CN108463625A - 针对催化剂老化而适应空气-燃料(a/f)控制的方法 - Google Patents

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Abstract

系统包含排气处理系统，其构造成经由催化剂处理来自燃机的排放物。系统包含控制器，其构造成获得指示催化剂性能的操作参数。控制器构造成至少部分地基于操作参数来确定指示催化剂的退化的退化因子。控制器构造成确定构造成修改用于燃机的空气‑燃料比命令的适应项，以考虑退化。

Description

针对催化剂老化而适应空气-燃料(A/F)控制的方法
技术领域
本文公开的主题涉及一种用于内燃机的排气处理系统，且更具体地，涉及基于催化剂性能的适应性控制。
背景技术
发动机(例如，内燃机例如往复式发动机或燃气涡轮)燃烧燃料和空气的混合物以生成燃烧气体，其将驱动力施加至发动机的构件(例如，以移动活塞或驱动涡轮)。随后，燃烧气体作为排气退出发动机，其可经受排气处理系统，排气处理系统包括一个或多个催化转换器(例如，三元催化剂(TWC)组件、选择性催化还原(SCR)组件)以降低氮氧化物(NOX)的排放物、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、和其他的排放物。然而，催化剂在降低排放物方面的效率可随着时间降低，从而导致发动机失去排放物适应性。
发明内容
在与原始请求保护的主题的范围相称的某些实施例在下文概述。这些实施例不旨在限制请求保护的主题的范围，而是这些实施例仅旨在提供主题的可能形式的简要概述。实际上，主题可包括多种形式，其可类似于或不同于下文解释的实施例。
在第一实施例中，系统包含构造成经由催化剂处理来自燃机的排放物的排气处理系统，以及控制器，其构造成获得指示催化剂性能的操作参数，至少部分地基于操作参数来确定指示催化剂的退化的退化因子，确定构造成修改用于燃机的空气-燃料比命令的适应项，以考虑催化剂的退化因子，以及生成指示适应项的信号。
在第二实施例中，电子控制单元包含可操作地联接至存储器的处理器，其中处理器被编程以运行在存储器上的指令以获得操作参数，其指示催化剂在处理来自燃机的排放物中执行得多好，至少部分地基于操作参数来确定指示催化剂已经退化了多少的退化因子，确定构造成修改用于燃机的空气-燃料比命令的适应项，以考虑催化剂的退化因子，以及生成指示适应项的信号。
在第三实施例中，一种或多种非暂时性计算机可读介质编码一个或多个处理器可运行例程，其中该一个或多个例程，当由控制器的处理器运行时，引起待执行的动作，包含获得操作参数，其指示催化剂在处理来自燃机的排放物中的转换性能，至少部分地基于操作参数来确定指示催化剂已经退化了多少的退化因子，确定构造成修改用于燃机的空气-燃料比命令的适应项，以考虑催化剂的退化因子，以及生成指示适应项的信号。
附图说明
本主题的这些和其他的特征、方面和优点当参考附图阅读以下详细描述时将变得更好理解，在其中相似的标号贯穿图代表相似的部分，其中：
图1是联接至发动机的三元催化剂(TWC)排气处理(例如，后处理)系统的实施例的示意图；
图2是控制图1的发动机的空气-燃料命令的控制器(例如，电子控制单元(ECU))的功能操作的实施例的示意图；
图3是由图1的控制器的处理器执行的过程的实施例的流程图；
图4是用于贫燃发动机的选择性催化还原(SCR)排气处理系统的实施例的示意图；
图5是控制图4的贫燃发动机的空气-燃料命令的控制器(例如，电子控制单元(ECU))的功能操作的实施例的示意图；且
图6是由图5的控制器的处理器执行的过程的实施例的流程图。
具体实施方式
本主题的一个或多个特定实施例将在以下被描述。在努力提供这些实施例的简明描述中，实际的实施方案的所有特征可不在说明书中被描述。应认识到的是，在任何这样的实际实施方案的开发中，如在任何工程或设计项目中，多种实施方案特定的决定必须做成实现开发者的特定目标，例如与系统相关和商业相关的约束条件的适应性，其可从一个实施方案到另一个实施方案发生改变。此外，应认识到的是，这样的开发努力可为复杂的且耗费时间的，但是对于具有本公开的利益的本领域的普通技术人员而言将不过是承担设计、制作、和制造的例程。
当介绍本主题的各种实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”、和“所述”旨在意味着存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”、和“具有”旨在为包括性的且意味着除了列举的元件以外可存在附加的元件。
本公开针对用于监测或估计在催化转换器中的催化剂的退化且响应于探测的或估计的退化(例如，催化剂的钝化)来调节控制的系统和方法。本文讨论的系统和方法可在三元催化剂(TWC)和/或选择性催化还原(SCR)排气处理系统中执行。排气处理(例如，后处理)系统构造成联接至燃机以处理来自燃机的排放物(例如，在发动机排气中)。排气处理系统可包含基于催化剂的系统，例如TWC系统，其使用催化剂以将有害的污染物例如NOX、HC、CO转换成不太有毒的排放物。不幸的是，随着时间使TWC经受某些操作条件经常引起反应发生的活跃部位的数量和类型改变。催化剂的表面上的活跃部位的损失可导致转换性能(即，催化剂操作得多好)的损失。当催化剂转换性能降低时，来自发动机的污染物的排放物(例如，NOX、HC、CO等)可超过排放物适应性值(例如，阈值或需求)。通过基于催化剂性能适应发动机的空气-燃料比控制，相比如果空气-燃料比控制未基于催化剂性能进行适应，发动机可维持排放物适应性达更长的持续时间。
公开的实施例包含测量或获得燃机的一个或多个操作参数，其指示催化剂的转换性能。操作参数可包含适用于指示催化剂的转换性能的系统性能的任何实际或估计的方面，例如时间(例如，发动机运转时间、催化剂老化时间、在不同的发动机温度下的时间等)、温度、流率和/或排放物测量。转换性能可描述催化剂执行将污染物转换成不太有害的排放物有多好。控制系统可基于操作参数来确定指示催化剂已经退化了多少(例如，经过时间段)的退化因子。控制系统然后可基于转换性能适应燃机的空气-燃料控制以考虑催化剂的退化，例如催化剂上的活跃部位由于老化、温度、流率、和/或种类输入的损失。
现在转向附图且参考图1，图示了联接至发动机12的TWC排气处理(例如，后处理)系统6的示意图。如以下详细描述的那样，公开的排气处理系统6监测排气处理系统6的催化剂组件14的操作参数(例如，氧化状态)。发动机12可包含内燃机例如往复式发动机(例如，多冲程发动机例如二冲程发动机、四冲程发动机、六冲程发动机等)或燃气涡轮发动机。发动机12可以以各种燃料(例如，天然气、柴油、合成气、汽油、燃料混合物(例如，甲烷、丙烷、乙烷等)等)操作。发动机12可为生成范围从10kW至10MW的功率的功率生成系统的一部分。在一些实施例中，发动机12可以以少于大约1800每分钟转数(RPM)操作。在一些实施例中，发动机12可以以少于大约2000RPM、1900RPM、1700RPM、1600RPM、1500RPM、1400RPM、1300RPM、1200RPM、1000RPM、或900RPM操作。在一些实施例中，发动机12可在大约800-2000RPM、900-1800RPM、或1000-1600RPM之间操作。在一些实施例中，发动机12可以以大约1800RPM、1500RPM、1200RPM、1000RPM、或900RPM操作。示例性的发动机12可例如包含通用电气公司的Jenbacher发动机(例如，Jenbacher 2型、3型、4型、6型或J920 FleXtra)或Waukesha发动机(例如，Waukesha VGF、VHP、APG、275GL)。
在操作期间，发动机12接收空气8(例如，氧化剂)和燃料10，其在燃烧过程中使用以将驱动力施加至发动机12的构件(例如，在气缸或一个多个涡轮中往复的一个或多个活塞)。燃烧气体16随后退出发动机12作为排气16，其包含多种排放物(例如，NOX、HC、CO或其他污染物)。排气处理系统6处理这些排放物以生成更温和的排放物(二氧化碳(CO2)、水等)。如所绘，排气处理系统6包含催化转换器或催化剂组件14。催化剂组件14(例如，TWC组件)包含入口18以接收来自发动机12的排气16(例如，流体)和出口20以排放经处理的发动机排气22。如在图1中所示，催化剂组件14包含TWC组件。TWC组件，经由其催化活性，经由多个反应还原NOX。例如，NOX可经由CO还原以生成N2和CO2，NOX可经由H2还原以生成NH3、N2和水，且NOX可经由碳氢化合物(例如，C3H6)还原以生成N2、CO2和水。TWC组件也将CO氧化成CO2，且将未燃烧的HC氧化成CO2和水。
取决于空气8与燃料10的质量比(AFR)，发动机12可作为富燃发动机或贫燃发动机操作。在包含TWC组件的实施例中，发动机12可作为富燃发动机(例如，当量比(即，实际AFR与化学计量AFR的比)，或围绕1振荡的拉姆达(λ)值(例如，化学计量发动机))操作以最大化在TWC组件中的催化活性。在其他实施例中，催化剂组件14可包含任何其他类型的氧化催化剂(例如，二元催化剂、碳氢化合物氧化催化剂、柴油氧化催化剂等)。在某些实施例中，排气处理系统6可包含设置在催化剂组件14上游和/或下游的一个或多个附加的催化剂组件(例如，设置在发动机12和催化剂组件之间的ASC组件)。在某些实施例中，排气处理系统6可包含其他的构件(例如，氧化剂注射系统，其注射空气8(例如，氧化剂、O2、O2-富集的空气、或O2-减少的空气)到排气16中)。
发动机12和排气处理系统6联接(例如，连通地)至控制器24(例如，发动机控制单元(ECU))，其控制和监测发动机12的各种操作。控制器24可包含与彼此连通的多个控制器(例如，用于发动机12和排气处理系统6的相应的控制器)。控制器24包含处理电路(例如，处理器26)和存储器电路(例如，存储器28)。处理器26可包含多个微处理器、一个或多个“通用目的”微处理器、一个或多个特殊目的微处理器，和/或一个或多个专用集成电路(ASICS)、芯片上系统(SoC)装置、或一些其他的处理器构造。例如，处理器26可包含一个或多个精简指令集(RISC)处理器或复杂指令集(CISC)处理器。处理器26可运行指令以执行发动机12和/或排气处理系统6的操作。这些指令可编码在储存在有形非暂时性计算机可读介质(例如，光盘、固态装置、芯片、固件等)例如存储器28中的程序或代码中。在某些实施例中，存储器28可完全地或部分地从控制器24移除。
存储器28可储存各种表格(例如，查找表(LUT))。存储器28也可储存模型(例如，代表和/或模拟发动机12、排气处理系统6和/或它们的构件中的各个的各方面的软件模型)。例如，存储器28可储存用于估计流率、温度、氧或排放物如何对应于催化剂性能的模型。模型可用于比较估计值与指示催化剂的转换性能的测量值。
控制器24的处理器26可构造成运行指令以控制发动机的各个方面，例如空气-燃料比(AFR)。也就是说，处理器26可构造成控制在燃烧过程期间进入发动机12的空气8和燃料10量，以优化发动机12的性能(例如，基于油门、输出、RPM或任何数量的因素)。此外，控制器24也控制和/或监测排气处理系统6的操作，例如AFR。在实施例中，处理器26可至少部分地基于适应项(例如，部分、方面等)来控制空气8和燃料10量，其考虑在催化剂的转换性能中的变化(例如，退化)。
图2是用于控制器24控制图1的发动机12的AFR的功能操作40的示意图。图2中描述的功能操作40的步骤中的所有或一些可由控制器24运行(例如，使用处理器26以运行程序且存取储存在存储器28上的数据)。此外，这些步骤中的一个或多个可与其他步骤同时执行。
图2的操作40可被执行以适应AFR命令38以考虑催化剂的降低的转换性能。转换性能可随着反应发生的活跃部位的数量降低而退化。活跃部位的损失(即，转换性能的损失)可由于老化、流率、温度和/或种类输入而出现。处理器26可确定适应项以考虑催化剂的退化。适应项构造成至少部分地基于转换性能来修改燃机12的空气-燃料比命令38。
为了考虑催化剂的老化，时钟42可被使用以基于用于处理器26存取的时钟周期来提供时间量42(例如，催化剂已经操作了多久)。处理器26可使用储存在存储器28中的一个或多个查找表(LUT)，例如欧米伽参数LUT 44和/或NOX、CO、或后催化剂排放物LUT 46。欧米伽参数LUT 44可包含一种或多种催化剂例如铂系金属(PGM)、二氧化铈、或任何其他合适的催化剂和欧米伽参数，其指示催化剂如何随着时间老化。如此，因为不同的催化剂可以以不同的速率老化，欧米伽参数LUT 44可至少部分地基于一个或多个操作参数例如时间(例如，从时钟42)和/或催化剂的类型(例如，PGM、二氧化铈等)来提供退化因子48(例如，欧米伽_PGM、欧米伽_二氧化铈等)，其指示催化剂已经退化了多少(例如，由于老化)。处理器26可线性地和/或指数地调整退化因子48，因为一些类型的催化剂的退化可基于时间线性地和/或指数地变化。退化因子48也可基于催化剂的贵金属负荷。
退化因子48可进一步考虑催化剂中的转换性能损失的其他原因，例如流率、温度、和种类输入。联接至系统6的各种传感器34可探测操作参数，其可适用于建立退化因子。例如，温度可经由传感器34探测。因为高温度可引起转换性能降低，故处理器26可使用基于模型的估计器50以确定考虑温度的退化因子48。例如，模型可具有对应于催化剂的老化的不同速率的温度。作为另一示例，当确定退化因子时，基于模型的估计器50可使用测量的氧值(例如，多少氧从O2储存60的期望量失去)。模型对于任何类型的催化剂可为一般的或对于某些催化剂可为特定的。如上面提到的那样，处理器26可通过与贵金属负荷成比例线性地和/或指数地改变退化因子48来考虑催化剂转换性能变化。
控制器24可使用储存在存储器中的模型来估计某些种类的排放物(例如，NOX和NH3)。处理器26可使用NOX、CO、或后催化剂排放物LUT 46以至少部分地基于前或后催化剂排放物值确定退化因子52。也就是说，基于各种排放物的量，处理器26可确定用于催化剂执行多好的退化因子52。基于排放物的退化因子52可然后与O2储存值相比较。在图2中示出的实施例中，种类控制58可修改氧储存控制60给出的O2储存设定点。备选地和/或附加地，O2储存控制60设定点可用于修改种类控制62。
处理器26可确定适应项64以修改提供至燃机的空气-燃料比命令38以考虑催化剂的一个或多个退化因子48,52。控制器24可然后基于空气-燃料比命令38调节或调整发动机12的空气-燃料比。附加地和/或备选地，控制器24可控制一个或多个其他的发动机操作参数，例如火花定时。通过修改空气-燃料比命令38，控制器24可允许发动机12在催化剂老化时维持排放物适应性达延长的持续时间，其中延长的持续时间长于空气-燃料比未被修改的持续时间。通过延长维持适应性的持续时间，控制器24减少维护且进一步改善发动机的操作。适应项64可包含氧储存控制60估计和/或种类浓度估计的线性或加权组合。如上面解释的那样，氧储存估计和/或种类浓度估计使用退化因子的图谱(例如，LUT 44,46)以分析操作参数。
处理器26可运行储存在存储器28上的指令(例如，代码)以依照本文中描述的过程执行发动机12和/或排气处理系统6的操作。图3是由控制器24的处理器26中的一个或多个执行的过程64的实施例的流程图。该过程64可应用于TWC催化剂系统。过程64可通过获得指示催化剂性能的信号开始(框66)。催化剂性能指示可经由传感器34,36和/或时钟42获得。过程64可然后通过基于催化剂性能确定(框68)指示催化剂已经退化了多少的退化因子继续。其后，处理器26中的一个或多个可确定适应项以修改发动机的空气-燃料比以考虑退化因子(框70)。然后，处理器26可生成信号，其基于修改空气-燃料比的适应项。例如，处理器26可生成指示适应项的信号(框72)。处理器26可然后基于适应项来修改燃机的空气-燃料比(框74)。通过基于考虑催化剂的老化的适应项来修改空气-燃料比命令或氧化剂注射，随着催化剂老化，控制器可允许燃机维持排放物适应性达延长的持续时间。
系统和方法可应用于选择性催化还原(SCR)排气处理系统以用于贫燃发动机排气处理控制。图4是SCR排气处理系统78的实施例的示意图，其使用用于贫燃发动机82的SCR催化剂组件80。类似于关于图1描述的TWC系统，贫燃发动机82联接至控制器(例如，发动机控制单元)84，其控制和监测发动机82的操作。发动机控制器84包含处理电路(例如，处理器86)和存储器电路(例如，存储器88)。处理器86可运行指令(例如，储存在存储器88中)以执行发动机82的操作。控制器84的处理器86可类似于控制器24操作且可构造成生成一个或多个命令以控制发动机82，例如还原剂注射(例如，无水氨、氨水、或尿素)命令90，其控制注射发动机82的还原剂。
SCR排气处理系统78可转换来自发动机82的排气92的污染物例如NOX排放物。此外，SCR排气处理系统78可包含还原剂注射系统94，其注射还原剂例如NH3或尿素到排气92中且由SCR催化剂组件80接收。贫燃发动机82可生成具有NOX或其他的非期望的污染物的排气92，其以各种温度和流率输出。传感器96联接至发动机82或其下游且构造成测量各种排气92的温度和流率参数。例如，传感器96可包含一个或多个前-SCR氨(NH3)传感器98和/或一个或多个前-SCR氮氧化物(NOx)传感器100，其构造成分别测量在排气92中的还原剂和/或污染物的浓度。此外，一个或多个后-SCR NH3传感器102和/或NOX传感器106可设置在催化剂组件下游以测量在处理的发动机排气101中的污染物和/或还原剂的浓度或量。更进一步，一个或多个RF探头或传感器108可设置在催化剂组件80内或联接至催化剂组件80以测量催化剂组件80的还原剂储存。在某些实施例中，来自RF探头108的NH3储存测量可采用电压读取的形式。在某些实施例中，电压读取可转换成NH3储存值θ(例如，使用LUT)。
来自传感器96,102,108的信号可由还原剂注射控制器112使用。还原剂注射控制器112可包含处理器114和/或存储器116。处理器114和存储器116可用于运行涉及控制注射到排气92中的还原剂的指令。附加地，信号可发送至发动机控制器84，供发动机控制器84基于还原剂测量来控制发动机的操作参数。
控制器84和/或112可基于催化性能修改还原剂注射以允许贫燃发动机82维持适应性达延长的时间段。也就是说，控制器84和/或112允许发动机处于排放物适应性达长于如果控制器84和/或112未基于催化性能修改还原剂注射的时间段。图5是供控制器84和/或112基于催化性能适应至发动机82的排气的还原剂注射的功能操作的示意图。图5中描述的功能操作118的步骤中的所有或一些可通过控制器84和/或112运行(例如，使用处理器86以运行程序且存取储存在存储器28上的数据)。此外，这些步骤中的一个或多个可与其他步骤同时执行。
类似于上面描述的TWC系统，这些指令可编码在储存在有形非暂时性计算机可读介质(例如，光盘、固态装置、芯片、固件等)例如存储器88中的程序和代码中。在某些实施例中，存储器88可完全地或部分地从控制器24移除。存储器88可储存各种表格(例如，查找表(LUT))。存储器88也可储存模型(例如，代表和/或模拟发动机82、排气处理系统78、和/或它们的构件中的各个的各种方面的软件模型)。例如，存储器88可储存用于估计流率、温度、氨、或排放物如何对应于催化剂性能的模型。模型可用于比较估计值与指示催化剂的转换性能的测量值。
因为催化剂随着时间退化，在SCR催化剂组件80中的催化剂不可有效地转换污染物和/或降低污染物足够到用于发动机82停留在适应性中和/或最小化维护。也就是说，随着反应发生的活跃部位的数量减少，转换性能可退化。活跃部位的损失(即，转换性能的损失)可由于老化、流率、温度、和/或种类输入而出现。
控制器84和/或112可使用一个或多个发动机操作参数(例如由传感器96,102,108测量的实际操作参数和/或估计的操作参数)，例如在催化剂组件80上游和下游的测量的NH3和/或NOX浓度(例如，从NH3传感器98,104和/或NOX传感器100,106接收的)。
因为不同的催化剂可以以不同的速率老化，控制器84和/或112可使用来自传感器96,102,108的信号以基于催化性能的一个或多个操作参数例如催化剂的类型来确定指示催化剂的退化(例如，由于老化)的退化因子122。备选地和/或附加地，处理器86和/或114可接收来自时钟120的信号，其可用于估计催化剂的退化。例如，处理器86和/或114可使用一个或多个LUT 124,126连同与催化剂的老化相关联的来自时钟120的时间(例如，基于处理器86的时钟周期)，以确定退化因子122。随着由时钟120测量的时间前进，LUT可提供催化剂的增加的退化。处理器86和/或114可线性地和/或指数地调整退化因子122，因为一些类型的催化剂的退化可基于时间线性地和/或指数地改变。
退化因子122可进一步考虑催化剂中的转换性能损失的其他的原因且由基于模型的估计器128使用以确定NH3储存控制估计信号132。控制器84可输入操作参数和/或退化因子122到基于模型的估计器128中(例如，基于软件的模型)以生成催化剂组件80的NH3储存控制140状态的估计和/或用于退出催化剂组件80的排放物(例如，NOX)的排放物控制148的估计。例如，在催化剂组件80上游和下游的测量的NH3浓度可在模型中使用以生成催化剂组件80的估计的NH3储存控制140和/或退出催化剂组件80的估计的NH3排放物。在其他实施例中，在催化剂组件80上游和下游的测量的NOX浓度可在模型中使用以生成用于催化剂组件80的估计的排放物控制。对于催化剂组件80，控制器84可比较估计的NH3储存与测量的NH3储存(例如，基于来自RF探头108的反馈)。例如，基于模型的估计器128可确定估计信号132，其考虑催化剂的老化(例如，经由来自LUT 124和/或LUT 126的退化因子122)、温度、流率、和/或种类输入。如上面关于TWC催化剂组件解释的那样，模型128可具有对应于催化剂的老化的不同速率的温度。
为了考虑催化剂的老化，时钟120可被使用以基于用于处理器86和/或114访问的时钟周期提供时间量(例如，催化剂已经操作了多久)。处理器86和/或114可使用储存在存储器88和/或116中的LUT 124和/或LUT 126，例如欧米伽参数LUT 124和/或NH3、NOX、和/或后催化剂排放物LUT 126。因为不同的催化剂可以以不同的速率老化，欧米伽参数LUT 124可至少部分地基于一个或多个操作参数例如时间(例如，来自时钟120)和/或催化剂的类型(例如，钒、沸石等)来提供退化因子122(例如，欧米伽_钒、欧米伽_沸石等)，其指示催化剂已经退化了多少(例如，由于老化)。换而言之，处理器86和/或114可使用LUT 124和/或后催化剂排放物LUT 126以基于时间和/或催化构件的类型来提供欧米伽值。例如，欧米伽值可关联于钒、沸石、和/或贵金属的活性部位密度。例如，因为钒通常不能抵抗与沸石一样高的温度，处理器86和/或114可确定在相比对于钒在类似的持续时间上的最优温度更高的温度下的钒欧米伽值比沸石欧米伽值增加得更快。此外，因为一些类型的催化剂的退化可基于时间线性地和/或指数地变化，处理器86和/或114可线性地和/或指数地调整退化因子122。退化因子122也可基于催化剂的贵金属负荷。
类似的过程可基于后催化剂NH3和/或NOX排放物而通过处理器86和/或114执行。例如，处理器86和/或114可基于NH3、NOX、和/或其他后催化剂排放物来确定退化因子122，其指示催化剂已经退化了多少。LUT 126可基于探测的NH3和/或NOX的量而包含不同的退化速率。此外，退化速率可取决于后催化剂排放物的类型来改变，类似于上面描述的催化剂的类型。
处理器86可基于估计信号132来适应催化剂组件80的NH3储存140，以考虑催化剂的退化。估计的可变量然后被使用来添加适应项142以至少部分地基于转换性能来修改燃机82的还原剂注射命令90(例如，尿素注射命令、NH3注射命令等)。
如图5中所示，时钟120可连同前-SCR NH3和/或NOX、后催化剂NH3和/或NOX或二者来使用。也就是说，退化因子122可从前-SCR LUT 124、后催化剂LUT 126或二者生成。在图5中，估计信号132考虑在前-SCR(例如，参考数字144)和后催化剂(例如，参考数字146)值二者中使用的退化因子122。此外，后催化剂排放物控制148也可考虑退化因子122且还原剂注射命令90可至少部分地基于适应项142(例如，一个或多个适应项142的线性或加权组合)。
处理器86和/或114可运行储存在存储器88和/或116中的指令(例如，代码)以依照本文中描述的过程执行排气处理系统78的操作。图6是由发动机控制器84和/或还原剂注射控制器112的处理器86和/或114中的一个或多个执行的过程160的实施例的流程图。该过程160可应用于用于贫燃发动机的SCR催化剂。过程160可通过处理器86获得指示催化剂性能的信号(框162)而开始。催化剂性能指示可经由传感器96和/或时钟120获得。过程160可然后通过基于催化剂性能来确定(框164)指示催化剂已经退化了多少的退化因子继续。其后，处理器86和/或114中的一个或多个可确定适应项以修改用于发动机82的还原剂注射命令，以考虑催化剂的退化(框166)。然后，处理器86和/或114可生成信号，其基于修改还原剂注射命令的适应项。例如，处理器86和/或114可生成指示还原剂注射命令的信号(框166)。处理器86和/或114可然后基于还原剂注射命令来修改还原剂的注射(框170)。通过基于考虑催化剂的老化的适应项来修改还原剂注射，随着催化剂老化，控制器可允许燃机82维持排放物适应性达延长的持续时间。
本实施例的技术效果涉及控制发动机的空气/燃料比或还原剂注射。在某些实施例中，发动机可包含一个或多个操作参数，其用于指示催化剂性能。控制器可接收操作参数，其可用于确定催化剂的退化因子。在实施例中，退化因子指示催化剂的老化。控制器可确定适应项以修改空气-燃料比或还原剂注射以考虑催化剂的老化。通过改变空气-燃料比或还原剂注射，发动机可维持排放物适应性达延长的持续时间，且发动机的寿命可改善。
该本书面描述使用示例来公开本主题，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本主题，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本主题的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构元件，则这样的其它示例意于处在权利要求的范围内。

Claims (20)

1. 一种系统，包括：
排气处理系统，其构造成经由催化剂处理来自燃机的排放物；和
控制器，其构造成：
获得指示催化剂性能的操作参数；
至少部分地基于所述操作参数来确定指示所述催化剂的退化的退化因子；
确定适应项，其构造成修改用于所述燃机的空气-燃料比命令，以考虑所述催化剂的退化因子；以及
生成指示所述适应项的信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述适应项包括氧储存估计、种类浓度估计、或其任何组合的线性或加权组合。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氧储存估计、种类浓度估计、或其任何组合使用退化因子的图谱以分析所述操作参数。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成随着所述催化剂老化而修改所述空气-燃料比命令以允许所述燃机处于排放物适应性达延长的持续时间。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述排气处理系统包括三元催化剂(TWC)组件。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作参数包括时间指示，其对应于所述催化剂已经操作了多久。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括由所述控制器控制的燃机，且其中所述控制器基于所述空气-燃料比命令来调节或调整所述燃机的空气-燃料比。
8.一种电子控制单元，包括：
处理器，其可操作地联接至存储器，其中所述处理器被编程以运行在所述存储器上的指令，以：
获得操作参数，其指示催化剂在处理来自燃机的排放物时执行得多好；
至少部分地基于所述操作参数来确定指示所述催化剂已经退化了多少的退化因子；
确定适应项，其构造成修改用于所述燃机的空气-燃料比命令，以考虑所述催化剂的退化因子；以及
生成指示所述适应项的信号。
9.根据权利要求8所述的电子控制单元，其特征在于，所述处理器构造成使用查找表，其基于时间和所述催化剂的型号来提供欧米伽值，其中所述欧米伽值指示所述催化剂的退化因子。
10.根据权利要求9所述的电子控制单元，其特征在于，所述欧米伽值与铂系金属(PGM)、二氧化铈、或其任何组合相关联。
11.根据权利要求9所述的电子控制单元，其特征在于，所述欧米伽值基于所述催化剂的贵金属负荷。
12.根据权利要求8所述的电子控制单元，其特征在于，所述催化剂的退化因子基于时间线性地或指数地调整。
13.根据权利要求8所述的电子控制单元，其特征在于，所述适应项至少部分地基于使用氧的量的基于模型的估计器。
14.根据权利要求8所述的电子控制单元，其特征在于，所述适应项至少部分地基于流率、温度、种类输入、或其组合。
15.一种或多种非暂时性计算机可读介质，其编码一个或多个处理器可运行例程，其中所述一个或多个例程，当由控制器的处理器运行时，引起待执行的动作，包括：
获得操作参数，其指示催化剂在处理来自燃机的排放物中的转换性能；
至少部分地基于所述操作参数来确定指示所述催化剂已经退化了多少的退化因子；
确定适应项，其构造成修改用于所述燃机的空气-燃料比命令，以考虑所述催化剂的退化因子；以及
生成指示所述适应项的信号。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述控制器的处理器引起待执行的动作，包括基于所述催化剂的退化因子的图谱确定所述退化因子，其中所述图谱包括氧储存、种类浓度、或其任何组合的估计。
17.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述控制器的处理器引起待执行的动作，包括基于所述氧储存、种类浓度估计、或其任何组合来确定所述适应项。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，确定所述适应项包括使用具有用于后催化剂排放物的退化因子的图谱的查找表。
19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述后催化剂排放物包括NOX、CO、或其任何组合。
20.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述催化剂的老化基于时钟周期确定。
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