[发明专利]在柴油机排气系统中进行预测性诊断的方法

说明书

本公开提出了一种在柴油机排气系统中进行预测性诊断的方法（100）及其电子控制单元（ECU（104））。在步骤201中，所述ECU（104）检索温度的建模值。在步骤202中，所述ECU（104）从放置在催化剂（101）的下游的第二温度传感器（103）接收温度的第二值。在步骤203中，所述ECU（104）根据诸如DPF（105）的状态、所述DPF（105）的再生计数数据的第一组输入来计算所述第二值与所述建模值之间的差值。在步骤204中，所述ECU（104）基于所述计算来预测所述柴油机排气系统中的故障。当所计算的差值在预定义持续时间内保持恒定时，进行所述故障的预测。

技术领域

本公开涉及在柴油机排气系统中进行预测性诊断的方法及其电子控制单元。

背景技术

为了满足严格的颗粒物和排放目标，在车辆的排气系统中强制使用催化剂诸如（柴油氧化催化剂（DOC）/NOx储存催化剂（NSC））以及柴油颗粒过滤器（DPF）。DPF积聚或收集碳烟颗粒。在碳烟颗粒被完全收集在DPF内的特定间隔内，它们对发动机产生背压并且对排气的流动产生阻力。因此，需要通过通常称为再生的过程以规定间隔清洁DPF。为了有效的再生，必须在DPF内进行适当的碳烟燃烧。这需要在催化剂（DOC/NSC）中进行适当放热反应。放热反应进一步取决于车辆中使用的空气系统和燃料系统的其他部件。这是适当放热反应的输入。如果催化剂中的参数（诸如温度）的实际值偏离了预期值或校准值，则有可能指示排气系统中的异常。为了预测系统漂移和部件故障，需要一种鲁棒算法来提前预测部件故障。

标题为“Automotive on-board monitoring system for catalytic converterevaluation”的专利申请US5941918A公开了一种车辆车载诊断排放系统，其中系统通过仅感测三元催化转化器的下游位置处的碳氢化合物和一氧化碳排放来确定车辆是否持续符合法规排放标准。所感测的所有排放数据与基本车辆功能（诸如速度）相关联，并且被分类成对应于由排放法规规定的车辆操作状况的多个直方图。如果故障已经发生，顺序执行直方图诊断例程以确定车辆的哪个排放系统已经发生故障。

附图说明

参考以下附图描述本发明的实施例：

图1描绘了柴油机排气系统（100）的一部分；以及

图2示出了柴油机排气系统（100）中的预测性诊断的方法步骤（200）。

具体实施方式

图1描绘了柴油机排气系统（100）的一部分。柴油机排气系统至少包括第一温度传感器（102）和第二温度传感器（103），以及其他部件诸如柴油颗粒过滤器（DPF（105））、柴油氧化催化剂（101）或NOx储存催化剂（101）（以下称为催化剂（101））等。第一温度传感器（102）放置在催化剂（101）的上游。第二温度传感器（103）放置在催化剂（101）的下游以及柴油颗粒过滤器（DPF（105））的上游。第一温度传感器（102）和第二温度传感器（103）与电子控制单元（ECU（104））通信。

第一温度传感器（102）测量催化剂（101）上游的温度的值。第二温度传感器（103）测量催化剂（101）下游的温度的值。DPF（105）是一种被设计成从柴油发动机的排气中移除柴油颗粒物或碳烟的过滤器。通过热再生从过滤器连续或定期地移除所收集的碳颗粒（称为碳烟）。DPF（105）的这种再生是通过将发动机编程为以其提高排气温度并燃烧掉积聚在DPF（105）中的碳烟的方式运行（当过滤器已满时）来实现的。催化剂（101）在再生过程期间经历放热反应以提高排气温度。然而，在再生过程期间，温度差不能超过预定义阈值。通过在ECU（104）中使用通常称为观测器校正的软件来调节该温度差。观察器计算与理想情况下应在催化剂下游观察到的温度相对应的温度的建模值。观察器还通过各种方式（诸如燃料的后喷射等）确保温度差被保持。