[发明专利]排放控制系统及其计算机实施方法

说明书

描述了用于限制排放控制系统的部件暴露于富燃排气条件的程度的技术方案。排放控制系统的示例包括氧气存储部件；以及控制器，其限制氧气存储部件暴露于富燃排气条件的程度。该限制包括响应于发动机接收产生转矩的请求而确定排气中的空燃当量比，该请求包括踏板位移；基于空燃当量比来确定排气中的氧气量；确定由氧气存储部件存储的氧气水平；以及如果氧气水平高于预定阈值，则降低发动机的转矩产生速率，该转矩产生速率指定每单位踏板位移产生的转矩量。

技术领域

本公开涉及车辆中的排气系统，并且具体涉及限制排气系统中含沸石的后处理部件暴露于富燃排气条件的程度。

背景技术

用于柴油发动机的排气处理系统通常包括柴油氧化催化剂(DOC)和被布置在DOC下游的柴油颗粒过滤器(DPF)。DOC氧化并转化排气中的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)，并且将氮氧化物(NOx)中的一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)。由DOC产生的催化反应的热量升高了DPF的温度，并且NO2的高氧化性促进了沉积在DPF上的颗粒物质(PM)的燃烧。因为紧接着在发动机启动后DOC的活性很低，所以为DOC提供沸石作为HC捕集材料以防止HC在没有转化的情况下被排出。

另一方面，贫NOx捕集催化剂(LNT催化剂)也用于稀燃汽油发动机或柴油发动机中以净化NOx。当排气的空燃比为稀燃时，LNT催化剂中的NOx存储材料存储NOx。富燃吹扫将发动机中的空燃比变为富燃，并且释放NOx并用未燃烧气体来还原NOx。

发明内容

在一个示例性实施例中，限制排放控制系统的部件暴露于富燃排气条件的程度的排放控制系统包括氧存储部件和限制氧气存储部件暴露于富燃排气条件的程度的控制器。该限制包括响应于发动机接收产生转矩的请求而确定排放控制系统中的排气中的空燃当量比，该请求包括踏板位移。该限制进一步包括基于空燃当量比来确定排气中的氧气量，并且确定由氧气存储部件存储的氧气水平。该限制进一步包括响应于氧气水平高于预定阈值而降低发动机的转矩产生速率，该转矩产生速率指定每单位踏板位移产生的转矩量，其中发动机基于发动机的转矩产生速率而产生一定量的转矩。

在一个或多个示例中，控制器在自从降低转矩产生速率以来经过预定持续时间之后进一步重置发动机的转矩产生速率。

在一个或多个示例中，预定阈值是第一预定阈值，并且控制器进一步响应于氧气水平高于第二预定阈值而将对产生转矩的请求延迟预定阈值。在一个或多个示例中，第二预定阈值大于第一预定阈值。

在一个或多个示例中，控制器进一步监测排放控制系统的温度。此外，控制器响应于温度高于预定温度阈值而限制排放控制系统部件中的部件暴露于富燃排气条件的程度。

在一个或多个示例中，确定由该部件存储的氧气水平是基于氧气存储部件模型进行的。在一个或多个示例中，氧气存储部件包括沸石基催化剂。

根据一个或多个实施例，一种用于限制排放控制系统部件中的部件暴露于富燃排气条件的程度的计算机实施方法包括由控制器接收由发动机产生转矩的请求，该请求包括踏板位移；以及限制排放控制系统部件中的部件暴露于富燃排气条件的程度。在一个或多个示例中，该限制包括由控制器确定排放控制系统中的排气中的空燃当量比。该限制进一步包括由控制器基于空燃当量比来确定排气中的氧气量，并且由控制器确定由该部件存储的氧气水平。该限制进一步包括响应于氧气水平高于预定阈值而由控制器降低发动机的转矩产生速率，该转矩产生速率指定每单位踏板位移产生的转矩量。该限制进一步包括由发动机基于发动机的转矩产生速率而产生一定量的转矩。

在一个或多个示例中，该方法进一步包括由控制器在自从降低转矩产生速率以来经过预定持续时间之后重置发动机的转矩产生速率。

在一个或多个示例中，预定阈值是第一预定阈值，并且该方法进一步包括响应于氧气水平高于第二预定阈值而将对产生转矩的请求延迟预定阈值。在一个或多个示例中，第二预定阈值大于第一预定阈值。