSlp)

其中：

mRdcUs：上游气体中还原剂对浓清除(purge)的积分的质量(g)，其通过NOx存储催化剂上游的还原剂的质量流量(mfRdcUs)对浓清除的持续时间进行积分(TimeIntegralPurge)来测定。

mRdcDs：下游气体中还原剂对浓清除的积分的质量(g)，其通过NOx存储催化剂下游的还原剂的质量流量(mfRdcDs)对浓清除的持续时间进行积分(TimeIntegralPurge)来测定。

rSlp＝在下游对在上游的还原剂的积分的质量的泄露比(-)。

rDelSlp：泄露比的导数(1/s)，其通过对泄露比(rSlp)求导(TimeDerivativePurge)来计算。

然后通过如下测定老化检测：比较泄露比的时间导数(rDelSlp)的最大值与可校准的阈值(1/s)，以及在上游位置中取得加浓(richness)的时间位置与另一个时间阈值(s)，以及泄露比rSlp的最终值与最大值。随着NOx存储催化剂老化，rDelSlp的值越高，越快达到该值(取得加浓更短的时间)，老化的泄露比的最终值越高。在一个实例中，第一老化因子可以设定为rSlp除以完全老化的NOx存储催化剂将期望的最大的泄露比。

返回706，如果确定发动机在稀空气-燃料比条件下运转，方法700行进至710以使用利用上游和下游NOx流量作为输入的高灵敏度模型测定第二老化因子。高灵敏度模型展示出对NOx存储催化剂上的硫负载相对高的灵敏度，并且因而可以用于测定由硫负载造成的NOx存储催化剂的老化状态。

在一个实例中，高灵敏度模型可以计算在NOx存储催化剂下游的积分的NOx质量流量s_down并且将其与阈值s_down_max比较。当超过阈值s_down_max时，NOx存储催化剂可以被分类为是完全老化的。通过s_down的标准化，例如使用阈值s_down_max，可能生成说明性老化指数AF2。在实例中，第二老化因子可以以与第一老化因子相同的方式计算，其利用来自在NOx传感器下游和上游的输出，而不是来自在λ传感器下游和上游的输出。

708和710二者均行进至712，其中确定是否已经测定第一和第二老化因子二者。如果还没有测定第一和第二老化因子二者，方法700行进至714以继续监测条件，直到满足浓或稀条件以实施各自的老化因子测定。

一旦已经测定两种老化因子，方法700行进至716以基于第一老化因子、第二老化因子、和各自的模型灵敏度测定硫老化(SA)状态。如上面说明的，可以通过第一老化因子和第二老化因子之间的差除以高灵敏度模型的模型灵敏度和低灵敏度模型的模型灵敏度之间的差SA ＝(AF1-AF2)/(SS2–SS1)测定硫老化状态。

在718处，方法700包括基于硫老化状态、第一或第二老化因子、和第一或第二模型灵敏度测定热老化(TA)状态TA＝AF1–SS1*SA或TA＝AF2–SS2*SA。在720处，方法700包括当硫老化状态大于第一阈值时引发脱SOx运转。在一个实例中，第一阈值可以是0.5，使得当NOx存储催化剂一半充满硫时，NOx存储催化剂可以清除硫。在另一个实例中，第一阈值可以较大，例如，0.9，使得只有当NOx催化剂相对充满硫时进行清除。脱SOx(还称为硫清除)运转可以包括调节燃料注入量、燃料注入正时、节气门位置、和/或其它合适的发动机运转参数以转换和释放存储的SOx。

在722处，方法700包括当热老化状态大于第二阈值时指示NOx存储催化剂的退化。第二阈值可以是指示NOx存储和/或转换不再有效的合适的阈值，比如0.7、0.9等。为了指示退化，可以通知操作者(例如，经由显示元件)和/或可以设定诊断代码。

在724处，方法700任选地包括基于硫和/或热老化状态调节一个或多个发动机运转参数。例如，随着NOx存储催化剂老化，燃料注入量、燃料注入正时、和/或节气门位置可以被调节以在存储运转期间和/或在NOx和/或SOx清除期间补偿老化的NOx存储催化剂。方法700然后返回。

注意，本文包括的实例控制和评估程序可以用于多种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和程序可以在非临时性存储器中存储为可执行的指令，并且可以由包括控制器的控制系统结合多种传感器、致动器、和其它发动机硬件实施。本文描述的具体的程序可以代表任意数目的处理策略比如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等中的一种或多种。正因如此，说明的多种动作、操作、和/或功能可以以说明的顺序、平行地、或在一些情况下省略地进行。同样地，处理的顺序不必然需要实现本文描述的实例实施方式的特征和优点，而是提供以便于说明和描述。说明的动作、操作和/或功能中的一种或多种可以反复地进行，这取决于使用的具体的策略。进一步，描述的动作、操作和/或功能可以图示地代表待编程入发动机控制系统中的计算机可读的存储介质的非临时性存储器的代码，其中通过执行系统——包括多种发动机硬件组件——中的指令结合电子控制器实施描述的动作。

将理解本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体的实施方式不以限制性意义考虑，因为众多变化是可能的。例如，上面的技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置式4、和其它发动机类型。本公开内容的主题包括本文公开的多种系统和配置、和其它特征、功能、和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求具体地指出视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指的是“一个”要素或“第一”要素或其等价物。这样的权利要求应当理解为包括并入一个或多个这样的要素，既不需要也不排除两个或更多个这样的要素。可以通过本权利要求的修改或通过本申请或相关申请中新的权利要求的呈现要求保护公开的特征、功能、要素、和/或性质的其它组合和子组合。这样的权利要求，在范围上无论与原始权利要求相比更宽、更窄、相等或不同，也视为包括在本公开内容的主题内。

Claims (18)

1.确定具有内燃机的机动车辆的NOx存储催化剂的老化状态的方法，其包括：

通过第一方法确定由热老化引起的所述NOx存储催化剂的老化的第一比例，其中所述第一方法包括第一硫灵敏度因子；

通过第二方法确定由硫负载引起的所述NOx存储催化剂的老化的第二比例，其中所述第二方法包括第二硫灵敏度因子，并且其中所述第一硫灵敏度因子和所述第二硫灵敏度因子分别是所述第一方法和所述第二方法中的硫灵敏度的设定的因子；

由所述第一比例和所述第二比例确定所述NOx存储催化剂的总体老化状态；和

基于所述第一比例、所述第二比例、所述第一硫灵敏度因子和所述第二硫灵敏度因子引发用于所述NOx存储催化剂的脱硫的运转。

2.根据权利要求1所述的方法，其中使用至少两种诊断方法测定所述第一比例和所述第二比例，所述至少两种诊断方法中的至少第一诊断方法对所述NOx存储催化剂的硫负载灵敏，并且所述至少两种诊断方法中的至少第二诊断方法对所述NOx存储催化剂的硫负载不灵敏。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二诊断方法是如下方法：其比较在所述NOx存储催化剂上游的至少一个空气/燃料比信号与在所述NOx存储催化剂下游的至少一个空气/燃料比信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二诊断方法是如下方法：其比较对一个时间段积分的在所述NOx存储催化剂上游的至少一个空气/燃料比信号与对相同时间段积分的在所述NOx存储催化剂下游的至少一个空气/燃料比信号。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一诊断方法是如下方法：其由在所述NOx存储催化剂上游的至少一个NOx信号和在所述NOx存储催化剂下游的至少一个NOx信号确定通过所述NOx存储催化剂的NOx泄露。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一诊断方法是如下方法：其由对时间积分的在所述NOx存储催化剂上游的至少一个NOx信号和对时间积分的在所述NOx存储催化剂下游的至少一个NOx信号确定通过所述NOx存储催化剂的所述NOx泄露。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述第一比例指示所述NOx存储催化剂是退化的。

8.机动车辆，其包括：

内燃机，

NOx存储催化剂，和

控制单元，其具有指令以：

通过第一方法确定由热老化引起的所述NOx存储催化剂的老化的第一比例，其中所述第一方法包括第一硫灵敏度因子；

通过第二方法确定由硫负载引起的所述NOx存储催化剂的老化的第二比例，其中所述第二方法包括第二硫灵敏度因子，并且其中所述第一硫灵敏度因子和所述第二硫灵敏度因子分别是所述第一方法和所述第二方法中的硫灵敏度的设定的因子；

基于所述第一比例指示所述NOx存储催化剂是退化的；和

基于所述第一比例、所述第二比例、所述第一硫灵敏度因子和所述第二硫灵敏度因子引发用于所述NOx存储催化剂的脱硫的运转。

9.根据权利要求8所述的机动车辆，其中为了确定所述第一比例，所述控制单元具有指令以在浓空气-燃料比条件期间比较对一个时间段积分的在所述NOx存储催化剂上游的第一空气/燃料比信号与对相同时间段积分的在所述NOx存储催化剂下游的第二空气/燃料比信号。

10.根据权利要求8所述的机动车辆，其中为了确定所述第二比例，所述控制单元具有指令以在稀空气-燃料比条件期间比较在所述NOx存储催化剂上游的第一NOx信号与在所述NOx存储催化下游的第二NOx信号。

11.根据权利要求8所述的机动车辆，其中当所述第一比例大于第一阈值时所述控制单元具有指令以指示所述NOx存储催化剂是退化的，并且当所述第二比例大于第二阈值时所述控制单元具有指令以引发用于所述NOx存储催化剂的脱硫的运转。

12.一种用于发动机的方法，其包括：

基于第一模型测定NOx存储催化剂的第一老化因子，所述第一模型包括对一个时间段积分的在所述NOx存储催化剂上游的上游空气/燃料比和对相同时间段积分的在所述NOx存储催化剂下游的下游空气/燃料比作为输入；

基于第二模型测定所述NOx存储催化剂的第二老化因子，所述第二模型包括在所述NOx存储催化剂上游的上游NOx流量和在所述NOx存储催化剂下游的下游NOx流量作为输入；

基于所述第一老化因子、第二老化因子、所述第一模型的第一硫灵敏度因子、和所述第二模型的第二硫灵敏度因子计算所述NOx存储催化剂的硫老化状态，其中所述第一硫灵敏度因子是所述第一模型的设定的因子，并且其中所述第二硫灵敏度因子是所述第二模型的设定的因子；和

增加发动机空气-燃料比，以便响应于超过阈值硫老化状态的所述硫老化状态实施脱硫。

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括基于所述硫老化状态、所述第一老化因子、和所述第一硫灵敏度因子计算所述NOx存储催化剂的热老化状态。

14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括基于所述硫老化状态、所述第二老化因子、和所述第二硫灵敏度因子计算所述NOx存储催化剂的热老化状态。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一硫灵敏度因子比所述第二硫灵敏度因子低。

16.根据权利要求12所述的方法，其中在浓空气-燃料比条件期间测量在所述NOx存储催化剂上游的所述上游空气-燃料比和在所述NOx存储催化剂下游的所述下游空气-燃料比。

17.根据权利要求12所述的方法，其中在稀空气-燃料比条件期间测量在所述NOx存储催化剂上游的所述上游NOx流量和在所述NOx存储催化剂下游的所述下游NOx流量。

18.根据权利要求12所述的方法，其中测定所述NOx存储催化剂的所述第二老化因子包括基于所述第二模型测定所述NOx存储催化剂的所述第二老化因子，所述第二模型包括对一个时间段积分的在所述NOx存储催化剂上游的上游NOx流量和对相同时间段积分的在所述NOx存储催化剂下游的下游NOx流量作为输入。

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