CN1873195A - 利用温度传感器的废气处理诊断法 - Google Patents

利用温度传感器的废气处理诊断法 Download PDF

Info

Publication number
CN1873195A
CN1873195A CNA200610088728XA CN200610088728A CN1873195A CN 1873195 A CN1873195 A CN 1873195A CN A200610088728X A CNA200610088728X A CN A200610088728XA CN 200610088728 A CN200610088728 A CN 200610088728A CN 1873195 A CN1873195 A CN 1873195A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature difference
temperature
waste gas
dosing system
downstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200610088728XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN100529348C (zh
Inventor
D·B·布朗
M·J·小帕拉托尔
M·B·维奥拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN1873195A publication Critical patent/CN1873195A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100529348C publication Critical patent/CN100529348C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05—Systems for adding substances into exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

监测处理发动机的废气的一个配量系统的工作的方法包括监测该配量系统的下游的废气的下游温度，和喷射配量剂。一个控制组件根据喷射的配量剂的量，确定温度差阈值，并计算温度差。该控制组件还可根据该温度差和该温度差阈值，评估该配量系统的工作。

Description

利用温度传感器的废气处理诊断法
发明领域
本发明涉及机动车排气系统，尤其涉及处理发动机的废气。
发明背景
发动机工作包括燃烧过程和排气过程。在燃烧过程中，空气/燃料混合物在气缸内燃烧，以驱动活塞(没有示出)。作为空气和燃料燃烧的结果，车辆发动机产生废气。在排气过程中，废气从气缸放出，进入排气系统中。废气包含一氧化二氮(NOx)和一氧化碳(CO)，这些气体要在从车辆排出废气前处理。
为了减少废气中的排放(例如NOx)的量，使用一种废气处理系统。一个控制组件监测发动机工作和排放值，并且一个配量系统将还原剂喷射在催化剂上游的废气中。要处理的废气与该催化剂反应，并产生减小排放值的化学反应。
该配量系统包括一个配量剂供给源和一个喷射器。为了有效地处理废气，必要输送与排放值相应的适当量的配量剂。有故障的喷射器或配量剂供给源不充分造成适当处理废气的配量剂的量不合适。因此，希望监测该配量系统和确定它是否正确工作。
发明概述
因此，本发明提供一种处理从发动机排出的废气的废气处理系统。该废气处理系统包括一个监测废气下游温度的下游传感器和一个有选择地将配量剂喷射至废气中的配量系统。一个控制组件根据该配量剂的量，确定温度差的阈值，并且根据该下游温度，计算废气的温度差。该控制组件还根据该温度差和该温度差阈值，评估该配量系统的工作。
在一个要点中，该废气处理系统还包括监测废气的NOx值的一个NOx传感器。根据该NOx值，可确定喷入废气中的配量剂的量。
在另一个要点中，该控制组件确定该发动机是否在稳态下工作。当该发动机在稳态下工作时，喷射一个预先确定量的配量剂。
在另一个要点中，该温度差阈值为由上温度差和下温度差确定的一个阈值范围。
在再一个要点中，当该温度差在该阈值范围内时，该控制组件指示该配量系统的PASS状态；而当该温度差在该阈值范围外时，指示该配量系的FAIL状态。该温度差根据该下游温度确定。
在又一个要点中，一个上游温度传感器监测该配量系统的上游废气的上游温度。
在再一个要点中，根据该上游温度和下游温度，确定该温度差。
本发明的其他应用领域，从下面的详细说明中将会清楚。应当了解，表示本发明的优选实施例的详细说明和具体例子只是为了说明，不是对本发明范围的限制。
附图简述
从详细说明和附图，将可以更充分地了解本发明。其中：
图1为根据本发明的一个发动机系统的功能方框图，该系统包括一个在废气从发动机的气缸排出之前，将配量剂喷射在废气中的配量系统；
图2为根据本发明的另一个发动机系统的功能方框图，该系统包括在废气达到催化剂之前，将配量剂喷射在废气中的一个配量系统；
图3为根据本发明的再一个发动机系统的功能方框图，该系统包括在废气达到第二催化剂之前，将配量剂喷射在废气中的一个配量系统；
图4为表示由根据本发明的一个非侵入式(non-intrusive)废气处理诊断法执行的步骤的流程图；
图5为表示根据本发明的，在车辆稳态工作过程中，废气处理系统的步骤的流程图。
优选实施例详述
优选实施例的下述说明的性质只是示例性的，不是要限制本发明，限制其应用或使用。为了清楚起见，在图中，相同的代号用于表示相同的零件。这里所用的术语“组件”是指一个特定的应用集成电路(ASIC)，一个电子电路，一个处理器(共享的、专用的或成组的)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器，一个综合的逻辑电路或其他提供所述的功能的适当的组成部分。
图1中示意性表示一个发动机系统10。该发动机系统10包括一台发动机12，一个排气系统14和一个配量系统16。该发动机12包括一个气缸18，一个入口支管20，一个支管绝对压力(MAP)传感器22和一个发动机速度传感器24。空气通过该入口支管20流入该发动机12，并在该气缸18中与燃料燃烧，驱动活塞(没有示出)。虽然只表示了一个气缸18，但该发动机12可以包括另外的气缸18。例如，发动机可以具有2，3，4，5，6，8，10，12和16个气缸。
作为燃烧过程的结果，在气缸18内产生废气。该排气系统14提供通向大气的一条通道，在排出至大气之前，可通过该通道处理废气。该排气系统14包括一个排气支管和催化剂29。该排气支管将从该气缸排出的废气引向催化剂29。在该催化剂内处理废气，以减少其排放。
一个温度传感器26放在该气缸18的下游，和一个废气传感器28放在催化剂29的上游。该温度传感器26响应从发动机12排出的废气的温度，并根据该温度产生一个温度信号。该废气传感器28响应废气的排放值(例如，NOx值)，并根据该值产生一个排放信号。
该配量系统16包括一个配量剂供给源30和一个配量喷射器32。该配量系统16有选择地将配量剂喷入废气中。该配量剂与废气混合，并且当废气/配量剂混合物暴露在催化剂30中时，进一步减小该排放值。在图1的结构中，该配量喷射器32为燃料喷射器，该配量剂为燃料。更具体地说，该配量喷射器32在燃烧过程后，有选择地将一定量的配量剂喷射至该气缸18内的废气中。废气/配量剂混合物从该气缸，并通过该排气系统14排出。
根据本发明，一个控制组件34调节该发动机系统10的工作和监测该配量系统16的工作。该控制组件34从该温度传感器26接收温度信号，和从该废气传感器28接收排放(例如NOx)信号。该控制组件34确定喷入废气中的配量剂的量，和根据该温度信号，监测废气温度的改变。如下面更详细地说明那样，该控制组件34根据喷射的配量剂的量和废气温度的改变，监测该配量系统16的工作。
图2示例性地表示另一个发动机系统10’。该发动机系统10’与上面详细说明的发动机系统10相似。因此，利用相同的代号表示相同的零件。该发动机系统10’包括发动机12，一个排气系统14’和一个配量系统16’。
该排气系统14’包括柴油机氧化催化剂(DOC)36，一个上游温度传感器38，一个下游温度传感器26’和一个排放传感器28’。该排气系统14’还包括一个最好为选择性的还原催化剂(SCR)的催化剂40。该DOC36与废气反应，以减小废气的排放值。如下面所述，该上游温度传感器38，在喷射该配量剂之前，监测废气的温度。该下游温度传感器26’安置在该配量系统16’的下游，最好在该配量系统16’形成的喷雾烟柱内。如下面所述，该下游温度传感器26’，监测在喷射该配量剂后的废气温度。该排气传感器28’响应废气的排放(例如NOx)的值。虽然表示的该废气处理系统10’包括一个上游温度传感器38和一个下游温度传感器26，但如以下更详细地所述那样，只使用该下游温度传感器26’，可以进行本发明的废气处理诊断。
该配量系统16’包括一个配量剂供给源30’和一个喷射器32’。该配量系统16’有选择地将配量剂喷射至废气中。当废气/配量剂的混合物暴露在催化剂40中时，该配量剂与废气混合，进一步使该排放还原。在图2的结构中，该配量剂最好为尿素，它可与废气混合，并在催化剂40中处理。
根据本发明，一个控制组件34调节该发动机系统10’的工作和监测该配量系统16’的工作。该控制组件34从温度传感器26’，38接收温度信号，并从该废气传感器28’接收排放(例如NOx)信号。在使用一个温度传感器的情况下，该控制组件34从该温度传感器26’接收温度信号。该控制组件34确定喷射至废气中的配量剂的量，并根据该温度信号，监测废气温度的改变。如下面更详细地所述那样，该控制组件34根据该喷射的配量剂和废气温度的改变，监测该配量系统16’的工作。
图3示意性地表示废气处理系统10”的再一个结构。该废气处理系统10”包括一个发动机12，一个排气系统14”和一个配量系统16”。
该排气系统14”包括第一催化剂36”和最好为柴油机氧化催化剂(DOC)的第二催化剂42，与一个受催化作用的柴油机颗粒过滤器(CDPF)44。在废气到达大气之前，该CDPF44收集废气烟灰。该CDPF44有选择地被恢复，从而烧掉该烟灰，使CDPF44清洁。该排气系统14”还包括最好为选择性还原催化剂(SCR)的催化剂40”。该第一催化剂36”和第二催化剂42与废气反应，以减小该排放值。一个废气传感器28”响应在进入该催化剂40”之前，废气的排放(例如NOx)值。
该配量系统16”包括第一配量子系统16a和第二配量子系统16b。该第一配量子系统16a包括第一配量剂供给源30a和一个配量喷射器32a。该第二配量子系统16b包括一个配量剂供给源30b和一个喷射器32b。该第一配量子系统16a有选择地将配量剂(例如尿素)喷入废气中。该第二配量子系统16b有选择地将配量剂(例如，燃料)喷入废气中，以被恢复该CDPF44。
一个温度传感器50安置在该配量喷射器32a的下游，最好是该配量喷射器32a形成的喷雾烟柱内。一个温度传感器38”监测在该配量喷射器32b上游的废气的温度。一个温度传感器26”监测在该配量喷射器32b下游的废气温度，并且最好放在该配量喷射器32b形成的喷雾烟柱内。另外，该温度传感器26”监测在DOC上该配量剂燃烧造成的温度改变。虽然，该第一配量子系统16a带有一个温度传感器50，在该配量喷射器32a的上游，可以安置另一个温度传感器。同样，虽然第二配量子系统16b带有多个温度传感器26”，38”。但也可以使用一个下游的温度传感器26”。
根据本发明，该控制组件34调节该发动机系统10”的工作和监测该配量系统16”的工作。该控制组件34从温度传感器26”，38’，50接收温度信号，并且从废气传感器28”接收排放(例如NOx)信号。在使用一个温度传感器的情况下，该控制组件34从温度传感器28”，50接收温度信号。对于每一个配量子系统16a，16b，该控制组件34确定喷入废气中的配量剂的量。该控制组件34根据温度信号监测废气温度的改变。如下面更详细地说明的那样，该控制组件34根据在每一个配量子系统16a，16b中喷射的配量剂和废气温度的改变，监测该配量系统16’的工作。
根据在喷射配量剂之前的废气温度，(TPRE)在喷射配量剂后的废气温度(TPOST)和喷射的配量配量(NDA)，本发明的废气处理诊断确定该配量系统16，16’，16a，16b是否工作正常。TPRE可以在配量剂喷射之前，由安置在该配量喷射器上游的温度传感器或安置在该配量喷射器下游的温度传感器确定。TPOST由安置在该配量喷射器下游的温度传感器确定。在一个模式中，该控制组件34根据废气的排放值确定VDA在另一个模式中，如下面更详细地说明那样，该控制组件34根据诊断程序确定VDA。该控制组件34根据VDA确定温度差的阈值范围(ΔTTHR)。ΔTTHR由最小的ΔT和最大的ΔT确定。该控制组件34根据TPRE和TPOST进一步计算废气的温度差(ΔT)。
该控制组件34根据ΔT和ΔTTHR评估该配量系统的性能。更具体地说，当ΔT在ΔTTHR内时，该控制组件34指示PASS状态，而当ΔT和ΔTTHR外时，指示FAIL状态。该控制组件34根据FAIL指示的数目最终确定该配量系统16是否有故障。
在第一或非侵入模式中，配量系统16，16’，16a，16b在正常的发动机工作过程中喷射配量剂。更具体地说，该控制组件34根据排放传感器信号监测排放值，并根据该排放值确定VDA。该控制组件34在喷射配量剂之前确定TPRE和在喷射配量剂后确定TPOST。ΔT根据TPRE和TPOST确定，并与ΔTTHR比较，以确定PASS/FAIL状态。
在第二或侵入模式中，该控制组件34根据MAP信号和发动机速度信号确定该发动机12是否在稳态工作。该控制组件34根据诊断规程确定VDA。例如，在第一诊断顺序过程中，可以确定VDA的第一值。在接着的诊断顺序过程中，可以确定VDA的第二值。该第二值与第一值不同。这样，该废气处理诊断根据不同的VDA值，监测该配量系统的性能。如上所述，在喷射配量剂之前，该控制组件34根据从下游的温度传感器或上游的温度传感器来的信号，确定TPRE。在喷射配量剂后，该控制组件34根据从该下游的温度传感器来的信号确定TPOST。
现参见图4，流程图表示在非侵入模式中由该废气处理诊断控制执行的步骤。在步骤400中，该控制确定废气的排放值。在步骤402中，该控制根据排放值确定VDA。VDA可根据该排放值，从查询表确定，或者可从根据该排放值的一个式子中计算。在步骤404中，该控制根据VDA确定ΔTTHR在步骤406中，该控制确定TPRE。在步骤408中，该控制喷射VDA至废气中。在步骤410中，该控制确定TPOST。在步骤412中，该控制根据TPRE和TPOST确定ΔT。在步骤414中，该控制确定ΔT是否在ΔTTHR内。如果ΔT在ΔTTHR内，则在步骤416中，该控制指示，PASS状态和控制结束。如果ΔT在ΔTTHR外，则在步骤418中，该控制指示FAIL状态，并且控制结束。
现参见图5，流程图表示在侵入模式中，由废气处理诊断控制执行的步骤。在步骤500中，该控制确定该发动机12是否在稳态下工作。在步骤502中，该控制选择VDA。在步骤504中，该控制根据VDA确定ΔTTHR。在步骤506中，该控制确定TPRE。在步骤508中，该控制喷射配量剂入废气中。在步骤510中，该控制确定TPOST。在步骤512中，该控制根据TPRE和TPOST确定ΔT。在步骤514中，该控制确定ΔT是否在ΔTTHR内。如果ΔT在ΔTTHR内，则在步骤516中，该控制指示PASS状态，和控制结束。如果ΔT在ΔTTHR外，则在步骤518中，该控制指示FAIL状态和控制结束。
该控制根据该FAIL状态确定该配量系统是否有故障。这点可用许多方法达到。例如，根据单一一个FAIL状态，该控制可以指示一个有故障的配量系统。另一种方案是，该控制可以计算FAILS的数目，并且当FAILS的数目超过预先确定的阈值时，指示一个有故障的配量系统。作为再一个可供选择的方案，该控制可以进行预先确定数目的诊断测试，并且如果FAILS的数目构成诊断测试数目的一个阈值百分数，则指示一个有故障的配量系统(例如在10个诊断测试中有6个FAILS)。在又一个可供选择的方案中，具体至侵入模式，可以使用各种VDA(例如，大量，中等量和少量)进行多个诊断测度。对于各种诊断测试，根据FAILS的数目，可以确定该配量系统的工作状态。
本领域的技术人员从上述说明中可知道，本发明的广泛的说明可用各种形式实现。因此，虽然结合具体例子说明了本发明，但技术熟练的实践者在研究附图，说明书和以下的权利要求书时将清楚知道会有其他的改进，本发明的实际范围不应受这样的限制。

Claims (24)

1.一种处理从发动机排出的废气的废气处理系统，包括：
一个监测所述废气的下游温度的下游传感器；
一个有选择地将配量剂喷入所述废气中的配量系统；和
一个控制组件，根据所述配量剂的量确定温度差的阈值；根据所述下游温度，计算所述废气的温度差；和根据所述的温度差和所述的温度差阈值，评估所述配量系统的工作。
2.如权利要求1所述的废气处理系统，其特征为，还包括一个监测所述废气的NOx值的NOx传感器，其中，根据所述的NOx值确定所述配量剂的量。
3.如权利要求2所述的废气处理系统，其特征为，所述控制组件确定所述发动机是否正在稳态下运转；其中，当所述发动机在稳态运转时，喷射所述配量剂。
4.如权利要求1所述的废气处理系统，其特征为，所述温度差阈值为由上温度差和下温度差限定的一个阈值范围。
5.如权利要求4所述的废气处理系统，其特征为，当所述温度差处在所述阈值范围内时，所述控制组件指示所述配量系统的PASS状态，并当所述温度差处在所述阈值范围外时，指示所述配量系统的FAIL状态。
6.如权利要求1所述的废气处理系统，其特征为，根据所述下游温度确定所述温度差。
7.如权利要求1所述的废气处理系统，其特征为，还包括一个监测所述配量系统上游的所述废气的上游温度的上游温度传感器。
8.如权利要求7所述的废气处理系统，其特征为，根据所述上游温度和所述下游温度，确定所述温度差。
9.一种监测用于处理发动机废气的配量系统的工作的方法，包括：
监测在所述配量系统下游的所述废气的下游温度；
将配量剂喷入所述废气中；
根据所述配量剂的量，确定温度差阈值；
根据所述下游温度，计算所述废气的温度差；和
根据所述温度差和所述温度差阈值，评估所述配量系统的工作。
10.如权利要求9所述的方法，其特征为，还包括：
监测所述废气的NOx值；和
其中，根据所述的NOx值确定所述配量剂的量。
11.如权利要求10所述的方法，其特征为，还包括：
确定所述发动机是否处在稳态下运转；和
其中，当所述发动机正在稳态运转时，喷射所述配量剂。
12.如权利要求9所述的方法，其特征为，所述温度差阈值为由上温度差和下温度差限定的一个阈值范围。
13.如权利要求12所述的方法，其特征为，还包括：
当所述温度差处在所术阈值范围内时，指示所述配量系统的PASS状态；和
当所述温度差处在所述阈值范围外时，指示所述配量系统的TAIL状态。
14.如权利要求9所述的方法，其特征为，根据所述的下游温度，确定所述温度差。
15.如权利要求9所述的方法，其特征为，还包括监测在所述配量系统上游的所述废气的上游温度。
16.如权利要求15所述的方法，其特征为，根据所述上游温度和所述下游温度，确定所述温度差。
17.一种监测用于处理发动机废气的配量系统的工作的方法，包括：
监测在所述配量系统下游的所述废气的下游温度；
将配量剂喷入所述废气中；
根据所述配量剂的量，确定温度差阈值；
根据所述下游温度，计算所述废气的温度差；
根据所述温度差和所述温度差阈值，产生PASS状态和PAIL状态中的一种状态；和
根据所述的PASS状态和所述的FAIL状态，确定所述配量系统是否有故障。
18.如权利要求17所述的方法，其特征为，还包括：
监测所述废气的NOx值；和
其中，根据所述的NOx值，确定所述配量剂的量。
19.如权利要求18所述的方法，其特征为，还包括：
确定所述发动机是否正在稳态运转；和
其中，当所述发动机正在稳态运转时，喷射所述配量剂。
20.如权利要求17所述的方法，其特征为，所述温度差阈值为由上温度差和下温度差限定的一个阈值范围。
21.如权利要求20所述的方法，其特征为，还包括：
当所述温度差处在所述阈值范围内时，指示所述配量系统的所述PASS状态；和
当所述温度差处在所述阈值范围外时，指示所述配量系统的所述FAIL状态。
22.如权利要求17所述的方法，其特征为，根据所述的下游温度、确定所述温度差。
23.如权利要求17所述的方法，其特征为，还包括监测所述配量系统上游的所述废气的上游温度。
24.如权利要求23所述的方法，其特征为，根据所述的上游温度和所述的下游温度，确定所述温度差。
CNB200610088728XA 2005-06-03 2006-06-02 处理从发动机排出的废气的废气处理系统和其监测方法 Expired - Fee Related CN100529348C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/145278 2005-06-03
US11/145,278 US7216478B2 (en) 2005-06-03 2005-06-03 Exhaust treatment diagnostic using a temperature sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1873195A true CN1873195A (zh) 2006-12-06
CN100529348C CN100529348C (zh) 2009-08-19

Family

ID=37402161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200610088728XA Expired - Fee Related CN100529348C (zh) 2005-06-03 2006-06-02 处理从发动机排出的废气的废气处理系统和其监测方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7216478B2 (zh)
CN (1) CN100529348C (zh)
DE (1) DE102006025131B4 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101871380A (zh) * 2009-02-12 2010-10-27 通用汽车环球科技运作公司 废气处理诊断系统和方法
CN101936208A (zh) * 2010-09-20 2011-01-05 北京交通大学 基于排气温度和排气背压的柴油机净化器在线诊断方法
CN104603413A (zh) * 2012-06-06 2015-05-06 大陆汽车有限公司 用于检查机动车的废气后处理系统的液压密封性的方法和装置

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4326976B2 (ja) * 2003-10-22 2009-09-09 日産ディーゼル工業株式会社 エンジンの排気浄化装置
US20060236680A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Wenzhong Zhang Method for regenerating a diesel particulate filter
US7862640B2 (en) 2006-03-21 2011-01-04 Donaldson Company, Inc. Low temperature diesel particulate matter reduction system
DE102007015164A1 (de) * 2007-03-27 2008-10-02 Daimler Ag Abgasnachbehandlungssystem einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben eines Abgasnachbehandlungssystems
KR100836338B1 (ko) * 2007-03-29 2008-06-09 현대자동차주식회사 우레아 ｓｃｒ시스템의 도싱 인젝터 작동을 감지하는 방법
JP4459987B2 (ja) * 2007-06-27 2010-04-28 株式会社デンソー 排気浄化剤の添加量制御装置、及び排気浄化システム
JP4388103B2 (ja) * 2007-06-27 2009-12-24 株式会社デンソー 排気浄化剤の添加量制御装置、及び排気浄化システム
JP4459986B2 (ja) * 2007-06-27 2010-04-28 株式会社デンソー 排気浄化剤の添加量制御装置、及び排気浄化システム
US7771113B2 (en) * 2007-06-29 2010-08-10 Cummins Filtration Ip, Inc Sensor rationality diagnostic
FR2920031A1 (fr) * 2007-08-14 2009-02-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Perfectionnement aux circuits d'injection de carburant dans le conduit d'echappement d'un moteur de vehicule automobile fonctionnant en melange pauvre
US20090199537A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-13 Detroit Diesel Corporation Methods to protect selective catalyst reducer aftertreatment devices during uncontrolled diesel particulate filter regeneration
FR2929645B1 (fr) * 2008-04-02 2012-08-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de controle d'une ligne d'echappement d'un moteur.
US20100050757A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Detroit Diesel Corporation Method and system to determine the efficiency of a diesel oxidation catalyst
US7942043B2 (en) * 2009-02-19 2011-05-17 Detroit Diesel Corporation On-board aftertreatment device tail pipe hydrocarbon slip calculation
DE102009014809B3 (de) * 2009-03-25 2010-04-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen einer Eindüsvorrichtung in einem Abgasnachbehandlungssystem einer Brennkraftmaschine
US20100326059A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Selective catalytic reduction exhaust aftertreatment system and engine incorporating the same
DE102009040111A1 (de) * 2009-09-04 2011-03-10 Albonair Gmbh Dosiersystem
FR2954953A1 (fr) * 2010-01-06 2011-07-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de determination de l'etat d'une ligne d'echappement d'un moteur
GB2476828A (en) * 2010-01-11 2011-07-13 Gm Global Tech Operations Inc Diesel engine exhaust line with catalysts and sensors
SE534678C2 (sv) * 2010-03-23 2011-11-15 Scania Cv Abp Metod för adaption av en massflödesgivare
SE534729C2 (sv) * 2010-03-23 2011-12-06 Scania Cv Abp Metod för att fastställa ett förhållande mellan öppningstiden för en injektor hos en cylinder i en förbränningsmotor och den bränslemängd som insprutas av injektorn
US8763369B2 (en) 2010-04-06 2014-07-01 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for regenerating an exhaust filter
JP5993293B2 (ja) * 2012-12-03 2016-09-14 ボルボトラックコーポレーション 異常診断装置
EP2826971A1 (de) 2013-07-17 2015-01-21 DEUTZ Aktiengesellschaft Verfahren zur Verminderung von Stickoxiden in dieselmotorischen Abgasen und Abgasnachbehandlungssystem zur Durchführung des Verfahrens
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1198798A (zh) * 1995-09-29 1998-11-11 西门子公司 在催化剂上转化废气中有害物质的方法与设备
US5706652A (en) * 1996-04-22 1998-01-13 General Motors Corporation Catalytic converter monitor method and apparatus
JPH1071325A (ja) * 1996-06-21 1998-03-17 Ngk Insulators Ltd エンジン排ガス系の制御方法および触媒／吸着手段の劣化検出方法
JPH1047048A (ja) * 1996-08-02 1998-02-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
DE19727268C1 (de) * 1997-06-26 1999-01-14 Siemens Ag Verfahren zur Überwachung der Reduktionsmitteldosierung bei einem SCR-Katalysator
US6487852B1 (en) * 2001-09-04 2002-12-03 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling reactant injection into an active lean NOx catalyst
US6834498B2 (en) * 2002-11-21 2004-12-28 Ford Global Technologies, Llc Diesel aftertreatment systems
DE10301602A1 (de) * 2003-01-17 2004-07-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Dosiereinheit eines Katalysators
US6983589B2 (en) * 2003-05-07 2006-01-10 Ford Global Technologies, Llc Diesel aftertreatment systems

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101871380A (zh) * 2009-02-12 2010-10-27 通用汽车环球科技运作公司 废气处理诊断系统和方法
CN101936208A (zh) * 2010-09-20 2011-01-05 北京交通大学 基于排气温度和排气背压的柴油机净化器在线诊断方法
CN104603413A (zh) * 2012-06-06 2015-05-06 大陆汽车有限公司 用于检查机动车的废气后处理系统的液压密封性的方法和装置
US9625346B2 (en) 2012-06-06 2017-04-18 Continental Automotive Gmbh Method and device for checking the hydraulic leak-tightness in an exhaust gas aftertreatment system for a motor vehicle
CN104603413B (zh) * 2012-06-06 2017-05-10 大陆汽车有限公司 用于检查机动车的废气后处理系统的液压密封性的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006025131B4 (de) 2010-10-21
US7216478B2 (en) 2007-05-15
CN100529348C (zh) 2009-08-19
DE102006025131A1 (de) 2006-12-07
US20060272317A1 (en) 2006-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100529348C (zh) 处理从发动机排出的废气的废气处理系统和其监测方法
CN1267627C (zh) 内燃机的NOx清除设备和NOx清除方法
CN101818681B (zh) 废气处理诊断系统和方法
CN101668931B (zh) 排气净化系统的异常诊断装置
CN108412589A (zh) 内燃机的排气净化装置的异常诊断装置及诊断方法、内燃机系统及其控制方法
CN102312712B (zh) 确定选择催化还原催化剂的老化并控制其的系统和方法
EP2187009B1 (en) Method for operating an exhaust gas treatment system
CN103388518B (zh) 用于指示柴油机排放流体(“def”)的质量的系统
CN1936287B (zh) 通过亚硝酸铵的分解诊断的废气处理系统
CN101688498A (zh) 空燃比传感器的异常诊断装置
US20110023456A1 (en) Method and system for verifying the operation of an scr catalyst
US7617674B2 (en) Method for operating an exhaust-gas treatment device of an internal combustion engine, and device for carrying out the method
US20080016853A1 (en) Adsorbed substance accumulation reduction for exhaust treatment equipment
CN101512130A (zh) 催化剂监测系统和监测方法
CN102052125B (zh) 控制排气系统的方法
CN105715338A (zh) 在选择性催化还原系统中检测低质量还原剂和催化剂劣化的系统和方法
CN102022170A (zh) 用于具有低温废气的车辆的侵入式scr效率测试系统和方法
CN1863988A (zh) 废气净化装置及废气净化方法
CN102536403A (zh) 利用氨传感器来确定scr配给系统性能的系统和方法
CN101809261A (zh) NOx传感器故障诊断装置及故障诊断方法
CN101994554A (zh) 控制选择性催化还原系统中的还原剂喷射的系统和方法
CN1769651A (zh) 内燃机排气排放控制装置
CN101316994A (zh) 用于处理机动车排气的氮氧化物的装置
JP2013538972A (ja) 交差感受性センサを有する排気システム
CN103348103A (zh) 内燃机的排气净化装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090819

Termination date: 20190602