[发明专利]用于诊断火花点火发动机的后处理系统的方法

说明书

本发明提出了一种用于诊断机动车辆的火花点火发动机的后处理系统的方法，该后处理系统包括与比例上游氧探针和二元下游探针相关联的三元催化转化器。为了诊断该催化转化器，计算其氧气存储容量(OSC)。根据本发明，在将脚抬离该车辆的加速踏板的阶段期间执行该计算，在这些阶段的开始时，观察到该催化转化器的充氧量小于其氧气存储容量的10％。此刻，中断燃料喷射并且打开该发动机的节流阀体。计算该氧气存储容量(OSC)，直到该下游探针切换到贫混合物为止。在诊断该催化转化器之前，诊断该上游探针和该下游探针均处于良好条件，以便避免错误检测。

技术领域

本发明涉及一种用于诊断火花点火式内燃发动机的后处理系统的方法。更精确地，本发明涉及一种使得可以诊断安装在火花点火发动机的排气管上的三元催化转化器以及相关联的上游氧探针和相关联的下游氧探针的方法。本发明特别有利地适用于机动车辆发动机。

背景技术

使用氧化/还原催化对来自火花点火发动机(其特别地使用汽油进行操作)的污染排放物进行后处理是基于对催化转化器中所存在的氧气量(或氧气存储量(OS))的管理，此氧气量使得可以创造波动的还原剂/氧化剂环境，以用于处理排放到燃烧气体中的各种类型的污染分子，诸如未燃烧的碳氢化合物HC、一氧化碳CO和氮氧化物NOx。

为了创造这种催化所必需的条件，有必要在后处理系统上游布置氧探针以监测废气的富度以便使得富度在对应于空气/燃料混合物的化学计量比的富度值1左右波动。存在从贫混合物操作到富混合物操作的交替切换。然后讲述用于指定在值1左右的相对窄的富度范围的催化窗口，其中各种污染物的处理分数非常高。

历史上，通过布置在后处理系统上游和下游的二元氧探针来执行这种调节，从而使得可以仅使系统在富混合物操作与贫混合物操作之间波动。为了调节废气的富度，使用来自下游探针的回应例如以恒定偏移使化学计量富度(也就是富度1)在值1左右偏移千分之几，以便补偿扩散或系统老化的影响。

此外，存在比例氧探针，它们通常具有在由探针递送的信号(通常为电流强度I)与所测量气体的富度值R之间的转移曲线。在比例探针的情况下，鉴于探针使得可以测量富度，而非仅确定与富状态或贫状态相关联的二元值(二元探针的情况就是如此)，富度调节可以相对于任何富度设定点进行。

这使得可以利用仅可以保证富-贫转变的二元氧探针来相对于富度调节减少污染排放物。比例氧探针的使用使得可以在催化所必需的时间期间根据下游氧探针的响应来计算富度设定点。因此对存储在催化转化器中的氧气量进行管理，从而使得可以在一方面适应催化转化器的操作状态(这取决于其设计及其老化)，并且在另一方面适应催化转化器已经遇到的并且使得可以估计催化转化器的当前充氧状态的过去运行条件。例如，在其间中断燃料喷射的长时间减速之后，催化转化器将发生氧气饱和，并且在发动机的满负荷(对此使用大于1的富度)下长时间加速之后，催化转化器将没有氧气。

可以参考例如公开FR-A1-2833309，该公开披露了一种使用来自上游氧探针的信号对富度进行双环调节的装置，其中根据来自下游氧探针的信号的回应来调整富度设定点。

公开FR-A1-3033364描述了利用比例上游探针相对于可变设定点对富度进行双环调节的另一示例。在此公开中，应用这种调节来管理所存储氧气。根据催化转化器中的氧气量来调整富度设定点，所述量是根据来自上游探针的信号连续计算的。

实际调节仅使用来自上游探针的信号。然而，有必要依靠下游探针来分别根据来自下游探针的高于或低于阈值的信号的切换将用于计算所存储氧气量(也被称为氧气存储量(OS))的模型重新初始化到等于0或催化转化器的氧气存储容量(OSC)的值。此外，下游探针也是确定催化转化器的氧气存储容量的值所必需的。

在此上下文中，机动车辆的车载诊断(OBD)标准要求监测后处理系统(也就是催化转化器、比例上游氧探针和二元下游探针)的操作状态，并且在超过车载诊断(OBD)阈值的情况下，在适当的时候使指示故障的指示器(也被称为失灵指示灯(MIL))亮起。