[發(fā)明專利]SCR催化劑診斷

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310613214.1
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103835791A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·卡瓦泰歐;J·A·多爾因;T·G·利昂;J·R·泰斯;M·J·于里克
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;F01N9/00;F01N3/20
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)

為了減少釋放到大氣中的廢氣排放，車輛可裝備有多種排氣后處理裝置。例如，三元催化劑可以降低包括一氧化碳和未燃碳?xì)浠衔锏母鞣N排放物的水平而選擇性催化還原系統(tǒng)可以用于降低NOx的水平。為了確保后處理裝置在最佳狀態(tài)下工作，各種傳感器會安裝在裝置的上游和/或下游，且來自傳感器的反饋會被用于決定排放是否滑行通過裝置。

為了確定NOx是否滑行通過催化劑，安放在催化劑下游的NOx傳感器可被監(jiān)測，且如果傳感器檢測到排氣中的NOx，運(yùn)行參數(shù)會被調(diào)整來減少排氣中的NOx排放和/或車輛操作者可以被告知催化劑退化。然而，特別當(dāng)在汽油發(fā)動機(jī)中使用時，NOx傳感器可能不夠敏感來檢測由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的低水平的NOx。另外，NOx傳感器是昂貴的，因此限制了它們的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人意識到上述方法的問題并提供了至少部分解決它們的方法。在一個實(shí)施例中，用于發(fā)動機(jī)的方法包括以上游排氣傳感器、中間排氣傳感器和下游排氣傳感器均指示富運(yùn)行發(fā)動機(jī)，調(diào)整發(fā)動機(jī)運(yùn)行至以上游排氣傳感器、中間排氣傳感器和下游排氣傳感器均指示稀運(yùn)行發(fā)動機(jī)，將發(fā)動機(jī)運(yùn)行調(diào)整到以上游排氣傳感器指示富而中間和下游排氣傳感器均指示稀來運(yùn)行發(fā)動機(jī)，并基于當(dāng)中間和下游排氣傳感器從稀轉(zhuǎn)到富時指示SCR催化劑退化。

這樣，排氣氧傳感器如HEGO會用于診斷SCR催化劑。發(fā)動機(jī)可被運(yùn)行將氧存儲在三元催化劑（TWC）中，并且然后在熱事件中從SCR催化劑中釋放氨。一旦返回至略富化的運(yùn)行，在TWC中存儲的氧會與來自發(fā)動機(jī)的排氣中的還原劑反應(yīng)來防止位于SCR催化劑上游的中間傳感器感測到任何還原劑。因此位于SCR催化劑下游的下游傳感器只感測到從SCR催化劑中釋放出的NH₃。基于當(dāng)下游傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富（這指示從SCR催化劑處釋放的氨的量）時，指示SCR催化劑的退化。可替代地，如果中間和下游傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富的時間差低于閾值，也指示SCR催化劑的退化。

在另一實(shí)施例中，方法包括：通過停止所有發(fā)動機(jī)燃料的噴射來氧化SCR催化劑和位于SCR催化劑上游的三元催化劑；在氧化SCR和三元催化劑后，在富發(fā)動機(jī)空燃比下燃燒；和基于三元催化劑下游的中間氧傳感器和SCR催化劑下游的下游氧傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富的時間差指示SCR催化劑退化。

在另一實(shí)施例中，該方法還包括，在氧化SCR和三元催化劑之前，啟動熱事件來導(dǎo)致NH₃從SCR催化劑中釋放。

在另一實(shí)施例中，該方法還包括在啟動熱事件之前，通過以富燃燒運(yùn)行在三元催化劑內(nèi)產(chǎn)生還原劑，還原劑存儲在SCR催化劑內(nèi)。

在另一實(shí)施例中，如果下游排氣氧傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富和中間氧傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富的時間差小于閾值，指示SCR催化劑的退化。

在另一實(shí)施例中，該方法還包括如果下游排氣氧傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富和中間氧傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富的時間差大于閾值，指示沒有退化。

在另一實(shí)施例中，當(dāng)從SCR催化劑中釋放出閾值水平的還原劑時，下游氧傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富，且其中當(dāng)三元催化劑釋放出閾值水平的還原劑時，中間氧傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富。

在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)包括：聯(lián)接到排氣道的發(fā)動機(jī)；安放在排氣道中的三元催化劑；安放在三元催化劑下游的排氣道中的SCR催化劑；安放在三元催化劑上游的上游排氣傳感器，安放在三元催化劑下游的中間排氣傳感器，和安放在SCR催化劑下游的下游排氣傳感器；和控制器，其包括如下指令：以上游、中間和下游排氣傳感器均指示稀運(yùn)行發(fā)動機(jī)；調(diào)整發(fā)動機(jī)的運(yùn)行以上游排氣傳感器讀數(shù)為富而中間和下游排氣傳感器均指示稀運(yùn)行發(fā)動機(jī)；和基于當(dāng)下游排氣傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富時指示SCR催化劑退化。

在另一實(shí)施例中，控制器包括停止噴射燃料到發(fā)動機(jī)以便以上游、中間和下游排氣傳感器均指示稀運(yùn)行發(fā)動機(jī)的指令。

在另一實(shí)施例中，控制器包括通過恢復(fù)燃料噴射并以富燃燒運(yùn)行而調(diào)整發(fā)動機(jī)運(yùn)行以便以上游排氣傳感器指示富而中間和下游排氣傳感器均指示稀運(yùn)行發(fā)動機(jī)的指令。

在另一實(shí)施例中，控制器包括如果從調(diào)整發(fā)動機(jī)運(yùn)行到下游排氣傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富的時間量超過了閾值指示SCR催化劑退化的指令。

在另一實(shí)施例中，控制器包括基于下游排氣傳感器從稀轉(zhuǎn)換到富的時間確定SCR催化劑的還原劑存儲量的進(jìn)一步的指令。

當(dāng)單獨(dú)或隨附繪圖一起使用時本說明的上面的優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)，和特點(diǎn)會從下面的具體實(shí)施方式中變得明顯。