CN112135961B - 减轻由于水冷凝而导致的传感器故障的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种诊断系统(10)，其包括设置在排气后处理系统下游的传感器(24)。所述诊断系统(10)中还包括中央诊断单元(35)，所述中央诊断单元(35)被配置为诊断与所述传感器(24)相关联的冷凝状况，以减轻由于所述传感器(24)上的水冷凝而导致的传感器故障，所述中央诊断单元(35)基于与所述排气后处理系统的部件相关的水储存和释放信息执行对所述冷凝状况的诊断。所述传感器(24)基于所述水储存和释放信息而被激活。

Description

减轻由于水冷凝而导致的传感器故障的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及用于诊断传感器操作的系统和方法，并且更具体地涉及用于诊断排气后处理系统中的传感器的操作的诊断系统和方法。
背景技术
许多排气系统使用催化剂和位于催化剂下游的某种类型的传感器。在这样的系统中，在某些条件下，水可能被催化剂储存以及从催化剂释放，在传感器上冷凝并引起损坏。例如，某些柴油后处理系统使用催化剂和下游氮氧化物(NOx)传感器(例如，在车辆尾管中)，其可能由于水冷凝而损坏。催化剂组分，特别是沸石基催化剂(例如Cu-沸石催化剂)可储存并随后释放大量的可在传感器上冷凝的H2O。除了发动机排出的H2O浓度外，冷凝还取决于许多因素。因此，为了避免对传感器的损坏，通常在可能导致冷凝的某些操作条件期间(例如，在冷起动期间)传感器被停用相当长的时间。这种方法导致NOx传感器停用的时间段比所需的更长，这导致当NOx未被监测的不期望的时间段。这可能导致排放控制降低。因此，需要控制这种传感器的操作窗口，以防止在可能发生冷凝的条件下操作，同时加宽操作窗口。
发明内容
本发明针对由于所述传感器上的水冷凝而导致的传感器故障的问题。
根据一个实施例，本公开提供了一种诊断系统，包括：设置在排气后处理系统下游的传感器；以及中央诊断单元，其被配置为诊断与所述传感器相关联的冷凝状况，以减轻由于所述传感器上的水冷凝而导致的传感器故障，所述中央诊断单元基于与所述排气后处理系统的部件相关的水储存和排放信息来执行对所述冷凝状况的诊断，使得所述传感器基于所述水储存和排放信息而被激活。
在一个示例中，诊断系统还包括虚拟露点传感器，其被配置为基于排气后处理系统的部件的水释放点来确定估计露点时间和估计露点温度。在另一示例中，基于估计露点时间和估计露点温度来激活传感器。在又一示例中，估计露点时间和估计露点温度可根据传感器的位置而变化。在又一示例中，由中央诊断单元基于由排气后处理系统的部件引起的水冷凝的动力学模型来计算水释放点。在又一示例中，动力学模型是具有吸附速率和解吸速率的双位点动力学模型，吸附速率和解吸速率均与由排气后处理系统的部件引起的水冷凝相关联。在另一示例中，双位点动力学模型包括与吸附速率相关联的第一模型和与解吸速率相关联的第二模型。
在另一示例中，传感器是氮氧化物传感器。在另一示例中，传感器设置在排气后处理系统中的选择性催化还原(SCR)催化剂的下游。在又一示例中，排气后处理系统的部件包括SCR催化剂、柴油氧化催化剂、柴油颗粒过滤器和氨氧化催化剂装置中的至少一个。
根据另一实施方式，本公开提供了一种用于传感器的诊断方法。该方法包括以下步骤：将传感器布置在排气后处理系统的下游；对与传感器相关联的冷凝状况执行诊断，以减轻由于传感器上的水冷凝引起的传感器故障；基于与排气后处理系统的部件相关的水储存和释放信息来评估冷凝状况；以及基于所述水储存和释放信息激活所述传感器。
在一个示例中，该方法包括基于与排气后处理系统的部件相关联的估计露点时间和估计露点温度来确定水释放点。在另一示例中，该方法包括：基于部件的水释放点确定安全激活点；以及基于安全激活点激活传感器。在又一示例中，该方法包括根据传感器的位置改变估计露点时间和估计露点温度。在又一示例中，该方法包括基于由排气后处理系统的部件引起的水冷凝的动力学模型来计算水释放点。在又一示例中，该方法包括生成具有吸附速率和解吸速率的双位点动力学模型，其中吸附速率和解吸速率均与由排气后处理系统的部件引起的水冷凝相关联。在一个变型中，该方法包括生成与双位点动力学模型的吸附速率相关联的第一模型和与解吸速率相关联的第二模型。
在另一示例中，该方法包括氮氧化物传感器作为上述传感器。在又一示例中，该方法包括将传感器布置在排气后处理系统中的选择性催化还原(SCR)催化剂的下游。在又一示例中，该方法包括SCR催化剂、柴油氧化催化剂、柴油颗粒过滤器和氨氧化催化剂装置中的至少一个作为排气后处理系统的部件。
根据本发明，由于能够基于水储存和排放信息而激活传感器，所以能够克服由于水冷凝而导致的传感器故障的问题，从而有效地监测NOx。
虽然公开了多个实施例，但是本领域技术人员通过以下详细说明将会明了本公开的其他实施例，所述详细说明示出并描述了本公开的说明性实施例。因此，附图和详细描述本质上被认为是说明性的而非限制性的。
附图说明
通过参考下面结合附图对本公开的实施例的描述，本公开的上述和其他特征以及获得它们的方式将变得更加明显，并且本公开本身将被更好地理解，其中：
图1是以中央诊断单元为特征的传感器诊断系统的功能框图；
图2至图7示出了图1的中央诊断单元的示例性诊断方法。
图8是执行图1的中央诊断单元的诊断方法的示例性方法的流程图。
贯穿若干视图，对应的附图标记指示对应的部分。虽然附图表示本公开的实施例，但是附图不一定按比例绘制，并且为了更好地说明和解释本公开，可以夸大某些特征。本文中所陈述的实例以一种形式说明本发明的示范性实施例，且这些实施例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
现在仅通过示例并参照附图描述本公开的一些实施例。此外，以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且绝不意图限制本公开、其应用或用途。如本文中所使用，术语“单元”或“模块”可指代执行一个或一个以上软件或固件程序、组合逻辑电路和/或提供所描述功能性的其它合适组件的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器或微处理器(共享、专用或群组)和/或存储器(共享、专用或群组)，或者是它们的一部分或包含它们。因此，虽然本公开包括单元的特定示例和布置，但是当前的安全控制系统的范围不应如此受限，因为其它修改对于本领域技术人员将变得显而易见。
本领域的技术人员将认识到，所提供的实施例可在硬件、软件、固件和/或其组合中实施。根据实施例的程序代码可以以任何可行的编程语言实现，诸如C、C++、HTML、XTML、JAVA或任何其它可行的高级编程语言，或者高级编程语言和低级编程语言的组合。
如本文所使用的，与量结合使用的修饰语“约”包括所述值，并且具有上下文所规定的含义(例如，其至少包括与特定量的测量相关联的误差程度)。当在范围的上下文中使用时，修饰语“约”也应被认为公开了由两个端点的绝对值限定的范围。例如，“从约2至约4”的范围也公开了“从2至4”的范围。
如下文进一步描述的，本公开包括开发基本模型以描述H2O吸附和解吸以及对催化剂组分如Cu-沸石催化剂的热效应。该模型是根据实验室数据开发并使用发动机数据验证的动力学模型。该模型可用于预测性地确定操作边界以减轻由于水冷凝引起的传感器故障。传感器操作控制的典型方法限制了传感器的操作范围以避免由冷凝引起的破裂。因此，使用这样的传统方法，在FTP周期的大部分时间内禁用传感器。使用本公开的教导，可以减轻由于水冷凝引起的传感器故障，同时与常规方法相比可以加宽传感器的操作窗口，从而使得能够符合由EPA建立的使用中比率要求。
现在参考图1，示出了对车辆(未示出)的一个或多个传感器执行诊断过程的传感器诊断系统10。如图所示，系统10通常包括定位成接收来自发动机14的排气的柴油氧化催化器(“DOC”)12、位于DOC 12下游的柴油颗粒过滤器(“DPF”)16、位于DPF 16下游的选择性催化还原(“SCR”)催化器18、将DEF供应到DEF阀22以引入到DPF 16和SCR催化器18之间的排气流中的柴油排气流体(“DEF”)箱20，以及位于SCR催化剂18下游的NOx传感器24。系统10还可包括位于DOC 12上游的指示来自发动机12的排气流的流量传感器26和定位成提供SCR催化剂18的入口处的排气温度的指示的温度传感器28。如本文进一步描述的，发动机控制模块(“ECM”)或控制器30可与NOx传感器24、流量传感器26和温度传感器28通信，并配置成执行系统10的工况的分析以确定何时激活和停用NOx传感器24。
如图所示，控制器30通常包括处理器31和具有指令的非暂时性存储器33，所述指令响应于处理器31的执行而致使处理器31执行本文中所描述的控制器16的各种功能。处理器31、非暂时性存储器33和控制器30不受特别限制，并且例如可以是物理分离的。此外，在某些实施例中，控制器30可以形成包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或多个计算设备的处理子系统的一部分。控制器30可以是单个设备或分布式设备，并且控制器30的功能可以由硬件和/或作为非瞬态计算机可读存储介质(诸如非瞬态存储器33)上的计算机指令来执行。
处理器31中包括中央诊断单元(“CDU”)35，其配置成使用虚拟露点传感器(“VDS”)37来诊断与NOx传感器24相关的冷凝状况并减轻由于NOx传感器24上的水冷凝引起的传感器故障。在实施例中，CDU 35被设计成通过确定何时开启NOx传感器24可能是安全的来减轻由于水冷凝引起的传感器故障。CDU 35尤其提供了一种通过使用基于动力学模型的虚拟露点传感器37来控制NOx传感器操作的方法。VDS 37确定NOx传感器24的操作边界，以避免在排气管NOx传感器24上的潜在冷凝。此外，已知怠速条件也可由于较低的温度而导致水冷凝在NOx传感器24上。VDS 37还可用于在怠速条件期间制定策略以避免NOx传感器24上的冷凝。因此，有利的是CDU 35有助于提高NOx传感器24的鲁棒性并加宽其操作窗口。
虽然本公开主要在减轻位于SCR催化剂18下游的NOx传感器24的故障的上下文中描述，但是应当理解，本公开的教导可以应用于各种其它系统中。通常，本公开应用于具有位于储存水的催化剂下游的易受冷凝损害的传感器的任何系统。也考虑其它合适的传感器以适合不同的应用。
在某些实施例中，控制器30包括功能上执行控制器30的操作的一个或多个解释器、确定器、评估器、调节器和/或处理器。这里包括解释器、确定器、评估器、调节器和/或处理器的描述强调了控制器30的某些方面的结构独立性，并且示出了控制器的一组操作和责任。在本申请的范围内理解执行类似的总体操作的其他分组。解释器、确定器、评估器、调节器和处理器可以以硬件和/或非瞬态计算机可读存储介质上的计算机指令来实现，并且可以分布在各种硬件或基于计算机的组件上。
在功能上执行控制器30的操作的示例性和非限制性实现元件包括提供在此确定的任何值的传感器、提供作为在此确定的值的前体的任何值的传感器、数据链路和/或网络硬件，包括通信芯片、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线布线、同轴布线、屏蔽线、发射器、接收器和/或收发器、逻辑电路、硬线逻辑电路、在特定非瞬态状态下的可重构逻辑电路，至少包括电、液压或气动致动器、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、分频器、增益元件)和/或数字控制元件的任何致动器。
本文描述的某些操作包括解释和/或确定一个或多个参数或数据结构的操作。如本文所利用的，解释或确定包括通过本领域已知的任何方法接收值，包括至少从数据链路或网络通信接收值，接收指示该值的电子信号(例如，电压、频率、电流或PWM信号)，接收指示该值的计算机生成的参数，从非瞬态计算机可读存储介质上的存储器位置读取该值，通过本领域已知的任何手段，和/或通过接收可以用来计算解释参数的值，和/或通过引用被解释为参数值的默认值，来接收作为运行时参数的值。
如本领域技术人员所理解的，在系统10中，来自发动机14的排气流经DOC 12，在DOC 12中一氧化氮(NO O2)被转化为NO2。NO2在DPF 16中与碳反应以生成CO2和NOx。DEF雾通过DEF阀22喷射到柴油排气流中以通过一系列反应形成氨(NH3)。NOx和NH3流入SCR催化剂18，在其中它们反应形成N和H2O蒸气，从而将释放的排放物(NOx和NH3)降低至接近零的水平。
在本公开中，公开了用于通过对SCR催化剂18处的吸附和解吸进行建模来预测SCR催化剂18之外(例如，在NOx传感器24处)的水浓度和温度的方法和系统。如上所述，SCR催化剂18可在低温下储存显著量的水，其中大部分在较高温度下释放，这可导致NOx传感器24处的破坏性冷凝。
现在参考附图2至图7，示出了使用VDS37的CDU 35的示例性诊断方法。在图2中，CDU 35利用描绘催化剂材料(例如SCR催化剂18)的水储存量的曲线32中所示的数据。曲线32的数据集34示出了在76℃的温度下催化剂的吸水特性。每个点36示出了在暴露于由X轴指示的水浓度4小时之后的水吸收(Y轴)。例如，如点36所示，确定在76℃和水浓度约为6mol％时，催化剂的吸水率约为每单位质量催化剂为2.7％。这通过在干燥时(即暴露于水浓度之前)对样品催化剂进行称重，然后在4小时后再次称重来确定。数据集38示出了在51℃的温度下的水吸收。数据集40示出了在25℃的温度下的水吸收。类似地，数据集42示出了在17℃的温度下的水吸收。从数据中可以看出，催化剂样品在较低的温度下更容易吸收水。
现在参考图3，使用不同的X轴(例如相对湿度百分比)再现图2中描绘的数据。如图3的曲线44所示，对于所有数据集34、38、40、42，对于区域46中的水浓度具有快速的水吸收。在区域48中，开始出现水滴形式的实际冷凝。对于区域46和48之间的浓度，在没有冷凝的情况下发生吸水。
现在参考图4，在诊断过程期间，CDU 35利用描绘样品催化剂中水储存和释放的动力学的实验结果的曲线50中所示的数据。典型地，将样品催化剂放置在反应器管中，并且小心地控制提供给管的气体浓度和温度。曲线50包括入口气体52的水浓度、样品催化剂的水浓度54和温度56。在实验的吸附阶段期间(由包含大约最初600秒的区域58表示)，温度保持恒定在大约80℃，并且具有大约3％的水浓度的气体被供应到反应器管。
在某些情况下，SCR催化剂18可在低温下储存显著量的水。在较高的温度下，水可以作为蒸汽释放。即使发动机排出的H2O浓度可能不超过露点水平，由后处理系统部件释放的附加水蒸气也可能在传感器位置处超过露点水平(其可能比催化剂表面更冷)，并因此冷凝出水并损坏NOx传感器24。如果发动机出水为10％，则蒸汽释放将增加水冷凝，从而将水浓度增加至15％。这可能超过露点水平并导致冷凝。常规诊断系统不解决后处理系统部件(例如SCR催化剂18、DOC 12、DPF 16、AMOX(氨氧化催化剂装置)等)中的这种额外的储存水。例如，SCR催化剂18储存最大量的水，该最大量的水是DOC 12的最大量的4或5倍。
当水储存在SCR催化剂18上时，它是导致显著的生热的放热过程。例如，SCR输出温度可以在温度上高于SCR。在水释放的过程中，会发生相反的情况。SCR输出温度在温度上低于SCR。此外，还加入了来自SCR催化剂18的水。这两个因素尤其导致NOx传感器24上的水冷凝。在一些情况下，跨越SRC催化剂18两端的温度下降可高达70℃(C)。例如，如果尾管处的温度下降为又一个20℃，则这是可导致冷凝的温度显著下降。
如图所示，样品水浓度54滞后(lag)于入口气体浓度52，并且样品水浓度54和入口气体浓度52之间的区域60表示储存在样品催化剂中的水。具体而言，试样催化剂在吸收区域58的端部处饱和。在等温解吸区62期间，关闭入口气体并将温度保持在约80℃下约1小时。在实验的程序升温解吸阶段(由区域64表示)期间，当温度56升高时，热解吸光谱用于观察从样品催化剂的表面解吸的分子。如图所示，当温度56斜向上升通过大约150℃时，少量的水在水释放点66处被释放(参见样品水浓度54的增加)，这表明一部分被吸附的水需要更高的温度来释放。
VDS 37被配置为基于水释放点66来确定估计露点时间和估计露点温度。估计露点时间和估计露点温度可根据NOx传感器24的位置而变化。在实施例中，如果排气温度低于估计露点温度，则CDU 35在冷怠速、启动时间、冷环境、冷启动等期间将NOx传感器24置于停用状态(例如，如果其已经开启则将其关闭)。因此，CDU 35提供了模拟水在催化剂表面上的储存和释放的能力。传统的传感器诊断系统不考虑后处理系统部件上的水储存和释放。
在实施例中，CDU 35通过向水释放点66增加预定时间段69来确定安全激活点67，使得在与NOx传感器24相关联的水冷凝小于预定阈值之后立即激活NOx传感器24。结果，NOx传感器24比常规系统更快且更早地被激活，并且因此CDU 35提供增强的NOx排放控制。在常规系统中，由于NOx传感器24的位置处的水释放点66未知，因此NOx传感器24通常在冷起动时段的大部分期间停用较长时间段。相反，对于CDU 35，NOx传感器24更早地被激活，导致燃料效率益处，并且因为CDU35更早地激活NOx传感器24，所以更快地满足了EPA使用比要求。结果，NOx传感器24的操作窗口变宽。
例如，基于露点预测而开启NOx传感器24，该露点预测需要知道NOx传感器24的位置处的水浓度和温度。在常规系统中，水浓度是从排气中获得的。然而，如图6所示，由于储存的水的释放，SCR 18出口处的水浓度可以高于排气(参见图6中的尖峰88、90)。下面将更详细地描述这种现象。CDU 35基于后处理系统的催化部件上的水储存效应精确地预测露点。
现在参考图4和图5，CDU 35生成在约82℃下暴露于具有约1％水浓度的气体的催化剂的水浓度随时间变化的双位点动力学模型的图表68。更具体地，图表68示出弱结合水的第一模型的结果70和强结合水的第二模型的结果72。
对于每个模型组成，使用以下速率表达式：吸附速率＝kadsCH2O(1-θ)，并且解吸速率＝kdesθ；其中
Figure GDA0003195812440000081
对于弱结合模型，Edes＝54kJ/mol；Ades＝6.6e11；并且α＝0。对于强结合模型，Edes＝100kJ/mol；Ades＝2.04e13；并且α＝0.13。θ是储存在催化剂上的水与其储存水的容量相比的无量纲水。从上文应当清楚，当θ为1时，催化剂饱和(即，不能再发生吸附)。Kads是吸附的速率常数，其与温度无关。Kdes是解吸的速率常数，其是温度的强函数。在实施例中，弱结合水在较低温度下解吸。例如，在等温解吸期间，主要弱结合的水被解吸，如图6的区域62所示。然而，强结合水主要在较高温度下解吸，如图4的区域64所示。使用上述模型，可以在SCR催化剂18的出口位置处预测水浓度和温度。在一些实施例中，在SCR催化剂18的出口和NOx传感器24的位置之间存在热损失。因此，可以使用基于实际测量的经验模型来预测NOx传感器24的位置处的温度和浓度。例如，第一模型70对应于图4中所示的吸附区域58的端部，而第二模型72对应于图4中所示的水释放点66。
现在参考图6和图7，CDU 35在典型的冷启动FTP调节循环期间生成水浓度的曲线图74。在冷启动时段期间(即，大约0至200秒)，大量的水储存在SCR催化剂18上，如图6的虚线76所示。这种水储存伴随着大量的热释放。结果，温度沿着SCR催化剂18的长度急剧增加(参见图7的图表78，其示出模拟催化剂入口温度80、催化剂中间温度82和催化剂出口温度84)。最后，当SCR催化剂18足够暖(例如，超过500秒)时，储存的水被释放，生成SCR催化剂18的水浓度的尖峰(spike)，如虚线76所示，这些尖峰超过发动机出水浓度86(例如，见尖峰88、90)。取决于传感器位置处的温度，这些尖峰可能超过NOx传感器24附近的露点水平。该温度不仅受到通过系统的发动机输出热传播的影响，而且还受到H2O储存和释放的热效应的影响。
现在参考图8，示出了执行诊断系统10的示例性方法或过程。尽管以下步骤主要是相对于图1至图7的实施例来描述的，应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，可以以不同的顺序或次序修改和执行该方法内的步骤。
该方法开始于步骤100。在步骤102中，CDU 35启动对与NOx传感器24相关联的冷凝状况的诊断，以减轻由于NOx传感器24上的水冷凝引起的传感器故障。在步骤104中，CDU 35基于与SCR催化剂18相关的水储存和释放信息来评估冷凝状况。如上所述，水储存和释放信息用于在冷起动时段期间激活NOx传感器24。在步骤106中，VDS 37基于SCR催化剂18中样品催化剂的水释放点来确定估计露点时间和估计露点温度。然而，估计露点时间和估计露点温度根据NOx传感器24的位置而变化。还可设想，NOx传感器24的位置可根据应用而变化。例如，NOx传感器24位于AMOX或发动机14的下游。预期其它合适的配置以适合不同的应用。
在步骤108中，CDU 35生成具有吸附速率和解吸速率的双位点动力学模型。吸附速率和解吸速率都与由SCR催化剂18中的样品催化剂引起的水冷凝相关。在步骤110中，CDU35生成与吸附速率相关的第一动力学模型和与双位点动力学模型的解吸速率相关的第二动力学模型。在步骤112中，CDU 35基于由SCR催化剂18中的样品催化剂引起的水冷凝的第一和第二动力学模型计算水释放点66。在步骤114中，CDU 35通过向水释放点66增加预定时间段69来确定安全激活点67，使得在与NOx传感器24相关的水冷凝小于预定阈值之后立即激活NOx传感器24。
在步骤116中，当在时间和温度上达到安全激活点67时，控制进行到步骤118。否则，控制进行到步骤120。在步骤118中，NOx传感器24例如由CDU 35激活。在步骤120中，如果NOx传感器24处于激活状态，则例如通过CDU 35停用NOx传感器24。然而，如果NOx传感器24已经处于停用状态，则步骤120是可选步骤并且不执行停用。在一些实施例中，如果NOx传感器24处于停用状态，则CDU 35防止NOx传感器24被激活，直到达到安全激活点67。还可以设想，基于估计露点时间和估计露点温度来激活NOx传感器24。该方法在步骤122结束，步骤122可以包括返回到步骤102。
应当进一步理解到，在此包含的各个图中示出的连接线旨在表示各个元素之间的示例功能关系和/或物理联接。应注意到，在实际的系统中可以存在许多另选或附加功能关系或物理连接。然而，益处、优点、对问题的解决方案以及可导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更显著的任何元素不应被解释为关键的、必需的或必要的特征或元素。因此，该范围不受所附权利要求书之外的任何限制，在所附权利要求书中，除非明确说明，否则对单数形式的元素的引用不意在表示“一个且仅一个”，而是表示“一个或多个”。此外，在权利要求中使用类似于“A、B或C中的至少一者”的短语的情况下，意在将该短语解释为意味着A单独可以存在于实施例中，B单独可以存在于实施例中，C单独可以存在于实施例中，或者元素A、B或C的任意组合可以存在于单个实施例中；例如，A和B，A和C，B和C，或A和B和C。
在本文的详细描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合其它实施例实现此特征、结构或特性(无论是否明确描述)在受益于本公开的所属领域的技术人员的知识范围内。在阅读说明书之后，所属领域的技术人员将明了如何在替代实施例中实施本发明。
虽然已将本公开描述为具有示例性设计，但可在本发明的精神和范围内进一步修改本公开。因此，本申请旨在覆盖使用本公开的一般原理的本公开的任何变化、使用或修改。此外，本申请旨在覆盖在本公开所属的本领域中的已知的或习惯的实践范围内并且落在所附权利要求的限制内的对本公开的这种偏离。
此外，本公开中的元件、组件或方法步骤不旨在贡献于公众，而不管该元件、组件或方法步骤是否在权利要求中明确陈述。本申请的权利要求的要素不应根据35U.S.C.112(f)的规定进行解释，除非使用短语“意味着”明确地叙述该要素。如本文所使用的，术语“包括”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性包含，使得包括元素列表的过程、方法、制品或设备不仅包括那些元素，而且可以包括未明确列出的或该过程、方法、制品或设备固有的其它元素
在不脱离本公开的范围的情况下，可以对所讨论的示例性实施例进行各种修改和添加。举例来说，虽然上文所描述的实施例提到特定特征，但本公开的范围还包含具有不同组合的特征的实施例及不包含所有所描述特征的实施例。因此，本公开的范围旨在涵盖落在权利要求书的范围内的所有此类替代、修改及变化，连同其所有等同物。

Claims (20)

1.一种诊断系统(10)，该诊断系统(10)包括：
传感器(24)，该传感器设置在排气后处理系统的下游；以及
中央诊断单元(35)，该中央诊断单元被配置为诊断与所述传感器(24)相关联的冷凝状况，以减轻由于所述传感器(24)上的水冷凝而导致的传感器故障，所述中央诊断单元(35)基于与所述排气后处理系统的部件相关的水储存和释放信息来执行对所述冷凝状况的诊断，使得所述传感器(24)基于所述水储存和释放信息而被激活。
2.根据权利要求1所述的诊断系统(10)，该诊断系统还包括虚拟露点传感器(37)，所述虚拟露点传感器被配置为基于所述排气后处理系统的所述部件的水释放点(66)来确定估计露点时间和估计露点温度。
3.根据权利要求2所述的诊断系统(10)，其中，所述传感器(24)基于所述估计露点时间和所述估计露点温度而被激活。
4.根据权利要求2所述的诊断系统(10)，其中，所述估计露点时间和所述估计露点温度能够根据所述传感器(24)的位置而变化。
5.根据权利要求2所述的诊断系统(10)，其中，所述水释放点(66)由所述中央诊断单元(35)基于由所述排气后处理系统的所述部件引起的水冷凝的动力学模型来计算。
6.根据权利要求5所述的诊断系统(10)，其中，所述动力学模型是具有吸附速率和解吸速率的双位点动力学模型，所述吸附速率和解吸速率均与由所述排气后处理系统的所述部件引起的水冷凝相关。
7.根据权利要求6所述的诊断系统(10)，其中，所述双位点动力学模型包括与所述吸附速率相关的第一模型(70)和与所述解吸速率相关的第二模型(72)。
8.根据权利要求1所述的诊断系统(10)，其中，所述传感器(24)是氮氧化物传感器。
9.根据权利要求1所述的诊断系统(10)，其中，所述传感器(24)设置在所述排气后处理系统中的选择性催化还原(SCR)催化剂(18)的下游。
10.根据权利要求1所述的诊断系统(10)，其中，所述排气后处理系统的所述部件包括SCR催化剂(18)、柴油氧化催化剂(12)、柴油颗粒过滤器(16)和氨氧化催化剂装置中的至少一个。
11.一种用于传感器(24)的诊断方法，该诊断方法包括：
将所述传感器(24)设置在排气后处理系统的下游；
对与所述传感器(24)相关联的冷凝状况执行诊断，以减轻由于所述传感器(24)上的水冷凝引起的传感器故障；
基于与所述排气后处理系统的部件相关的水储存和释放信息来评估所述冷凝状况；以及
基于所述水储存和释放信息来激活所述传感器(24)。
12.根据权利要求11所述的诊断方法，该诊断方法还包括：基于与所述排气后处理系统的所述部件相关联的估计露点时间和估计露点温度来确定水释放点(66)。
13.根据权利要求12所述的诊断方法，该诊断方法还包括：基于所述部件的水释放点(66)来确定安全激活点(67)；以及基于所述安全激活点(67)来激活所述传感器(24)。
14.根据权利要求12所述的诊断方法，该诊断方法还包括：根据所述传感器(24)的位置改变所述估计露点时间和所述估计露点温度。
15.根据权利要求12所述的诊断方法，该诊断方法还包括：基于由所述排气后处理系统的所述部件引起的水冷凝的动力学模型来计算所述水释放点(66)。
16.根据权利要求15所述的诊断方法，该诊断方法还包括：生成具有吸附速率和解吸速率的双位点动力学模型，其中所述吸附速率和解吸速率都与由所述排气后处理系统的所述部件引起的所述水冷凝相关联。
17.根据权利要求16所述的诊断方法，该诊断方法还包括：生成与所述双位点动力学模型的吸附速率相关联的第一模型(70)和与所述双位点动力学模型的解吸速率相关联的第二模型(72)。
18.根据权利要求11所述的诊断方法，该诊断方法还包括：将一氮氧化物传感器包含在内作为所述传感器(24)。
19.根据权利要求11所述的诊断方法，该诊断方法还包括：将所述传感器(24)设置在所述排气后处理系统中的选择性催化还原(SCR)催化剂(18)的下游。
20.根据权利要求11所述的诊断方法，该诊断方法还包括：将SCR催化剂(18)、柴油氧化催化剂(12)、柴油颗粒过滤器(16)和氨氧化催化剂装置中的至少一个包含在内作为所述排气后处理系统的所述部件。
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