[发明专利]选择禁用NOx还原效率诊断的排气诊断控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆排气系统，并且更具体地涉及排气诊断和控制系统以及评价和控制后处理部件和过程的性能的方法。

背景技术

在此提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。目前署名的发明人的工作就其在该背景部分中描述的程度以及在其描述在提交时不会以其它方式被认为现有技术的方面，既不明确地也不隐含地认为是破坏本发明的现有技术。

在柴油发动机的燃烧期间，空气燃料混合物通过进气阀输送至气缸并且在其中被压缩和燃烧。在燃烧之后，活塞迫使气缸中的排气进入排气系统中。排气可包含氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)。

排气处理系统可以在一个或多个部件中采用催化剂，该部件被构造用于实现诸如还原氮氧化物(NOx)以产生氮气(N2)和水(H2O)的更可容忍的排气组分的后处理过程。还原剂可以在诸如选择性催化还原(SCR)部件的后处理部件的上游添加到排气中，并且仅仅是举例，还原剂可包括无水氨(NH3)、氨水或尿素，它们中的任一种或全部可以作为细雾喷入排气中。当与排气混合的氨到达后处理部件时，NOx排放物被分解。柴油颗粒过滤器(DPF)可以接着捕集烟灰，并且该烟灰可以在再生循环期间被定期焚化。水蒸汽、氮气和还原后的排放物离开排气系统。

为了在后处理部件中保持有效的NOx还原，可以采用一种控制，以便在后处理部件中保持所需量的还原剂(即，还原剂负载)。随着包含NOx的排气穿过后处理部件，还原剂被消耗，并且负载耗尽。所述控制可以利用模型来跟踪和/或预测后处理部件中装载的还原剂的量并且根据需要喷射额外的还原剂，以便为实现诸如还原排气流中的NOx的所需效果而维持合适的还原剂负载。

已经注意到，在维护再生事件之后对诸如SCR催化剂的后处理部件上的还原剂负载的预测可能是不准确的。DPF的维护再生常常在排气温度处于较高水平时进行。由于这样增加的温度，往往有必要维持通过(多个)喷射器、计量阀或其它后处理硬件的还原剂的流量，以便防止热损坏。

虽然还原剂负载模型可以跟踪所喷射的还原剂的量，但该模型可能难以确定在SCR催化剂上实际上积聚了多少还原剂。在与维护再生事件相关联的高温下，还原剂可能随排气流一起带出系统或者可能被氧化。因此，可能难以预测在维护再生期间有多少还原剂被氧化或以其它方式在后处理部件中被消耗以及多少可能存留并积聚以便有助于后处理部件的装载。

因此，氨负载的模型估计可能是不准确的，并且因此变得不可靠。特别地，实验表明，在诸如DPF维护再生事件的某些事件发生之后，基于模型的负载估计可能显著偏离后处理部件上的NH3负载的观测水平。因此，基于在后处理部件中的NOx还原效率的测量和评价的诊断过程可能产生错误结果，例如其中在后处理部件上实际上装载比诊断系统基于模型的不准确性而假设的更多的还原剂。这样的情况可能造成NH3逃逸，这可能造成某些交互敏感传感器将NH3的存在误解为NOx。类似地，当实际NH3负载显著低于模型估计时，不准确的NH3负载可能造成诊断系统评价比预计更差的NOx还原效率，这潜在地导致不准确的诊断和要采取的补救措施的启用。

因此，希望提供用于在当还原剂负载预测的准确度被评价为不可靠时的时间段期间选择性地禁用NOx还原效率诊断以便避免在补救措施不保险时这样的措施的不当启动的系统和方法。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，一种排气诊断控制系统包括测试启用模块、与测试启用模块通信的排气温度管理模块以及部件管理模块，该部件管理模块被构造用于在测试启用模块认为在后处理部件上的还原剂负载的估计水平的可靠性在可接受范围内时执行用于确定与后处理部件相关联的还原效率的测试。测试启用模块被构造用于执行用于评价在后处理部件上的还原剂负载的估计水平的可靠性的过程，并且基于该可靠性选择性地有利于用于确定在后处理部件中的NOx还原的效率的后续测试的禁用。排气温度管理模块被构造用于使用侵入式排气温度管理将后处理部件的温度选择性地调整至预定温度范围。用于确定还原效率的测试包括确定后处理部件的NOx还原效率。