CN116997705A - 用于排气后处理传感器偏移检测和诊断的系统和方法 - Google Patents

用于排气后处理传感器偏移检测和诊断的系统和方法 Download PDF

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鲁蒂卡·考斯图布·戈卡莱
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Abstract

用于诊断排气后处理系统的传感器的系统和方法可以包括控制器,该控制器确定特定位置处的废气成分的量在一时间段内预期处于或低于预定义值,并且在该时间段期间接收指示来自排气后处理系统的传感器的废气成分的感测量的数据。控制器基于废气成分的感测量来确定影响排气后处理系统的传感器的偏移量,并基于所确定的偏移量发起动作以诊断传感器。

Description

用于排气后处理传感器偏移检测和诊断的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年3月11日提交的、标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR EXHAUSTAFTERTREATMENT SENSOR OFFSET DETECTION ANDDIAGNOSIS”的美国临时申请第63/159,598号的优先权和利益,该申请通过引用整体结合于此。
技术领域
本公开涉及诊断排气后处理系统。更具体地,本公开涉及对后处理传感器(尤其是氮氧化物(NOx)传感器)、故障的检测。
背景
近年来,内燃机的排放法规变得更加严格。环境问题促使世界大部分地区对内燃机实施更严格的排放要求。政府机构,例如美国的环境保护署(EPA),仔细监控发动机的排放质量,并设定发动机必须遵守的排放标准。因此,在发动机上使用排气后处理系统来减少排放的情况越来越多。排气后处理系统通常被设计成减少颗粒物、氮氧化物、碳氢化合物和其他对环境有害的污染物的排放。
概述
一个实施例涉及一种用于诊断排气后处理系统的传感器的方法,该方法包括:由控制器确定特定位置处的废气成分的量预期在一时间段内处于或低于预定义值;在该时间段期间由控制器接收指示来自排气后处理系统的传感器的废气成分的感测量的数据;由控制器基于废气成分的感测量来确定影响排气后处理系统的传感器的偏移量;以及由控制器基于所确定的偏移量发起动作以诊断传感器。
另一实施例涉及一种用于诊断排气后处理系统的传感器的系统。该系统包括控制器,该控制器包括耦合到存储可执行指令的存储器的处理器,该可执行指令在由处理器执行时使处理器:确定特定位置处的废气成分的量预期在一时间段内处于或低于预定义值;在该时间段内接收指示来自排气后处理系统的传感器的废气成分的感测量的数据;基于废气成分的感测量确定影响排气后处理系统的传感器的偏移量;以及基于所确定的偏移量发起动作以诊断传感器。
又一个实施例涉及一种非暂时性计算机可读介质,其包括可执行指令,该可执行指令在由处理器执行时使处理器:确定特定位置处的废气成分的量预期在一时间段内处于或低于预定义值;在所述时间段内接收指示来自排气后处理系统的传感器的废气成分的感测量的数据;基于废气成分的感测量确定影响排气后处理系统的传感器的偏移量;以及基于所确定的偏移量发起动作以诊断传感器。
本概述仅为说明性的,并不打算以任何方式加以限制。结合附图,在本文阐述的详细描述中,本文描述的设备或过程的其他方面、发明特征和优点将变得明显,其中相同的附图标记指代相同的元件。提供了许多具体细节,以给予对本公开主题的实施例的透彻理解。在一个或更多个实施例和/或实现中,可以以任何合适的方式组合本公开主题的所描述的特征。在这点上,本发明一个方面的一个或更多个特征可以与本发明不同方面的一个或更多个特征相结合。此外,在某些实施例和/或实现中可以识别可能不存在于所有实施例或实现中的附加特征。
附图简述
图1是根据示例性实施例的串联式混合动力交通工具系统的示意图。
图2是根据示例性实施例的图1的控制器的示意图。
图3是根据示例性实施例的、用于确定影响传感器的偏移量并基于所确定的偏移量诊断传感器的方法的流程图。
详细描述
下面是与用于基于预期零或接近零NOx输出的时段来诊断排气后处理传感器,特别是尾管NOx传感器的方法、装置和系统相关的各种概念和实现的更详细的描述。在转向详细示出某些示例性实施例的附图之前,应该理解,本公开不限于说明书中阐述的或附图中示出的细节或方法。还应当理解,本文使用的术语仅用于描述的目的,不应被视为限制性的。
随着环境法规变得越来越严格,一致的后处理系统性能对于保持交通工具排放符合要求是重要的。一致的后处理系统性能取决于后处理系统部件的正常运行,因此检测后处理系统部件何时出故障(或运行超出可接受范围)可能是一项重要功能。一个这样的后处理系统部件是选择性催化还原(SCR)系统,其将废气流中的氮氧化物(NOx)转化为危害较小的氮和水。SCR健康状况可以基于转化效率来确定,转化效率是指SCR将NOx转化为危害较小的元素的效率。确定SCR转化效率的一种方法是将SCR NOx入口值与SCR NOx出口值进行比较。因此,SCR转化效率的测定可以依赖于来自一个或更多个NOx传感器的感测值。因此,确定SCR系统是否正常工作可以取决于NOx传感器的健康状况/操作能力。
传感器固有地受到偏移和/或增益的影响。偏移是指感测值偏离实际值的平坦值(flat value)(例如,10℃的偏移意味着60℃的实际温度将被读取为70℃),而增益是指感测值偏离实际值的百分比(例如,10%或1.1的增益意味着60℃的实际温度将被读取为66℃)。因为偏移和增益对于传感器来说通常是不可避免的,所以允许存在一定量的偏移和/或增益,而不会针对有问题的传感器提出错误标志。尽管通篇提及确定影响系统输出NOx传感器的偏移量,但本文描述的系统和方法应理解为适用于偏移或增益,以及适用于任何后处理系统传感器(例如,发动机输出NOx传感器、流量传感器、温度传感器等)。此外,虽然通篇提及使用摄氏度测量温度,但本文描述的系统和方法应理解为适用于以华氏度测量温度。
现在参考图1,根据示例实施例,示出了包括动力系统(powertrain)100、后处理系统120、操作者输入/输出(I/O)设备130和控制器140的交通工具10。根据图1所示的示例实施例,交通工具10的动力系统100被构造为串联式混合动力系统。然而,在其他实施例中,动力系统100被构造为仅内燃式的动力系统(即,非混合动力交通工具应用)。交通工具10可以是公路交通工具(on-road vehicle)或非公路交通工具(off-road vehicle),包括但不限于长途运输卡车、中型卡车(例如,皮卡车)、轿车(例如,厢式轿车(sedans)、掀背车(hatchbacks)、双门轿车(coupes)等)、公共汽车、货车、垃圾车、消防车、混凝土车、运输车和任何其他类型的交通工具。在其他实施例中,本文描述的系统或其部件可以用于固定应用,例如发电机。因此,本公开适用于多种实现。
如图1所示,动力系统100包括发动机101、变速器102、传动轴103、差速器104、最终传动装置(final drive)105、电动发电机106和能量存储设备109。发动机101可以被构造为任何发动机类型,包括火花点火式内燃机、压燃式内燃机和/或燃料电池等。发动机101可以是产生废气的任何类型的发动机(例如,压缩点火发动机或火花点火发动机,其可以利用各种燃料,例如天然气、汽油、柴油燃料、喷气燃料等)。发动机101包括一个或更多个气缸和相关联的活塞。在这点上,来自大气的空气与燃料结合并燃烧,以驱动发动机101。在所示的示例中,发动机101被构造为利用柴油燃料的压缩点火发动机。燃料和空气在发动机101的燃烧室中的燃烧产生废气,该废气可操作地排放到排气管和后处理系统120。在所示的示例中,发动机101被构造为内燃机,特别是由柴油燃料驱动的压缩点火发动机。
变速器102可以被构造为任何类型的变速器,例如连续可变变速器、手动变速器、自动变速器、自动-手动变速器、双离合变速器等等。因此,当变速器从齿轮传动配置变化到连续配置(例如,连续可变变速器)时,变速器102可以包括各种设置(齿轮,用于齿轮传动),这些设置基于由此接收的输入速度(例如,来自电动发电机106等)影响不同的输出速度。像发动机101和变速器102一样,传动轴103、差速器104和最终传动装置105可以被构造成依赖于应用的任何配置(例如,最终传动装置105被构造成汽车应用中的轮子和船应用中的螺旋桨等)。此外,基于应用,传动轴103可以被构造为任何类型的传动轴,包括但不限于一段式(one-piece)、两段式(two-piece)和滑入管式传动轴(slip-in-tube driveshaft)。
在所描述的串联式混合动力配置中,发动机101和电动发电机106(例如,经由轴、齿轮箱等)机械耦合在一起。在其他实施例中,可以利用并联式混合动力配置。在并联配置中,发动机101和电动发电机106可以同时提供动力来驱动交通工具。在所描述的串联配置中,传动系统从电动发电机106接收动力,电动发电机106可以由发动机101或能量存储设备109提供动力。因此,在一些实施例中,发动机101被构造成驱动电动发电机106以产生电能。如图1所示,电动发电机106电耦合到能量存储设备109,使得电动发电机106可以将由此产生的能量提供给能量存储设备109以用于存储。在一些实施例中,电动发电机106被构造成从能量存储设备109接收存储的电能,以便于其操作。举例来说,电动发电机106可以从能量存储设备109接收存储的电能,以便于启动发动机101和/或驱动电动发电机106的电机方面。在其他实施例中,省略电动发电机106和能量存储设备109,使得交通工具10和动力系统100仅由发动机101提供动力。
如图1所示,在串联式混合动力配置中,电动发电机106(例如,经由轴、齿轮箱等)机械地耦合到变速器102。在替代实施例中(例如,固定应用,例如发电机组),动力系统100不包括变速器102,并且电动发电机106直接耦合到传动轴103。在一些实施例中,电动发电机106是具有发电和驱动能力的单个设备。在一些实施例中,电动发电机106仅具有驱动能力。如图1所示,电动发电机106电耦合到能量存储设备109,使得电动发电机106可以接收由能量存储设备109存储的能量,以便于其操作。举例来说,电动发电机106可以从能量存储设备109接收存储的电能,以便于向变速器102提供机械输出。举例来说,电动发电机106可以被构造成利用负扭矩供应来执行能量再生(例如,当其扭矩需求为零时、在发动机制动期间、当交通工具10滑行下山时等)。
根据示例实施例,能量存储设备109包括一个或更多个电池(例如,高压电池、铅酸电池、锂离子电池、磷酸铁锂电池等)、一个或更多个电容器(例如,超级电容器等),和/或任何其他能量存储设备,或其组合。如图1所示,能量存储设备109电耦合到电动发电机106。根据示例实施例,能量存储设备109被构造成存储(i)从充电站(例如,交通工具充电站等)接收的电能,(ii)由电动发电机106产生的电能,和/或(iii)由再生制动系统产生的电能。能量存储设备109可以被构造成(i)向交通工具子系统提供存储的电能,以操作交通工具10的各种基于电的部件(例如,当发动机101运行时、当发动机101关闭时,等等),(ii)向电动发电机106提供存储的电能以启动发动机101(例如,响应于在启停特征(stop-startfeature)关闭发动机101之后的重启命令、当操作者接通发动机101时,等等),和/或(iii)向电动发电机106提供存储的电能以便于向变速器102提供机械输出(例如,驱动交通工具20等)。
后处理系统120与发动机101处于废气接收连通中。在所示的示例中,后处理系统包括柴油颗粒过滤器(DPF)122、柴油氧化催化器(DOC)121、选择性催化还原(SCR)系统123和氨氧化催化器(AMOX)124。在其他实施例中,可以省略某些部件或系统和/或以不同于图1所示的顺序重新排列某些部件或系统(例如,省略DPF 122)。DOC 121被构造成接收来自发动机12的废气,并氧化废气中的碳氢化合物和一氧化碳,以及其其他功能,例如NO氧化成NO2,以促进被动DPF再生和快速SCR反应。DPF 122被布置或定位在DOC 121的下游,并且被构造成从在废气流中流动的废气中去除颗粒,例如烟灰(soot)。DPF 122包括入口和出口,在入口处接收废气,以及在从废气中基本上过滤掉颗粒物质和/或将颗粒物质转化为二氧化碳后,废气在出口处排出。
后处理系统120还可以包括还原剂输送系统,该还原剂输送系统可以包括分解室(例如,分解反应器、反应器导管、分解管、反应器管等)以将还原剂转化为氨。还原剂可以是例如尿素、柴油尾气处理液(DEF)、尿素水溶液(UWS)、尿素水溶液(aqueous ureasolution)(例如,AUS32等)和其他类似的流体。将柴油尾气处理液(DEF)添加到废气流中以帮助催化还原。还原剂可以通过DEF给料器被注入SCR催化器构件的上游,使得SCR催化器构件接收还原剂和废气的混合物。还原剂液滴然后经历蒸发、热解和水解过程以在分解室、SCR催化器构件和/或废气导管系统内形成气态氨,气态氨离开后处理系统120。后处理系统120还可以包括氧化催化器(例如,DOC 121),氧化催化器流体耦合到废气导管系统以氧化废气中的碳氢化合物和一氧化碳。为了适当地帮助这种还原,DOC 121可能需要处于特定的操作温度。在一些实施例中,该特定操作温度大约在200℃-500℃之间。在其他实施例中,特定操作温度是DOC 121的HC转化效率超过预定义阈值的温度(例如,HC转化为危害较小的化合物,这被称为HC转化效率)。
SCR 123被配置成通过加速DEF和废气中的NOx之间的NOx还原过程使其变成氮气、水和/或二氧化碳来帮助减少NOx排放。如果SCR催化器构件不处于或不高于某个温度或不在某个温度范围内,则NOx还原过程的加速受到限制,并且SCR 123可能不以满足规定的必要效率水平操作。在一些实施例中,该特定温度约为250℃-300℃。SCR催化器构件可以由非活性材料和活性催化剂的组合制成,使得非活性材料(例如陶瓷金属)将废气导向活性催化剂,活性催化剂是适于催化还原的任何种类的材料(例如贱金属氧化物(如钒、钼、钨等)或贵金属(如铂))。在一些实施例中,AMOX 124被包括并且被构造成通过在处理过的废气被释放到大气中之前从处理过的废气中去除过量的氨来解决氨逃逸(ammonia slip)。
因为后处理系统120在废气被释放到大气中之前处理废气,所以随着时间的推移,从废气中处理或去除的一些颗粒物质或化学物质可在后处理系统中积聚。例如,由DPF 122从废气中过滤出的烟灰可随时间在DPF 122上积聚。类似地,存在于燃料中的硫颗粒可能积聚在SCR 123中并使SCR催化器构件的有效性恶化。此外,在催化器上游经历不完全热解的DEF可能在后处理系统120的下游部件上积聚并形成沉积物。然而,后处理系统120的这些部件上的这些积聚(以及随后的有效性恶化)可能是可逆的。换言之,通过提高流经后处理系统的废气的温度,可以从DPF 122和SCR 123中基本上去除烟灰、硫和DEF沉积物,从而恢复性能(例如,对于SCR而言,是NOx到N2和其它化合物的转化效率)。这些去除过程被称为再生事件,并且可以对DPF 122、SCR 123或在其上形成沉积物的后处理系统120中的另一个部件执行这些去除过程。然而,在主动再生过程中暴露于高温会使DOC、DPF和SCR催化器降级(degrade)。主动再生事件被特别地命令,例如通过DPF的流速测量结果低于指示部分阻塞的DPF的预定义阈值,这又使得控制器命令再生事件,其中废气温度升高,以便升高DPF的温度并烧掉累积的PM和其它成分(例如,升高发动机功率输出、后喷射(post-injection)和其它升高废气温度的手段以引起再生事件)。相比之下,被动再生事件在交通工具运行期间自然发生(例如,在穿越山坡时可能经历的高负载条件导致废气温度升高,再生事件自然发生——不是特别命令的)。
仍然参考图1,还示出了操作者输入/输出(I/O)设备130。操作者I/O设备130可以可通信地耦合到控制器140,使得可以在控制器140和I/O设备130之间交换信息,其中该信息可以涉及图1的一个或更多个部件或控制器140的确定结果(如下所述)。操作者I/O设备130使交通工具100的操作者能够与图1的控制器140和交通工具100的一个或更多个部件通信。例如,操作者输入/输出设备130可以包括但不限于交互式显示器、触摸屏设备、一个或更多个按钮和开关、语音命令接收器等。
简要参考图2,也如图所示,传感器阵列129包括在后处理系统120中。传感器耦合到控制器140,使得控制器140可以监视和获取指示交通工具10操作的数据。在这点上,传感器阵列至少包括入口温度传感器125、出口温度传感器126和尾管(或系统输出)NOx传感器127。入口温度传感器125位于SCR 123上游的废气流中,并且获取指示在其设置位置处或近似在其设置位置处的温度的数据。出口温度传感器126位于SCR 123下游的废气流中,并且获取指示在其设置位置处或近似在其设置位置处的温度的数据。尾管NOx传感器127定位在后处理系统120下游的废气流中,并且获取指示在其设置位置处或近似在其设置位置处的NOx量的数据。应该理解,所描述的传感器的位置、数量和类型仅仅是说明性的。在其他实施例中,不同的/附加的传感器也可以包括在交通工具10中(例如,发动机输出NOx传感器、压力传感器、流率传感器、温度传感器等)。本领域普通技术人员将理解并认识到交通工具10中的传感器的高可配置性。
由于图1的部件被示出为包含在交通工具10中,因此控制器140可以被构造为一个或更多个电子控制单元(ECU)。例如,控制器140可以包括在以下部件中或者与以下部件分离:发动机控制单元、后处理系统控制单元、变速器控制单元或包括在交通工具10中的另一ECU。在图2中更详细地描述了控制器140的功能和结构。
现在参考图2,根据示例实施例,示出了图1的交通工具10的控制器140的示意图。如图2所示,控制器140包括具有处理器204和存储器206的处理电路202、使能电路(enablecircuit)220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226、诊断电路228和通信接口210。通常,控制器140被构造成确定存在系统输出NOx(SONOx)量处于或低于预定义阈值的条件(在一个实施例中,SONOx阈值约为7ppm的NOx)、确定低NOx条件持续一定时间段、并在一定时间段内对感测到的SONOx值进行采样。控制器140然后对感测到的SONOx值进行滤波,将经滤波的值的最小值与一个或更多个阈值进行比较,并基于该比较来诊断尾管NOx传感器127的健康状况。
在一种配置中,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228被实施为存储可由诸如处理器204的处理器执行的指令的机器或计算机可读介质。如本文所述以及在其他用途中,机器可读介质有助于执行某些操作,以实现数据的接收和传输。例如,机器可读介质可以提供指令(例如,命令等)来例如采集数据。就这一点而言,机器可读介质可以包括定义数据采集(或数据传输)频率的可编程逻辑。计算机可读介质指令可以包括代码,代码可以用任何编程语言编写,包括但不限于Java等以及任何常规的过程编程语言,例如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后一种情况下,远程处理器可以通过任何类型的网络(例如,CAN总线等)相互连接。
在另一配置中,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228被实施为硬件单元,例如电子控制单元。因此,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228可以被实施为一个或更多个电路部件,包括但不限于处理电路、网络接口、外围设备、输入设备、输出设备、传感器等。在一些实施例中,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228可以采取以下形式:一个或更多个模拟电路、电子电路(例如,集成电路(IC)、分立电路、片上系统(SOC)电路、微控制器等)、电信电路、混合电路和任何其他类型的“电路”。在这点上,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228可以包括用于实现或促进实现本文描述的操作的任何类型的部件。例如,本文描述的电路可以包括一个或更多个晶体管、逻辑门(例如,NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNOR等)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等。使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228还可以包括可编程硬件器件,例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228可以包括一个或更多个存储器设备,用于存储可由使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228的处理器执行的指令。一个或更多个存储器设备和处理器可以具有与下面关于存储器206和处理器204提供的相同的定义。在一些硬件单元配置中,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228可以在地理上分散在交通工具中的各个位置。可选地,如图所示,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228可以包含在单个单元/外壳中或内部,该单元/外壳被示为控制器140。
在所示的示例中,控制器140包括具有处理器204和存储器206的处理电路202。处理电路202可以被构造或配置成执行或实现本文描述的关于使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228的指令、命令和/或控制过程。所描绘的配置将使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228表示为存储指令的机器或计算机可读介质。然而,如上所述,该图示并不意味着是限制性的,因为本公开设想了其他实施例,其中使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228,或者使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228中的至少一个电路被配置为硬件单元。所有这样的组合和变型都旨在落入本公开的范围内。
处理器204可以被实现为单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或被设计用于执行本文所述功能的其任意组合。处理器可以是微处理器。处理器也可以被实现为计算设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核结合的一个或更多个微处理器或任何其他这样的配置。在一些实施例中,一个或更多个处理器可以由多个电路共享(例如,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228可以包括或以其他方式共享同一处理器,在一些示例实施例中,该处理器可以执行经由存储器的不同区域存储或以其他方式访问的指令)。可替代地或附加地,该一个或更多个处理器可以被构造成独立于一个或更多个协处理器来执行或以其他方式执行某些操作。在其他示例实施例中,两个或更多个处理器可以经由总线耦合,以实现独立、并行、流水线或多线程指令执行。所有这些变型都旨在落入本公开的范围内。
存储器206(例如,存储器、存储器单元、存储设备)可以包括用于存储数据和/或计算机代码的一个或更多个设备(例如,RAM、ROM、闪存、硬盘储存器),以完成或促进本公开中描述的各种过程、层和模块。存储器206可以通信地连接到处理器204,以向处理器204提供计算机代码或指令,用于执行本文描述的至少一些过程。此外,存储器206可以是或包括有形的、非瞬时易失性存储器或非易失性存储器。因此,存储器206可以包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件或用于支持本文描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。
通信接口210可以包括有线接口和/或无线接口(例如,插孔、天线、发射器、接收器、收发器、有线终端)的任意组合,用于与各种系统、设备或网络进行数据通信,这些系统、设备或网络被构造成能够实现交通工具内通信(例如,交通工具部件之间的通信)和交通工具外通信(例如,与远程服务器的通信)。例如,关于交通工具/系统外通信,通信接口210可以包括用于经由基于以太网的通信网络发送和接收数据的以太网卡和端口,和/或用于经由无线通信网络通信的Wi-Fi收发器。通信接口210可以被构造成经由局域网或广域网(例如,互联网)进行通信,并且可以使用各种通信协议(例如,IP、LON、蓝牙、ZigBee、无线电、蜂窝、近场通信)。
交通工具10的部件可以使用任何类型和任何数量的有线或无线连接相互通信或与外来部件通信。例如,有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。无线连接可以包括互联网、Wi-Fi、蜂窝、无线电、蓝牙、ZigBee等。在一个实施例中,控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交换。CAN总线包括任意数量的有线和无线连接。因为控制器140可通信地耦合到交通工具10中的系统和部件,所以交通工具控制器140被构造成获取关于图1所示的一个或更多个部件或系统的操作数据和/或OBD能力数据。例如,操作数据可以包括由一个或更多个传感器(例如传感器130)获取的关于动力系统100的操作条件的数据。
使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228中的每一个被配置成有助于推断尾管NOx传感器127的传感器偏移。传感器偏移被定义为感测值(即,由特定传感器输出的值)与实际值不同的单位量(例如,如果传感器是获取以“度”为单位的值的温度传感器,则传感器偏移的量以“度”为单位)。偏移可以是负的(即,感测值小于实际值)或正的(即,感测值高于实际值)。例如,如果温度传感器的传感器偏移为+10℃且感测值为250℃,则实际值为240℃。确定传感器偏移的量对于交通工具10的操作可能是关键的,因为未能考虑感测值和实际值之间的差异会对那些依赖于精确感测值的交通工具10操作产生负面影响。
使能电路220被构造或配置成在运行或执行发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228之前确定是否满足或存在使能条件。使能条件可以涉及交通工具10的健康状况,并且可以包括指示交通工具10或其部件的健康状况的多个条件中的一个或更多个。健康的部件是指按预期运行的部件(例如,不存在故障或错误代码,运行参数在预定义的可接受范围内等)。在操作中,如果存在针对交通工具10内的部件的未解决的错误或故障标志/代码(即,不满足指示健康部件的使能条件),控制器140不执行各种电路。例如,如果存在针对尾管NOx传感器127识别的现有故障,则使能电路220确定不满足使能条件。此外,如果特定传感器被确定为受增益的影响达到不利的实质性程度,则使能电路220确定不满足使能条件。
特别关于后处理系统120,后处理系统特定的使能条件[更清楚地表明这是使能电路的一部分]包括:a)SCR 123温度是否从操作温度下降超过一定量(例如,20℃-50℃),因为SCR 123温度的显著下降扩大了氨储存容量,并导致较少(或没有)氨释放,以避免氨被传感器129错误地读取为NOx;b)在再生事件之后是否至少在某个预定义的时间段(例如,120秒-600秒)内发生DEF给料,因为再生事件耗尽了氨储存,然后由该量的DEF给料补充;c)DEF给料是否已经发生了某个预定义的时间段而不考虑再生事件(例如,60秒-180秒),其确保氨储存可用于有效的NOx转化;以及,d)SCR 123的温度是否在预定温度范围内(例如,SCR123有效减小NOx的温度范围,例如220℃-450℃),因为用低效率SCR模拟废气流中的NOx量存在固有的不准确性。在一些实施例中,如果满足上述使能条件中的至少一个,则使能电路220确定操作被启用。在其他实施例中,如果满足多于一个使能条件(例如,所有使能条件、大多数条件等),使能电路220确定操作被启用。
低NOx电路222被构造或配置成识别预期后处理系统120输出NOx(即,尾管或系统输出NOx的量)处于或低于预定义阈值的时间(本文称为“低NOx时段”)。如本文所述,预定义阈值近似为零NOx。在其他实施例中,预定义阈值可以小于7ppm-10ppm的NOx。为了识别这些低NOx时段,低NOx电路222确定何时满足进入条件,然后确定何时满足退出条件。进入条件指的是指示后处理系统120进入NOx输出基本上为零的时段的特征,使得当穿过进入条件阈值时,低NOx电路222确定后处理系统120正在进入低NOx时段。相比之下,退出条件指的是指示后处理系统120退出NOx输出基本上为零的时段的特征,使得当穿过退出条件阈值时,低NOx电路222确定后处理系统120退出低NOx时段。
在一些实施例中,进入条件和退出条件基于SCR 123催化器(即,砖形物(brick))的入口(即,前侧)和出口(即,后侧)温度。特别地,进入条件和退出条件基于SCR 123砖形物的温度变化率(ROC)来定义,因为低的温度ROC指示SCR 123砖形物已经达到期望的操作温度(即,SCR 123有效减少废气中的NOx时所处于的温度),这是由于SCR 123砖形物的温度不再变化(例如,不再为了达到期望的操作温度而快速升高)。如果SCR 123砖形物处于期望的操作温度,则低NOx电路222假定来自后处理系统的输出是基本上为零NOx,因为SCR 123有效地减少了NOx。相比之下,穿过SCR的较高温度ROC指示SCR 123砖形物不处于期望的操作温度,因为如果存在朝向期望的操作温度移动(例如,交通工具10最近被启动,因为正在变暖)或远离期望的操作温度移动(例如,交通工具10正在惯性滑行(coast)并且热废气不再被输出到后处理系统120中),则SCR 123砖形物的温度发生快速变化。简而言之,如果SCR123砖形物正在经历较高温度ROC,则低NOx电路222确定SCR 123砖形物不处于期望的操作温度。
对于SCR 123砖形物,低NOx电路222基于SCR 123的入口处(来自入口温度传感器125)的温度和SCR 123的出口处(来自出口温度传感器126)的温度来确定SCR 123砖形物的前侧处或附近的温度以及SCR 123砖形物的后侧处的温度。在一些实施例中,SCR 123砖形物的前侧和后侧的温度基于入口温度和出口温度的加权平均值,其中入口温度乘以第一权重因子,出口温度乘以第二权重因子,并且乘积相加。为了确定前侧SCR 123砖形物的温度,低NOx电路222应用0.8的第一权重因子和0.2的第二权重因子,从而给予入口SCR 123温度更多的权重。为了确定后侧SCR 123砖形物的温度,低NOx电路222应用0.2的第一权重因子和0.8的第二权重因子,从而给予出口SCR 123温度更多的权重。
一旦低NOx电路222确定了SCR 123砖形物的前侧温度和后侧温度,低NOx电路222确定预定义时间段内前侧温度和后侧温度中的每一个的ROC。在一个实施例中,时间段为30秒-120秒。通过获取一时间段内的ROC样本而不是瞬时ROC,低NOx电路222滤除ROC测定中固有的噪声。一旦前侧ROC和后侧ROC已被时间滤波,经滤波的前侧ROC值和经滤波的后侧ROC值各自与预定义的进入阈值(例如,-0.2℃/秒)进行比较。如果两个ROC值都低于它们各自的进入阈值,则低NOx电路222确定满足进入条件,并且预期后处理系统120输出基本上为零的NOx。然而,如果任一ROC值大于预定义的退出阈值(例如,0.1℃/秒,持续30秒),则低NOx电路222确定满足退出条件,并且后处理系统120不再被预期输出基本上为零的NOx。因此,如果满足进入条件但不满足退出条件,则低NOx电路222确定交通工具10处于低NOx时段。
一旦使能电路220确定操作被启用并且低NOx电路222确定交通工具10处于低NOx时段,则活动流量电路(active flow circuit)224被构造或配置成在发动机101运行(即,向电动发电机提供动力或直接向最终传动装置105提供动力)时监控交通工具10的操作。如所配置的,活动流量电路224监测关于尾管NOx传感器127的条件,以便帮助确定每个传感器存在的偏移量。当发动机101运行时,活动流量电路224监控两种情况之一的运行:a)发动机输出NOx(EONOx)小于阈值(例如,百万分之20(20ppm));和b)当DEF给料是活动的时,EONOx质量流率小于阈值(例如,0.05克/秒)。如果满足这些条件中的任何一个,活动流量电路224开始获取总排气质量流率的积分(integral)(即,累积和)。一旦积分值超过预定义阈值(例如,1000克),如果NOx传感器读数稳定,活动流量电路224递增活动流量定时器。如果虚拟发动机输出O2读数ROC高于预定义阈值(例如,-0.5%变化/秒),并且如果发动机功率ROC、排气压力ROC或排气流量ROC中的一个低于预定义阈值(例如,分别为5马力/秒、10kpa/s和5g/s2),则确定NOx传感器读数稳定。
一旦活动流量定时器已经结束(例如,10秒-30秒),活动流量电路224递增事件定时器,并在两种情况之一中基于事件定时器设置活动流量事件标志。首先,如果事件定时器超过第一阈值(例如,120s-300s),则活动流量电路224设置活动流量事件标志而不考虑其他操作参数。第二,如果事件定时器超过低于第一阈值的第二阈值(例如,10s-120s),则活动流量电路224在满足以下四个次要条件之一的情况下设置活动流量事件标志:1)检测到SCR 123中的温度尖峰(例如,>1℃/秒,持续30秒);2)尾管NOx传感器127不活动(即,不满足用于传感器激活的露点温度阈值);3)完成基于交通工具10的类型定义的操作周期(例如,对于重型交通工具,操作周期为4小时);或者4)交通工具10被关闭(key-off)(即,用于交通工具的钥匙、启动按钮或其他点火装置处于关闭状态,并且交通工具未被打开)。简单地说,活动流量事件标志对以下实例计数:在活动流量时段期间低NOx时段持续一定时间长度的实例。在本实施例中,第二阈值低于第一阈值,以便活动流量电路224能够更快地对短占空比做出判定。
一旦使能电路220确定操作被启用并且低NOx电路222确定交通工具10处于低NOx时段,低流量电路226被构造或配置成在发动机101不运行时监控交通工具10的操作(例如,发动机101的点火/推进被关闭,电动发电机106为动力系统100提供所有动力等)。特别地,低流量电路226被配置成监控交通工具中的废气流量,尤其是交通工具中的废气流量的特性。在一个实施例中,低流量电路226监测EONOx的量如何逐渐减少到基本上为零(即,“泄放(bleed off)”),因为由于发动机101不运行而没有产生新的EONOx。当EONOx的量低于预定义阈值(例如,100ppm)时,低流量电路226启动泄放定时器。该泄放定时器的长度是SONOx逐渐减少到基本为零的估计时间(例如,10秒-120秒),并且是根据排气压力和环境压力来设置的。对于较高的排气压力值,泄放定时器被设置为较低的值,这是因为较高的排气压力导致较短的泄放,其原因是较高的排气压力更快地将剩余的NOx推出发动机101。相比之下,对于较高的环境压力值,泄放时间被设置为较高的值,这是因为较高的环境压力导致较长的泄放,其原因是较高的环境压力影响压差,从而降低交通工具10中废气(和NOx)的移动速度。当泄放定时器到期时,如果NOx传感器读数稳定,则低流量电路226递增低流量定时器。如果虚拟发动机输出O2读数ROC小于预定义阈值(例如,-0.5%变化/秒),并且如果发动机功率ROC、排气压力ROC或排气流量ROC中的一个低于预定义阈值(例如,分别为5马力/秒、10kPa/s和5g/s2),则确定NOx传感器读数是稳定的。
一旦低流量定时器结束(例如,10秒-30秒),低流量电路226递增事件定时器,并在两种情况之一中基于事件定时器设置低流量事件标志。首先,如果事件定时器超过第一阈值(例如,120秒-300秒),则低流量电路226设置低流量事件标志,而不考虑其他操作参数。其次,如果事件定时器超过低于第一阈值的第二阈值(例如,10秒-120秒),则低流量电路226在满足以下四个次要条件之一的情况下设置低流量事件标志:1)检测到SCR 123中的温度尖峰(例如,>1℃/秒,持续30秒);2)尾管NOx传感器127不活动(即,不满足用于传感器激活的露点温度阈值);3)完成基于交通工具10的类型定义的操作周期(例如,对于重型交通工具,操作周期为4小时);或者4)交通工具10被关闭(如上所述)。简而言之,低流量事件标志对以下实例计数:在低流量时段期间低NOx周期持续一定时间长度的实例。在该实施例中,第二阈值低于第一阈值,以便低流量电路226能够更快地对短占空比做出判定。
诊断电路228被构造或配置为从活动流量电路224和低流量电路226接收事件标志信息,基于事件标志应用决策逻辑,对逻辑输出值进行滤波,以及基于经滤波的输出设置或清除传感器故障指示。首先,诊断电路228基于从活动流量电路224和低流量电路226接收的每个事件标志(即,活动流量标志和低流量标志)递增事件计数器。这样,事件计数器跟踪交通工具10在活动流量(即,发动机101运行)和低流量(即,发动机101关闭)中经历一定时间长度的低NOx时段的实例的数量。
诊断电路228确定判定更新到期(即,已经发生了足够的时间和足够的低NOx时段,使得尾管NOx传感器127状态的确定到期)。诊断电路228在两种情况之一中做出该确定。首先,如果事件标志的总数超过第一阈值(例如,2或4),则诊断电路228确定判定更新到期。第二,如果事件标志的总数超过低于第一阈值的第二阈值(例如,1或2),则诊断电路228在满足以下三个次要条件之一的情况下确定判定更新到期:1)交通工具10被关闭;2)完成基于交通工具10的类型定义的操作周期(例如,对于重型交通工具,操作周期为4小时);以及3)检测到指数加权移动平均(EWMA)快速初始响应(FIR)或阶跃变化模式。FIR是影响EWMA计算的加权效果的用户发起模式,其强调最新近的值以便更快地清除故障。阶跃变化是单独的EWMA模式,其强调最新近的值以便更快地对变化的条件做出反应。在本实施例中,第二阈值比第一阈值低,以便低流量电路226能够更快地对短占空比做出判定。此外,每个次要条件指示操作的结束(使得将检查传感器状态作为一天结束任务的决定是合理的)或加速的判定过程(使得期望对传感器进行更频繁的状态检查)。
如果诊断电路228确定判定更新到期,则诊断电路228采样并跟踪来自尾管NOx传感器127的系统输出NOx(SONOx)的最小值。在一些实施例中,当NOx传感器读数被确定为是稳定的时,诊断电路228仅采样和跟踪SONOx值。如果虚拟发动机输出O2读数ROC高于预定义阈值(例如,-0.5%变化/秒),并且如果发动机功率ROC、排气压力ROC或排气流量ROC中的一个低于预定义阈值(例如,分别为5马力/秒、10kPa/s和5g/s2),则确定NOx传感器读数是稳定的。从那里,诊断电路228从采样周期中获取采样的SONOx值的最小值,并将该最小值输入到EWMA滤波器中,该滤波器提高了原始数据集的可用性,并将整个数据集实质性地转换为易于使用的单一值,这降低了存储器存储要求,并且可以改善交通工具的诊断操作。EWMA滤波器从多个采样周期中提取特定值(例如,SONOx的最小采样值)的平均值(即,移动平均值),并将加权因子应用于最新近的值,该加权因子随着值变得不太新近(less recent)而指数减小。以这种方式,最新近的值(例如,来自最后x分钟或小时的值,或最后x个值)在移动平均计算中比不太新近的值(例如,来自超过x分钟或小时前的值,或比最后x个值更早的值)获得指数级更多的权重,通过减少数据中噪声的影响并强调最近采样的数据点来平滑数据集。
因为这些采样的SONOx值是在控制器140期望SONOx为零(即,低NOx时段)时收集的,所以如果SONOx值不为零,则该差异可能是由于影响尾管NOx传感器127的偏移导致。这样,由诊断电路228基于这些来自低NOx时段的采样的SONOx值确定的经滤波的SONOx值实质上是影响尾管NOx传感器127的偏移量的值。因此,该经滤波的SONOx值可以与指示不可接受的高偏移的第一阈值和指示不可接受的低偏移的第二阈值进行比较。基于该比较,诊断电路228设置尾管NOx传感器127偏移故障标志。简单地说,如果经滤波的SONOx值的最小值高于第一阈值(即,偏移不可接受地高),或者如果经滤波的SONOx值的最小值低于第二阈值(即,偏移不可接受地低或负),则诊断电路228确定尾管NOx传感器127在可接受的偏移水平之外工作。然而,如果经滤波的SONOx值的最小值在第一阈值和第二阈值之间(即,既不是不可接受地高也不是不可接受地低),并且如果尾管NOx传感器127偏移故障标志当前被设置,则诊断电路228清除该故障标志。
在一些实施例中,诊断电路228跟踪每个操作模式(即,低流量和活动流量)的单独故障标志。因为低流量事件标志和活动流量事件标志由于发动机101不可能同时运行和不运行而不能同时设置,所以当诊断电路228基于故障标志的累积确定判定到期时,累积的故障标志是所有活动流量事件标志或者是所有低流量事件标志。因此,当诊断电路228基于经滤波的SONOx值做出故障标志确定时,该判定与活动流量操作或低流量操作相关联。然后,在这些实施例中,诊断电路228设置/清除活动流量尾管NOx传感器127偏移故障标志和低流量尾管NOx传感器127偏移故障标志。
在这些具有分离故障标志的实施例中,如果来自诊断电路228的判定是清除尾管NOx传感器127偏移故障标志(即,经滤波的SONOx值在两个阈值之间),则诊断电路228仅在用于判定更新的操作模式与用于故障标志的操作模式相同的情况下清除故障标志。例如,如果故障标志当前是活动流量尾管NOx传感器127偏移故障标志,并且如果判定更新由活动流量事件标志的累积触发,则诊断电路228可以判定清除活动流量尾管NOx传感器127故障标志。然而,如果故障标志当前是活动流量尾管NOx传感器127偏移故障标志,但是判定更新是由低流量事件标志的累积触发的,则即使经滤波的SONOx值在阈值之间,诊断电路228也不能清除活动流量尾管NOx传感器127故障标志。
除了设置故障标志之外,诊断电路228可以基于故障标志采取一个或更多个动作。在一些实施例中,诊断电路228退出闭环DEF控制(即,DEF给料基于发动机输出NOx传感器和尾管NOx传感器127)并进入开环DEF控制(即,DEF给料完全基于发动机输出NOx传感器)。在其他实施例中,诊断电路228向用户发出指示故障标志的视觉指示(例如,“检查发动机”灯等)。在进一步的实施例中,诊断电路228基于故障标志来减少或停止DEF给料,因为控制器140对系统输出NOx传感器127“失去信任”。
图3是用于确定影响尾管NOx传感器127的偏移量并诊断尾管NOx传感器127的状态的方法300的流程图。如图3所示,方法300开始于过程301。在过程302,控制器140确定是否已经满足复位条件(例如,是否存在交通工具10的预先存在的故障标志等)。如果满足复位条件(302:是),方法300返回到过程301处的开始。如果不满足复位条件(302:否),方法300进行到310和364。在310,控制器140确定是否满足用于确定有效或准确SCR 123温度的使能条件,以便预测低NOx时段。本文关于使能电路220讨论这些使能条件,使得过程310由使能电路220执行。从那里,方法300前进到320,其中控制器140确定交通工具10是否被预期经历来自后处理系统120的基本上为零的NOx输出。如本文所述,过程320由低NOx电路222执行。
如果控制器140确定交通工具10当前没有经历低NOx时段(320:否),则方法300返回到310处的确定使能条件满足。如果控制器140确定交通工具10当前被预期正经历零SONOx(320:是),则控制器140根据发动机101的操作前进到330或340。在330,如果发动机101当前正在运行,并且排气正在主动流过后处理系统,则控制器140确定满足两个条件中的一个。首先,在331,控制器140基于在332处EONOx值低于阈值来检测存在用于发动机驱动的适当测试条件。第二,在333,控制器333基于在334处EONOx质量流率低于阈值同时DEF给料是活动的而确定存在SCR 123高效率的适当测试条件。如果满足这两个条件中的任何一个(即,332或334中的任何一个),则当满足这两个条件中的任何一个时,在335,控制器140对排气质量流率进行积分。一旦来自335的积分值超过阈值,并且从393(下面更详细地讨论)确定NOx传感器读数是稳定的,则在336,控制器140递增活动流量定时器。一旦该活动流量定时器到期,在350,事件定时器为事件更新触发逻辑递增,这基于其他操作参数为事件定时器设置阈值。基于事件更新触发逻辑,在337,控制器140设置活动流量事件标志,其在391输出。如本文所述,过程330-337由活动流量电路224执行。
在340,如果发动机101当前没有运行,使得没有产生排气,则控制器140基于在343处EONOx低于阈值,在342处确定存在NOx“泄放”(即,后处理系统120中的NOx量逐渐变小,基本上为零)。从那里,方法300前进到343,其中控制器140基于后处理系统120中剩余的NOx将需要多长时间达到基本为零的估计来设置泄放定时器,该时间是排气压力和环境压力的函数。一旦泄放定时器到期,如果从393确定NOx传感器读数稳定,控制器140在344递增低流量定时器。一旦该低流量定时器到期,在350,事件定时器为事件更新触发逻辑递增,其基于其他操作参数为事件定时器设置阈值。基于事件更新触发逻辑,控制器140在345设置低流量事件标志,该标志在392输出。如本文所述,过程340-345由低流量电路226执行。
在方法300在364采样并跟踪最小SONOx值之前,控制器140在363确定尾管NOx传感器127的读数稳定。该确定基于以下项来进行:在361处虚拟发动机输出O2读数稳定和在362处(来自传感器阵列129的)发动机功率、排气压力或排气流量读数稳定。在363处的稳定性的确定被输出到364和393。从那里,采样的最小SONOx值在366被馈送到EWMA滤波器中。然而,在来自365的判定更新逻辑确定判定更新到期之前,经滤波的SONOx值不从366输出。在365处的判定更新逻辑将来自391的活动流量事件标志和来自392的无流量事件标志作为输入。
一旦从366输出经滤波的SONOx值,在371将该值与高阈值(即,指示不可接受的高偏移的偏移阈值)进行比较和在372将该值与低阈值(即,指示不可接受的低偏移的偏移阈值)进行比较。如果经滤波的SONOx值高于高阈值(371:是)或低于低阈值(372:是),则方法300前进到373,其中控制器140设置尾管NOx传感器127故障标志。然而,如果经滤波的SONOx值低于高阈值(371:否)且高于低阈值(372:否),则方法进行到375,其中控制器140应用类似的条件逻辑来确定是否应该清除故障标志。如上文关于诊断电路228所讨论的,在其中存在用于活动流量模式和无流量模式的单独故障标志的那些实施例中,仅当故障标志用于与当前判定更新相同的操作模式时,控制器140清除故障标志。因此,在375处的相似条件逻辑将391的活动故障事件标志和392的无流事件标志作为输入。如果在375处的相似条件逻辑指示操作模式相同,则控制器140在376处清除相关联的尾管NOx传感器127偏移故障标志。
如本文所使用的,术语“近似”、“大约”、“基本上”和类似术语旨在具有与本公开主题所涉及的本领域普通技术人员的共同和接受的用法相一致的广泛含义。回顾本公开的本领域技术人员应该理解,这些术语旨在允许描述所描述和要求保护的某些特征,而不将这些特征的范围限制在所提供的精确数值范围内。因此,这些术语应被解释为指示对所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更被认为在所附权利要求书中所述的公开的范围内。
应当注意,如本文中用于描述各种实施例的术语“示例性的”及其变型旨在指示这些实施例是可能实施例的可能示例、表示或图示(并且这些术语并不旨在暗示这些实施例必然是特别的或最高级的示例)。
如本文所使用的,术语“耦合的(coupled)”及其变型是指两个构件直接或间接地相互联接。这种联接可以是静止的(例如,永久的或固定的)或可移动的(例如,可移除的或可释放的)。这种联接可以通过两个构件直接彼此耦合来实现,通过使用一个或更多个单独的介入构件将两个构件彼此耦合来实现,或者通过使用与两个构件中的一个整体形成为单个整体主体的介入构件将两个构件彼此耦合来实现。如果“耦合的”或其变体被附加术语修改(例如,直接耦合的),则上面提供的“耦合的”的通用定义被附加术语的简单语言含义修改(例如,“直接耦合的”意味着两个构件的联接,而没有任何单独的中间构件),导致比上面提供的“耦合的”的通用定义更窄的定义。这种耦合可以是机械的、电的或流体的。例如,电路A通信地“耦合”到电路B可以表示电路A直接与电路B通信(即,没有中介)或间接与电路B通信(例如,通过一个或更多个中介)。
本文中对元件位置的引用(例如,“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”)仅用于描述附图中各种元件的取向。应当注意,根据其他示例性实施例,各种元件的取向可以不同,并且这种变型旨在包含在本公开中。
尽管在图2中示出了具有特定功能的多种电路,但是应当理解,控制器140可以包括用于完成本文描述的功能的任何数量的电路。例如,使能电路220、低NOx电路222、发动机操作电路224、低流量电路226和诊断电路228的活动和功能可以组合在多个电路中或作为单个电路。还可以包括具有附加功能的附加电路。此外,控制器140可以进一步控制超出本公开范围的其他活动。
如上所述,并且在一种配置中,“电路”可以在机器可读介质中实现,用于由诸如图2的处理器204的各种类型的处理器执行。例如,可执行代码可以包括计算机指令的一个或更多个物理或逻辑块,这些物理或逻辑块可以例如被组织为对象、过程或功能。然而,可执行文件不需要物理地位于一起,而是可以包括存储在不同位置的不同指令,当逻辑地连接在一起时,这些指令构成电路并实现电路的所述目的。实际上,计算机可读程序代码的电路可以是单个指令或多个指令,并且甚至可以分布在几个不同的代码段上、不同的程序之间以及跨几个存储器设备。类似地,操作数据可以在本文在电路中被识别和示出,并且可以以任何合适的形式被体现并在任何合适类型的数据结构中被组织。操作数据可被收集为单个数据集合,或可以分布在不同的位置,包括在不同的存储设备上,并可以至少部分地,仅作为系统或网络上的电子信号而存在。
虽然上面对术语“处理器”作了简要定义,但术语“处理器”和“处理电路”应作广义解释。就这一点而言,并且如上所述,“处理器”可以被实现为一个或更多个处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或被构造成执行由存储器提供的指令的其他合适的电子数据处理部件。一个或更多个处理器可以采取单核处理器、多核处理器(例如,双核处理器、三核处理器、四核处理器等)、微处理器等的形式。在一些实施例中,一个或更多个处理器可以在装置外部,例如,一个或更多个处理器可以是远程处理器(例如,基于云的处理器)。可替代地或附加地,一个或更多个处理器可以是在装置内部和/或本地的。就这一点而言,给定电路或其部件可以被布置在本地(例如,作为本地服务器、本地计算系统等的一部分)或远程布置(例如,作为诸如基于云的服务器的远程服务器的一部分)。为此,如本文所述的“电路”可以包括分布在一个或更多个位置上的部件。
尽管附图和说明书可示出方法步骤的特定顺序,但这些步骤的顺序可与所描绘和描述的不同,除非上面有不同的规定。此外,两个或更多个步骤可以同时执行或部分同时执行,除非上面有不同的规定。例如,这种变型可以取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这些变型都在本公开的范围内。同样,所描述的方法的软件实现可以用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成,以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。

Claims (20)

1.一种用于诊断排气后处理系统的传感器的方法,所述方法包括:
由控制器确定特定位置处的废气成分的量预期在一时间段内处于或低于预定义值;
在所述时间段期间由所述控制器接收指示来自所述排气后处理系统的所述传感器的所述废气成分的感测量的数据;
由所述控制器基于所述废气成分的感测量来确定影响所述排气后处理系统的所述传感器的偏移量;和
由所述控制器基于所确定的偏移量发起动作以诊断所述传感器。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述废气成分是氮氧化物(NOx)。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预定义值约为百万分之零。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述特定位置是系统输出位置,并且其中,所述废气成分是NOx。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述排气后处理系统传感器是系统输出NOx传感器。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述特定位置处的所述废气成分的量预期在所述时间段内处于或低于所述预定义值包括:
由所述控制器接收指示所述排气后处理系统的选择性催化还原(SCR)的入口温度和所述SCR的出口温度的数据;
由所述控制器基于所述入口温度和所述出口温度确定所述SCR的前侧温度和后侧温度;和
由所述控制器将所述前侧温度和所述后侧温度中的每一个与第一阈值和第二阈值进行比较;和
响应于确定所述前侧温度和所述后侧温度都大于所述第一阈值且小于所述第二阈值,由所述控制器确定所述废气成分的量预期处于或低于所述预定义值。
7.根据权利要求1所述的方法,还包括:
在确定所述废气成分的量预期处于或低于所述预定义值之前,由所述控制器确定使能条件得到满足。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,响应于所确定的偏移量超过预定义的高阈值,所述动作包括设置关于所述排气后处理传感器的故障指示器。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,响应于所确定的偏移量小于预定义的低阈值,所述动作包括设置关于所述排气后处理传感器的故障指示器,并且其中,响应于所确定的偏移量落在所述预定义的低阈值和所述预定义的高阈值之间,所述故障指示器被旁路。
10.一种用于诊断排气后处理系统的传感器的系统,所述系统包括:
控制器,其包括耦合到存储可执行指令的存储器的处理器,所述可执行指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
确定特定位置处的废气成分的量预期在一时间段内处于或低于预定义值;
在所述时间段期间接收指示来自所述排气后处理系统的所述传感器的所述废气成分的感测量的数据;
基于所述废气成分的感测量,确定影响所述排气后处理系统的所述传感器的偏移量;和
基于所确定的偏移量发起动作以诊断所述传感器。
11.根据权利要求10所述的系统,其中,所述废气成分是氮氧化物(NOx)。
12.根据权利要求10所述的系统,其中,所述预定义值约为百万分之零。
13.根据权利要求10所述的系统,其中,所述特定位置是系统输出位置,并且其中,所述废气成分是NOx。
14.根据权利要求10所述的系统,其中,所述排气后处理系统传感器是系统输出NOx传感器。
15.根据权利要求10所述的系统,其中,在确定所述特定位置处的所述废气成分的量预期在所述时间段内处于或低于所述预定义值时,所述处理器被配置为:
接收指示所述排气后处理系统的选择性催化还原(SCR)的入口温度和所述SCR的出口温度的数据;
基于所述入口温度和所述出口温度确定所述SCR的前侧温度和后侧温度;
将所述前侧温度和所述后侧温度中的每一个与第一阈值和第二阈值进行比较;和
响应于确定所述前侧温度和所述后侧温度都大于所述第一阈值且小于所述第二阈值,确定所述废气成分的量预期处于或低于所述预定义值。
16.根据权利要求10所述的系统,其中,所述可执行指令在由所述处理器执行时还使所述处理器:
在确定所述废气成分的量预期处于或低于所述预定义值之前,确定使能条件得到满足。
17.根据权利要求10所述的系统,其中,响应于所确定的偏移量超过预定义的高阈值,所述动作包括设置关于所述排气后处理传感器的故障指示器。
18.根据权利要求17所述的系统,其中,响应于所确定的偏移量小于预定义的低阈值,所述动作包括设置关于所述排气后处理传感器的故障指示器,并且其中,响应于所确定的偏移量落在所述预定义的低阈值和所述预定义的高阈值之间,所述故障指示器被旁路。
19.一种非暂时性计算机可读介质,其包括可执行指令,所述可执行指令在由处理器执行时使所述处理器:
确定特定位置处的废气成分的量预期在一时间段内处于或低于预定义值;
在所述时间段期间接收指示来自所述排气后处理系统的传感器的所述废气成分的感测量的数据;
基于所述废气成分的感测量,确定影响所述排气后处理系统的所述传感器的偏移量;和
基于所确定的偏移量发起动作以诊断所述传感器。
20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质,其中,在确定所述特定位置处的所述废气成分的量预期在所述时间段内处于或低于所述预定义值时,所述可执行指令在被执行时使所述处理器:
接收指示所述排气后处理系统的选择性催化还原(SCR)的入口温度和所述SCR的出口温度的数据;
基于所述入口温度和所述出口温度确定所述SCR的前侧温度和后侧温度;
将所述前侧温度和所述后侧温度中的每一个与第一阈值和第二阈值进行比较;和
响应于确定所述前侧温度和所述后侧温度都大于所述第一阈值且小于所述第二阈值,确定所述废气成分的量预期处于或低于所述预定义值。
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