CN114076015A - 用于检测从喷射器的释放的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于检测从喷射器的释放的系统和方法”。描述了用于操作包括催化剂和微粒过滤器的发动机的方法和系统。在一个示例中，可以根据多个度量来确定还原剂从喷射器释放，使得可以提高释放指示的可靠度。另外，可以响应于释放指示来调整发动机的操作，使得可以维持排气系统温度。

Description

用于检测从喷射器的释放的系统和方法
技术领域
本公开涉及排气后处理系统，并且更具体地涉及用于检测从喷射器的释放的系统和方法。
背景技术
排气后处理系统可以包括用于捕获NOx的稀NOx捕集器(LNT)和/或位于微粒过滤器上游的柴油机排气催化剂(例如，氧化催化剂)。通过在NOx捕集器的上游引入还原剂，可以将保持在NOx捕集器中的NOx转化为N2和H2O和CO2。通过经由使进入微粒过滤器上游的柴油机排气催化剂的还原剂氧化来加热微粒过滤器，可以促进微粒过滤器中的含碳烟粒的氧化。具体地，来自柴油机排气催化剂的热量可以流到微粒过滤器，使得微粒过滤器内的含碳烟粒可以被氧化。还原剂(诸如碳氢化合物)可以经由喷射器在NOx捕集器的上游或在氧化催化剂的上游引入，使得LNT中的NOx可以被转化或者使得微粒过滤器中的烟粒可以被氧化。一些喷射器可能会无意中降解碳氢化合物并将碳氢化合物释放到排气系统中。当不希望冲洗LNT(例如，还原LNT中的NOx)或使微粒过滤器再生(例如，氧化微粒过滤器中的烟粒)时，碳氢化合物可能会被意外释放。因此，可能会浪费碳氢化合物，并且可能会增加标准排放。
发明内容
发明人在本文中已经认识到上述缺点并且已经开发了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：经由控制器生成多个度量，所述多个度量包括排放装置两端的氧浓度差和温度差；以及响应于还原剂从定位在排气系统中的喷射器释放而调整发动机操作，其中所述释放基于将所述多个度量与作为一个或多个发动机参数的函数的一个或多个阈值进行比较。
通过响应于多个度量来调整发动机操作，可以可靠地确定当喷射器未被命令打开时还原剂从喷射器释放。例如，如果喷射器两端的氧浓度差大于阈值，同时柴油机排气催化剂两端指示放热反应，则可以指示还原剂从喷射器释放的指示。在确定还原剂的释放后，可以调整发动机的操作以降低排气温度，并且可以向车辆乘员提供释放的还原剂的指示，使得可以对车辆进行维修以减少还原剂的浪费。
本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可以减少还原剂的浪费和不期望的尾管排放水平。另外，所述方法可以限制排气温度以降低后处理装置劣化的可能性。此外，所述方法可以提高确定存在或不存在还原剂释放的准确度。
当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，将容易明白本说明书的以上优点和其他优点以及特征。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了示例性发动机的详细示意图；
图2示出了根据图3的方法的示例性序列；以及
图3示出了用于确定还原剂从包括微粒过滤器的系统中的喷射器释放的示例性方法。
具体实施方式
本说明书涉及操作包括喷射器的发动机排气后处理系统。在一个示例中，喷射器可以选择性地将还原剂(例如，诸如柴油燃料的碳氢化合物)喷射到图1所示类型的排气系统。在不命令喷射器打开的情况下还原剂从喷射器释放可以根据如图2所示的序列来确定。图2的序列可以经由图3的方法结合图1的系统来提供。
参考图1，内燃发动机10(包括多个气缸，图1中示出了其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。控制器12从图1的各种传感器接收信号，并采用图1的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。
发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，其中活塞36定位在所述气缸壁中并连接到曲轴40。气缸盖13紧固到发动机缸体14。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。但是在其他示例中，发动机可以经由单个凸轮轴或推杆操作气门。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气提升阀52可以由可变气门启用/停用致动器59操作，所述可变气门启用/停用致动器可以是凸轮驱动的阀操作器(例如，如美国专利第9,605,603号；第7,404,383号和第7,159,551号中所示，全部所述美国专利出于所有目的据此以引用的方式完全并入)。同样地，排气提升阀54可以由可变气门启用/停用致动器58操作，所述可变气门启用/停用致动器可以是凸轮驱动的阀操作器(例如，如美国专利第9,605,603号；第7,404,383号和第7,159,551号中所示，全部所述美国专利出于所有目的据此以引用的方式完全并入)。对于一个或多个完整的发动机循环(例如，发动机的两转)，可以将进气提升阀52和排气提升阀54停用并保持在关闭位置，从而防止流入和流出气缸30，由此停用气缸30。当气缸30被停用时，向气缸30供应的燃料流也可以停止。
燃料喷射器68被示出为定位在气缸盖13中以将燃料直接喷射到燃烧室30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料由包括燃料箱26、燃料泵21、燃料泵控制阀25和燃料轨(未示出)的燃料系统输送到燃料喷射器68。可以通过改变位置阀来调整由燃料系统输送的燃料压力，所述位置阀调节到燃料泵(未示出)的流量。另外，计量阀可以位于燃料轨中或附近以用于闭环燃料控制。泵计量阀还可以调节到燃料泵的燃料流量，从而减少泵送到高压燃料泵的燃料。
发动机进气系统9包括进气歧管44、节气门62、格栅加热器16、增压空气冷却器163、涡轮增压器压缩机162和进气增压室42。进气歧管44被示出为与任选的电子节气门62连通，所述电子节气门调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气增压室42抽吸空气以供应增压室46。压缩机叶片致动器84调整压缩机叶片19的位置。排气使涡轮164旋转，所述涡轮经由轴161联接到涡轮增压器压缩机162。在一些示例中，可以提供增压空气冷却器163。此外，可以提供任选的格栅加热器16，以在发动机10冷起动时对进入气缸30的空气加温。
可以经由调整涡轮可变叶片控制致动器78或压缩机再循环阀158的位置来调整压缩机转速。在替代性示例中，废气门79可以替换涡轮可变叶片控制致动器78，或者除了涡轮可变叶片控制致动器78之外，还可以使用废气门79。涡轮可变叶片控制致动器78调整可变几何形状涡轮叶片166的位置。当叶片处于打开位置时，排气可以穿过涡轮164，供应很少的能量来使涡轮164旋转。当叶片处于关闭位置时，排气可以穿过涡轮164并在涡轮164上施加增大的力。替代地，废气门79或旁通阀可以允许排气围绕涡轮164流动，以便减少供应到涡轮的能量的量。压缩机再循环阀158允许压缩机162的出口15处的压缩空气返回到压缩机162的入口17。替代地，可以调整压缩机可变叶片致动器78的位置，以改变压缩机162的效率。以这种方式，压缩机162的效率可以降低，以便影响压缩机162的流量并降低压缩机喘振的可能性。此外，通过使空气返回到压缩机162的入口，可以增大对空气执行的功，从而增加空气的温度。空气在箭头5的方向上流到发动机10中。
飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96(例如，低电压(以小于30伏操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99，使得起动机96可以在发动机转动起动期间使曲轴40旋转。起动机96可以直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以通过皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。可以经由人机界面(例如，钥匙开关、按钮、远程射频发射装置等)69或响应于车辆工况(例如，制动踏板位置、加速踏板位置、电池SOC等等)请求发动机起动。电池8可以向起动机96供应电力。控制器12可以监测电池的荷电状态。
当燃料经由燃烧室温度达到被喷射到气缸30的燃料的自动点火温度而自动点燃时，在燃烧室30中引发燃烧。气缸中的温度随着活塞36接近上止点压缩冲程而升高。可以经由排气系统89处理排气，所述排气系统可以包括如本文所述的传感器和排放控制装置。在一些示例中，通用排气氧(UEGO)传感器126可以在排放装置71的上游联接到排气歧管48。在其他示例中，UEGO传感器可以位于一个或多个排气后处理装置的下游。此外，在一些示例中，UEGO传感器可以由具有NOx感测元件和氧感测元件两者的NOx传感器替换。
在较低的发动机温度下，任选的电热塞66可以将电能转换成热能，以便在燃烧室30中的喷射器的一个燃料喷雾锥形体旁边产生热点。通过在燃烧室30中燃料喷雾旁边产生热点，可以更容易点燃气缸中的燃料喷雾羽流，释放在整个气缸中传播的热量，升高燃烧室中的温度，并改善燃烧。可以经由任选的压力传感器67测量气缸压力，替代地或另外，传感器67也可以感测气缸温度。可以经由温度传感器91确定排气温度。
排放装置71可以包括氧化催化剂，并且其后可以是选择性催化还原(SCR)催化剂或其他排气后处理装置。排气系统89还可以包括柴油机排气催化剂(DEC)73和柴油微粒过滤器(DPF)86。DEC 73可以定位在DPF 86的上游，使得在DPF再生(例如，DPF内的烟粒的氧化)期间可以将来自DEC 73的热量传递到DPF 86。在其他示例中，LNT可以放置在73或86处。排气在箭头7所示的方向上流动。
排气系统89还包括根据排气流的方向定位在喷射器142的上游的温度传感器140和氧传感器141。排气系统89还包括下游氧传感器143、第一下游温度传感器144和第二下游温度传感器145。喷射器可以喷射来自箱26的还原剂(例如，柴油燃料)。喷射器142两端的排气空燃比差可以通过从由氧传感器143感测的空燃比减去经由氧传感器141感测的空燃比来确定。在一些示例中，氧传感器143可以定位在DPF 86的下游。替代地，喷射器142两端的排气氧浓度差可以通过从由氧传感器143感测的氧浓度减去经由氧传感器141感测的氧浓度来确定。DEC 73两端的温度差可以通过从温度传感器140观察到的温度减去温度传感器144观察到的温度来确定。另外，DEC 73和DPF 86两端的温度差可以通过从温度传感器140观察到的温度减去温度传感器145观察到的温度来确定。
可以经由高压排气再循环(EGR)系统83向发动机提供EGR。高压EGR系统83包括阀80、EGR通道81和EGR冷却器85。EGR阀80是阻止或允许排气从排放装置71的上游流动到压缩机162下游的发动机进气系统中的位置的阀。EGR可以经由穿过EGR冷却器85进行冷却。EGR还可以经由低压EGR系统75来提供。低压EGR系统75包括EGR通道77和EGR阀76。低压EGR可以从DPF 86的下游流到压缩机162上游的位置。低压EGR系统75可以包括EGR冷却器74。
控制器12在图1中被示出为常规的微计算机，包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器(例如，非暂时性存储器)106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。只读存储器106可以包括执行特定发动机控制功能(例如，燃料喷射控制、EGR控制、排放控制)的多个软件模块106a。控制器12被示出为除了接收先前讨论的那些信号之外还从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到扭矩或动力需求踏板130的用于感测由人脚132调整的踏板位置的位置传感器134；来自联接到进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量值(替代地或另外，传感器121可以感测进气歧管温度)；来自压力传感器122的增压压力；来自氧传感器126的排气氧浓度；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120(例如，热线式空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。还可以感测(传感器未示出)大气压力以供控制器12处理。在本说明书的优选方面中，曲轴每旋转一圈，发动机位置传感器118产生预定数量的等距脉冲，据此可以确定发动机转速(RPM)。
在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部以便增加燃烧室30内的体积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其冲程末端(例如，当燃烧室30处于其最大体积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的结束并最靠近气缸盖时(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点典型地被本领域的技术人员称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在一些示例中，可以在单个气缸循环期间向气缸喷射燃料多次。
在下文称为点火的过程中，喷射的燃料通过压缩点火而点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。注意，以上仅作为示例进行描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。此外，在一些示例中，可以使用二冲程循环而不是四冲程循环。
因此，图1的系统提供了一种发动机系统，所述发动机系统包括：内燃发动机；后处理系统，所述后处理系统联接到所述内燃发动机，所述后处理系统包括氧化催化剂、微粒过滤器和喷射器；第一氧传感器，所述第一氧传感器定位在所述后处理系统中在所述喷射器的上游，和第二氧传感器，所述第二氧传感器定位在所述后处理系统中在所述喷射器的下游；第一温度传感器，所述第一温度传感器定位在所述氧化催化剂的上游，和第二温度传感器，所述第二温度传感器定位在所述氧化催化剂的下游，以及第三温度传感器，所述第三温度传感器定位在所述微粒过滤器的下游。所述发动机系统包括：其中所述第二氧传感器定位在所述DEC的下游。所述发动机系统还包括控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器生成用于评估从所述喷射器的释放的多个度量。所述发动机系统包括：其中所述多个度量包括所述氧化催化剂两端的氧浓度变化和温度差。所述发动机系统还包括用于将所述多个度量与多个阈值进行比较的附加可执行指令。所述发动机系统包括：其中所述多个阈值基于排气流率、环境温度和环境压力。所述发动机系统还包括用于计数器的附加可执行指令，所述计数器包括根据度量与阈值的偏差而增加的计数值，以及用于响应于所述计数值超过阈值计数值而指示从所述喷射器的释放的指令。
现在转向图2，示出了用于确定还原剂从喷射器的释放的存在或不存在的示例性预示序列。图2的序列可以经由图1的系统和图3的方法来提供。图2的操作序列可以经由图1的系统执行根据图3的方法的存储在非暂时性存储器中的指令来提供。竖直标记t0-t3表示序列期间的感兴趣时间。图2中的所有曲线图在时间上对准并且同时发生。
从图2的顶部开始的第一曲线图是经由发动机的排气系统中的氧传感器确定的空燃比相对于时间的曲线图。替代地，氧浓度可以代替空燃比。竖直轴线表示从氧传感器确定的空燃比。空燃比在竖直轴线箭头的方向上增加(例如，变得更稀)。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。曲线202表示经由定位在还原剂喷射器上游的氧传感器确定的发动机排气中的空燃比。曲线204表示经由定位在还原剂喷射器下游的氧传感器确定的在发动机排气中的空燃比。
从图2的顶部开始的第二曲线图是DEC放热(例如，经由从DEC下游的排气温度减去DEC上游的排气温度确定的DEC两端的温度升高)温度升高相对于时间的曲线图。竖直轴线指示DEC放热温度，并且放热温度在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。曲线206表示DEC放热曲线。线250表示DEC阈值，如果DEC放热温度超过所述DEC阈值，则可以指示还原剂从喷射器释放。
从图2的顶部开始的第三曲线图是DEC+DPF放热(例如，经由从DPF下游的排气温度减去DEC上游的排气温度确定的DEC和DPF两端的温度升高)温度相对于时间的曲线图。竖直轴线指示DEC+DPF放热温度，并且放热温度在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。曲线208表示DEC+DPF放热曲线。线260表示DPF阈值，如果DEC+DPF放热温度超过所述DPF阈值，则可以指示还原剂从喷射器释放。
从图2的顶部开始的第四曲线图是发动机操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机操作状态，并且当轨迹210在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，发动机正在运转(例如，旋转并燃烧燃料)。当轨迹210在水平轴线附近处于较低水平时，发动机不运转或关闭。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。线210指示发动机状态。
从图2的顶部开始的第五曲线图是排气系统中的喷射器的还原剂释放状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示排气系统中的喷射器的还原剂释放状态，并且当轨迹212在竖直轴线箭头附近处于较高水平时指示还原剂释放。当轨迹212在水平轴线附近处于较低水平时，不指示从喷射器释放还原剂。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。线212指示还原剂释放状态。在图2的序列期间，不命令排气系统中的喷射器喷射还原剂。
在时间t0处，发动机停止并且空燃比非常稀，这指示发动机不燃烧空气和燃料。DEC放热温度为零，并且DEC+DPF放热温度为零。不指示还原剂从喷射器释放。
在时间t1处，发动机起动并且开始燃烧空气和燃料，如由发动机状态转变到高水平所示。排气系统中的上游空燃比指示比排气系统中的下游空燃比更稀的空燃比。较富的下游空燃比可以指示还原剂的释放。DEC放热温度为零，并且DEC+DPF放热温度为零。不指示还原剂从喷射器释放。
在时间t1与时间t2之间，发动机保持激活并且下游空燃比保持比上游空燃比富。DEC放热温度在时间t2附近开始升高。DEC+DPF放热温度也在时间t2附近开始升高。不指示还原剂从喷射器释放。
在时间t2处，发动机保持激活并且下游空燃比保持比上游空燃比浓。DEC放热温度升高到高于阈值250的水平，但不指示还原剂释放，因为DEC+DPF放热温度保持低于阈值260。由于释放了还原剂，因此上游O2传感器与下游O2传感器之间的O2浓度略有降低。
在时间t3处，发动机保持激活并且下游空燃比保持比上游空燃比富。DEC放热温度保持高于阈值250，并且DEC+DPF放热温度超过阈值260。因此，指示还原剂从喷射器释放。排气空燃比、DEC放热温度和DEC+DPF放热温度都指示还原剂被释放到排气系统。当还原剂是柴油燃料并且排气温度足以在DEC内燃烧柴油燃料时，还原剂可以使还原剂喷射器下游的空燃比富化、升高DEC放热温度以及升高DEC+DPF放热温度。另外，通过基于三个度量(例如，空燃比变化、DEC放热温度和DEC+DPF放热温度)确认还原剂释放，可以在还原剂释放指示中提供更高的置信度。例如，空燃比差可能是由传感器偏差引起的，但是伴随着DEC放热和DEC+DPF放热的空燃比差可以指示来自富化的空气-燃料混合物的燃料燃烧。因此，空燃比差与放热温度升高相结合可以增加用于指示从喷射器的释放的置信水平。
因此，可以基于多个度量(例如，空燃比差、放热温度差等)来改进对从喷射器的释放的评估。此外，通过应用多个度量作为喷射器释放评估的基础，可以在确定从喷射器的释放存在或不存在时提供提高的置信水平。
现在参考图3，示出了用于操作在排气系统中包括喷射器的发动机的方法。图3的方法可以作为可执行指令存储在诸如图1所示的系统中的控制器的非暂时性存储器中。图3的方法可以并入图1的系统中并且可以与所述系统协作。此外，图3的方法的部分可以经由控制器将物理世界中的装置和致动器的操作状态进行变换来执行。控制器可以根据下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。此外，方法300可以如下所述根据传感器输入来确定选定的控制参数。
在302处，方法300确定车辆工况。车辆工况可以包括但不限于DPF烟粒负荷、DPF温度、DEC温度、发动机馈送气体温度(例如，离开发动机并进入排气系统的排气的温度)、环境温度、环境压力、排气系统温度和排气流率。方法300前进到304。
在304处，方法300判断存储在DPF中的含碳烟粒的量是否大于阈值烟粒量以及DPF温度是否低于阈值温度。如果方法300判断存储在DPF中的含碳烟粒的量大于阈值烟粒量并且DPF温度低于阈值温度，则答案为是并且方法300前进到306。否则，答案为否并且方法300前进到310。
在306处，方法300经由喷射器将还原剂喷射到排气系统。喷射器可以定位在DEC的上游。通过将还原剂(例如，柴油燃料)在DEC上游喷射到排气系统中，还原剂可以被DEC氧化，从而导致DEC温度升高。另外，进入DEC的排气的温度可以随着还原剂在DEC内被氧化而升高，使得热量可以从DEC传递到下游DPF。通过升高下游DPF的温度，可以氧化保持在DPF中的烟粒，使得存储在DPF中的烟粒量减少。含碳烟粒可以被氧化成CO2。方法300前进到308。
在308处，方法300判断存储在DPF中的含碳烟粒的量是否小于阈值量。方法300可以基于DPF两端的压降和穿过DPF的排气流率来判断保持在DPF中的烟粒量。如果方法300判断存储在DPF中的烟粒的量小于阈值，则答案为是，并且方法300前进到310。否则，答案为否，并且方法300返回到308。
在310处，方法300通过命令喷射器关闭来停用喷射器。方法300前进到312。
在312处，方法300生成用于评估从喷射器的释放存在或不存在的多个度量。在一个示例中，方法300确定以下度量：
M1＝O2_pre_inj-O2_post_in
M2＝T_post_DEC-T_pre_DEC
M3＝T_post_DPF-T_pre_DEC
其中M1是基于氧传感器的输出的第一度量，O2_pre_inj是在还原剂喷射器上游的氧传感器的输出，O2_post_inj是在还原剂喷射器下游和DEC或DPF下游的氧传感器的输出，M2是基于柴油机排气催化剂两端产生的放热温度的第二度量，T_post_DEC是DEC下游的温度，T_pre_DEC是DEC上游的温度，M3是基于DEC和DPF两端产生的放热温度的第三度量，T_post_DPF是DPF下游的温度，并且T_pre_DEC是DEC上游的温度。
M1度量指示氧浓度的差，或者替代地，根据氧传感器输出确定的空燃比的差。M1度量可以指示在车辆的预期温度范围内的还原剂的释放。然而，由于氧传感器公差，M1度量可能具有较低的还原剂释放检测能力。M2度量可以指示放热温度升高，并且它可能对检测还原剂释放高度敏感。然而，仅当DEC在较高温度下操作时，才可能存在放热温度升高。M3度量可能对检测还原剂释放最不敏感，但是如果后DEC温度偏置为低并且不指示DEC放热，则它可以提供有用的数据。例如，如果T_pre_DEC＝500℃；由于传感器偏差，T_post_DEC＝700℃，但实际的后DEC温度为800℃；并且T_post_DPF＝800℃；则M2＝200℃并且M3＝300℃。如果当度量M2大于240℃时指示还原剂释放，则将不指示释放。然而，如果生成作为M2和M3之和的新度量，并且如果其值被判断为大于2·240℃＝480℃的第二阈值，则可以指示还原剂的释放。方法300前进到314。
在314处，方法300基于在312处确定的度量来判断是否要指示还原剂释放。在一个示例中，方法300可以根据以下评估来判断是否存在还原剂的释放：如果M1＞thr1 AND M2＞thr2 AND M3＞thr3，则可以指示还原剂的释放，其中AND是逻辑“与”运算，thr1是第一阈值，其可以是排气流率、环境压力、环境温度和排气进给气体温度的函数；thr2是第二阈值，其可以是排气流量、环境压力、环境温度和排气进给气体温度的函数；thr3是第三阈值，其可以是排气流量、环境压力、环境温度和排气进给气体温度的函数。在一个示例中，阈值thr1-thr3可以被配置成使得在低环境温度(例如，＜20℃)下，thr2和thr3等于较低数字(例如，-50℃)，使得总是满足M2＞thr2 AND M3＞thr3，并且使得关于是否从喷射器释放还原剂的决定由M1＞thr1驱动。另外，阈值thr1可以被定义成使得在较高的环境温度(例如，＞5℃)下满足氧传感器输出的差的较小指示，而可能需要较大的M2和M3值来指示在较高的环境温度下还原剂从喷射器释放。
在另一个示例中，度量M1-M3可以是总体度量g的子度量。例如，总体度量g(M1，M2，M3)可以是M1、M2和M3的函数。如果g(M1，M2，M3)＞thr4，则可以指示还原剂从喷射器释放。阈值thr4可以是排气流率、环境压力、环境温度和排气进给气体温度的函数。另外，可以在预定时间段(例如，2分钟)内确定函数g的平均值，并且还原剂的释放可以基于所述时间段内的g的平均值。
在又一个示例中，方法300可以根据度量的检测能力来判断是否存在还原剂的释放。例如，可以经由控制器如下生成还原剂释放计数器：
Rel_cnt＝Rel-cnt+inc(M1-thr1)+inc(M2-thr2)+inc(M3-thr3)
其中Rel_cnt是还原剂释放计数器的值，inc是基于自变数(例如，arg1＝M1并且arg2＝thr1)返回值的函数，M1-M3是如前所述的度量，并且thr1-3是如前文所述的阈值。如果Rel_cnt的值大于阈值，则可以指示还原剂的释放。
如果方法300判断多个度量指示还原剂从喷射器释放，则答案为是，并且方法300前进到316。否则，答案为否，并且方法300前进到退出。
在316处，方法300提供还原剂从排气系统的喷射器释放的指示。方法300可以经由人/机界面向车辆乘员显示消息。在一些示例中，方法300可以向远程装置传输还原剂释放的指示。另外，方法300可以响应于还原剂从喷射器释放的指示而调整车辆工况。例如，方法300可以将喷射到发动机中的燃料的正时提前以降低发动机进给气体温度。方法300还可以将增压压力限制或约束为小于阈值压力以降低发动机进给气体温度。在其他示例中，方法300可以调整排气再循环量以限制排气温度。通过限制排气温度，后处理装置(例如，DEC和DPF)的温度可以在意外的还原剂释放的条件期间受到限制。方法300前进到退出。
因此，图3的方法提供了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：经由控制器生成多个度量，所述多个度量包括排放装置两端的氧浓度差和温度差；以及响应于还原剂从定位在排气系统中的喷射器释放而调整发动机操作，其中所述释放基于将所述多个度量与作为一个或多个发动机参数的函数的一个或多个阈值进行比较。所述发动机方法包括：其中所述一个或多个发动机参数包括环境压力和温度、排气流量以及进给气体温度。所述发动机方法包括：其中所述多个度量包括氧浓度度量。所述发动机方法包括：其中所述多个度量包括柴油机排气催化剂两端的温度差。所述发动机方法包括：其中所述多个度量包括微粒过滤器和柴油机排气催化剂两端的温度差。所述发动机方法包括：其中所述多个度量是度量的子度量，所述度量包括所述子度量。所述发动机方法包括：其中调整发动机操作包括经由调整喷射正时和增压压力来降低或限制排气温度。所述发动机方法包括：其中在不命令所述释放的情况下发生所述释放，并且其中所述释放包括碳氢化合物的释放。
图3的方法还提供了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：经由控制器生成多个度量，所述多个度量包括排放装置两端的氧浓度差和温度差；以及响应于还原剂从定位在排气系统中的喷射器释放而调整发动机操作，其中所述释放基于将所述多个度量与作为一个或多个发动机参数的函数的一个或多个阈值进行比较，并且其中调整所述阈值，使得对于小于阈值温度的环境温度，自动地超过所述一个或多个阈值中的至少一个阈值。所述发动机方法还包括：计数器，所述计数器包括根据度量与所述阈值温度的偏差而增加的计数值；和指令，用于响应于所述计数值超过阈值计数值而指示从所述喷射器的释放。所述发动机方法包括：其中调整发动机操作包括降低发动机排气温度。所述发动机方法包括：其中调整发动机操作包括降低发动机增压压力。所述发动机方法包括：其中所述氧浓度差基于在排气系统中定位在喷射器上游的氧传感器的输出和在所述排气系统中定位在所述喷射器下游的的氧传感器的输出。
应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。此外，所述方法的部分可以是在现实世界中采取的用于改变装置状态的物理措施。本文所述的具体程序可以表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此，所示的各种措施、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文所述的示例性示例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的措施、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。此外，所述措施、操作和/或功能可以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述措施通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来执行。如果需要，可以省略本文中所描述的方法步骤中的一个或多个。
应理解，本文所公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体示例不应被视为具有限制含义，因为众多变型是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。
以下权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种发动机操作方法，其包括：经由控制器生成多个度量，所述多个度量包括排放装置两端的氧浓度差和温度差；以及响应于还原剂从定位在排气系统中的喷射器释放而调整发动机操作，其中所述释放基于将所述多个度量与作为一个或多个发动机参数的函数的一个或多个阈值进行比较，并且其中调整所述阈值，使得对于小于阈值温度的环境温度，自动地超过所述一个或多个阈值中的至少一个阈值。
在本发明的一个方面，所述方法包括：计数器，所述计数器包括根据度量与所述阈值温度的偏差而增加的计数值；和指令，用于响应于所述计数值超过阈值计数值而指示从所述喷射器的释放。
在本发明的一个方面，调整发动机操作包括降低发动机排气温度。
在本发明的一个方面，调整发动机操作包括降低发动机增压压力。
在本发明的一个方面，所述氧浓度差基于在排气系统中定位在喷射器上游的氧传感器的输出和在所述排气系统中定位在所述喷射器下游的的氧传感器的输出。

Claims (15)

1.一种发动机操作方法，其包括：
经由控制器生成多个度量，所述多个度量包括排放装置两端的氧浓度差和温度差；以及
响应于还原剂从定位在排气系统中的喷射器释放而调整发动机操作，其中所述释放基于将所述多个度量与作为一个或多个发动机参数的函数的一个或多个阈值进行比较。
2.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述一个或多个发动机参数包括环境压力和温度、排气流量以及进给气体温度。
3.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述多个度量包括氧浓度度量。
4.如权利要求3所述的发动机方法，其中所述多个度量包括柴油机排气催化剂两端的温度差。
5.如权利要求4所述的发动机方法，其中所述多个度量包括微粒过滤器和所述柴油机排气催化剂两端的温度差。
6.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述多个度量是度量的子度量，所述度量包括所述子度量。
7.如权利要求1所述的发动机方法，其中调整发动机操作包括经由调整喷射正时和增压压力来降低或限制排气温度。
8.如权利要求7所述的发动机方法，其中在不命令所述释放的情况下发生所述释放，并且其中所述释放包括碳氢化合物的释放。
9.一种发动机系统，其包括：
内燃发动机；
后处理系统，所述后处理系统联接到所述内燃发动机，所述后处理系统包括氧化催化剂、微粒过滤器和喷射器；
第一氧传感器和第二氧传感器，所述第一氧传感器定位在所述后处理系统中在所述喷射器的上游，所述第二氧传感器定位在所述后处理系统中在所述喷射器的下游；
第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，所述第一温度传感器定位在所述氧化催化剂的上游，所述第二温度传感器定位在所述氧化催化剂的下游，所述第三温度传感器定位在所述微粒过滤器的下游。
10.如权利要求9所述的发动机系统，其中所述第二氧传感器定位在所述氧化催化剂的下游。
11.如权利要求9所述的发动机系统，其还包括控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器生成用于评估从所述喷射器的释放的多个度量。
12.如权利要求11所述的发动机系统，其中所述多个度量包括所述氧化催化剂两端的氧浓度变化和温度差。
13.如权利要求12所述的发动机系统，其还包括用于将所述多个度量与多个阈值进行比较的附加可执行指令。
14.如权利要求13所述的发动机系统，其中所述多个阈值基于排气流率、环境温度和环境压力。
15.如权利要求12所述的发动机系统，其还包括用于计数器的附加可执行指令，所述计数器包括根据度量与阈值的偏差而增加的计数值，以及用于响应于所述计数值超过阈值计数值而指示从所述喷射器的释放的指令。
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