柴油机后处理系统中检测和缓解多余放热的方法

专利名称：柴油机后处理系统中检测和缓解多余放热的方法
技术领域：
本发明涉及联接至稀燃内燃发动机的排气后处理系统。
背景技术：
通过测定流经排气再生系统的氧流量，可以使用多种方法控制诸如柴油机颗粒过 滤器(DPF)和稀燃NOx捕集器(LNT)等后处理装置的再生率，以避免温度过高，因为温度过 高会降低后处理装置的性能(参见美国专利US 6，988，361和US 7，137，246)。然而，本发明人已认识到，使用这些方法，调整一个装置的氧浓度可能造成另一装 置的不希望放热。例如，在再生期间调整氧流量至DPF来控制DPF内的温度状况可能造成 柴油机氧化催化器(DOC)或选择性催化还原催化器(SCR)(如果这两种催化剂在排气后处 理系统中出现的话)的不希望放热。又或者，本发明人已认识到，不希望放热也可能由发动 机或排气装置中的各种泄漏造成，例如冷却剂泄漏(冷却剂进入排气装置并提供还原剂) 泄漏、燃料喷射器泄漏(燃料不期望地进入发动机/排气系统并提供还原剂)或涡轮轴承 泄漏。

发明内容
本发明人已认识到发动机运转期间确定后处理系统中非期望放热及响应于不希 望放热的检测启动缓解(mitigate)动作的优点。所述方法可包括基于沿排气的排气流方 向上排气系统的一段长度内预期耗氧量来确定不希望放热；以及响应所确定的不希望放热 启动缓解动作。例如，考虑排气系统的微粒过滤器区是否再生，以及如果再生，其再生到什 么程度，基于预期氧浓度确定不希望放热。根据另一方面，提供一种诊断排气后处理系统中不希望放热的方法。排气后处理 系统联接至内燃发动机。所述方法包括基于定位于第一催化器下游的传感器测量的氧浓 度、第一催化器上游和第二催化器下游测量的温度及排气流量确定第一催化剂下游位置的 预期温度；基于发动机和排气状况/条件确定预期温度和测量温度之间的差值的阈值；如 果预期温度和所测温度的差值大于阈值，指示不希望放热；以及响应于不希望放热的指示 启动缓解或缓和动作。在一个实施例中，所述位置为传感器位置。在另一实施例中，所述位 置位于排气后处理系统的方块中。以此方式，即使过滤器再生可通过调整排气中的氧浓度来控制，系统仍可确定排 气系统中远离微粒过滤器再生的另一区域是否正在经历不希望的放热，并因而可能达到过 热状况。此外，如果一个或多个发动机或排气部件泄漏并造成不希望的放热，甚至可在氧浓 度控制为所希望值时确定所述情况。在这种方法中，可启动多种缓解动作，包括降低燃料轨道压力、调整排气空燃比、 调整喷射正时、调整扭矩限值、诱发不点火、调整尿素喷射量等。因此，当排气装置温度非常高时，甚至在受控制的微粒过滤器再生运行期间，能够 解决由于如柴油机系统的排气系统中的由于基本稀燃条件导致的排气中的可燃烧材料与过剩氧反应发生不希望放热的危险。应理解上述发明内容仅以简化形式引入了选择性概念，这些选择性概念将在详细 说明中被进一步描述。其无意确定要求保护的主题的关键或必要特征，保护范围是由随附 于说明书的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决以上及本公开的任何 部分提到的任何缺点的实施方式。


图1示出带有排气后处理系统的内燃发动机。图2示出监控排气后处理系统的通用控制例程。图3-图5示出诊断不希望放热的控制例程。
具体实施例方式下述说明涉及监控并检测联接至如图1所示柴油机等稀燃内燃发动机的排气后 处理系统中可能出现的不希望放热的方法。所显示的联接至图1中的内燃发动机的排气后 处理系统可包括多个排放控制装置，各排放控制装置在选择的条件(如选择的温度)下执 行与排气中存在的过剩氧的放热反应。控制并监控排气后处理系统中氧含量的示例性方法 在图2中示出。图2所显示的例程包括控制后处理装置中再生率的方法和监控并检测排气 后处理系统中不希望放热的方法，所述不希望放热可能不能通过再生控制例程阻止或有效 地管理。图3-图5示出监控并检测发动机运转时整体排气后处理系统中的不希望放热的 诊断例程的各个实施例。对比图2所示再生控制例程，图3-图5所示诊断例程甚至在再生 控制例程发生故障时都可以指示不希望放热。此外，响应图3-5所示诊断例程对不希望放 热的指示，甚至在放热源和/或位置并不完全知道时启动缓解或缓和(mitigate)动作。例 如，尽管不希望放热可能由进入排气后处理系统中的较高或较低氧浓度引起，但不希望放 热也可因发动机和/或排气部件各种故障引起，如冷却剂泄漏、涡轮轴承泄漏或燃料喷射 器泄漏(汽缸中或排气中)。以此方式，能够解决排气和/或排气组件温度非常高时，由于 如柴油机系统的排气系统中基本稀燃条件导致的排气中可燃材料与过剩氧反应发生不希 望放热的危险。现转向图1，图1示出可包括在机动车辆推进系统中的多汽缸发动机10的一个汽 缸示意图。发动机10可至少部分由包括控制器12的控制系统和车辆操作员132经输入装 置130的输入来控制。在此示例中，输入装置130包括加速器踏板和产生成比例的踏板位 置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(如汽缸)30可包括燃烧室壁32和 位于其中的活塞36。活塞36可联接至曲轴40，使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运 动。曲轴40可经中间传动系统联接至车辆的至少一驱动轮。另外，起动电机可经飞轮联接 至曲轴40，以使发动机10的启动运转可用。燃烧室30可经进气通道42从进气歧管44接收进气空气，并经排气通道48排出 燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可分别经进气阀52和排气阀54与燃烧室30选择 性连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多个进气阀和/或两个或更多个排气 阀。所示燃料喷射器66直接联接至燃烧室30，以直接向其喷射燃料，所喷射的燃料与经电子驱动器68从控制器12接收的信号FPW的脉宽成比例。以此方式，燃料喷射器66提 供熟知的燃料至燃烧室30的直接喷射。燃料喷射器可安装于例如燃烧室侧部或燃烧室顶 部。燃料可通过燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66，所述燃料系统包括燃料箱、燃料 泵和燃料轨/分配管。在一些实施例中，燃烧室30可以可选或额外地包括布置在进气通道 44中的燃料喷射器，其结构是在燃烧室30上游提供熟知的燃料至进气口的气口喷射。进气通道42包括具有节流阀片64的节流阀62。在此特定示例中，节流阀片64的 位置可由控制器12通过提供至与节流阀62相连的电动机或致动器的信号而改变，所述结 构通常称为电子节流控制(ETC)装置。以此方式，节流阀62可被操作来改变提供给燃烧室 30和发动机其它汽缸的进气空气。节流阀片64的位置可通过节流阀位置信号TP提供至控 制器12。进气通道42可包括空气流量传感器120和歧管空气气压传感器122，这两种传感 器分别用于提供信号MAF和MAP至控制器12。发动机10的燃烧室30或者一个或多个其它燃烧室可在压缩点火模式下操作，无 论是否有点火火花。此外，通过沿进气歧管44设置的压缩机162和沿排气通道48在排气 后处理系统70上游设置的涡轮机，可涡轮增压发动机10。排气传感器126被显示联接至排气后处理系统70上游的排气通道48。传感器126 可以是提供排气空燃比指示的任何合适的传感器，如线性氧传感器或UEG0(通用或宽范围 排气氧传感器)、二态氧传感器或EGO、HEGO (加热EGO)、NOx, HC或CO传感器。排气再循 环系统(EGR) 72可联接至排气通道48。EGR系统可包括EGR阀74和沿EGR管道78设置的 EGR冷却器76。排气后处理系统70可包括多个排放控制装置，各自在选择的条件(如选择的温 度)下执行与排气中存在的过剩氧的放热反应。例如，排气后处理系统70可包括沿排气管 道48在涡轮机164下游设置的DOC 80。SCR82可沿排气管道设置在DOC 80的下游。尿素 喷头84 (或任何合适的氨源)可设置在SCR 82上游并且在DOC 80下游。DPF 86可沿排 气管道设置在SCR 82下游。温度传感器88、90、92和94可沿排气管道的各点设置在后处 理系统70中的每个后处理装置的上游和下游。此外，氧传感器96 (如UEGO传感器)可设 置在排气后处理系统70的下游。应理解排气后处理系统70可包括图1中未示出的多个后 处理装置结构。在一个示例中，所述排气后处理系统可仅包括D0C。在另一示例中，所述排 气后处理系统可包括DOC及其下游的DPF。在另一示例中，所述排气后处理系统可包括DOC 及其下游的DPF和SCR。在另一示例中，图1所示SCR 82可被LNT替换。此外，排气后处理 系统中不同催化器和过滤器的顺序也可改变。排气后处理系统中的温度传感器的数量可根 据应用而改变。尽管图1所示氧传感器(96)位于排气后处理系统70下游点/位置处，但 其也可位于后处理系统70的任一方块的上游，在此情况下仅可监控其上游的催化器方块。图1显示控制器12为微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口 104、本特定示例中示为只读存储器芯片106的可执行程序及标定值的电子存储介质、随机 存取存储器108、磨损修正系数存储器(ke印alive memory) 110和数据总线。控制器12可 从联接至发动机10的传感器接收各种信号，除上述信号外，还包括空气流量传感器120的 进入质量空气流量(MAF)、来自联接至冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温 度(ECT)、来自联接至曲轴40的霍尔效应(或其它类型)传感器118的分布型点火传感器 (PIP profile ignition pickup)信号、来自节流阀位置传感器的节流阀位置(TP)、以及来自传感器122的绝对歧管压力信号(MAP)的测量值。发动机速度信号RPM可由控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或 压力的指示。注意可使用上述传感器的多种组合，如无MAP传感器而使用MAF传感器，或反 之也可。在化学计量运转期间，MAP传感器可指示发动机扭矩。此外，所述传感器与检测的 发动机速度一起可估计进入汽缸的充气量(包括空气)。在一个示例中，传感器118也用作 发动机速度传感器，可在曲轴每次旋转时产生预定数量的等间隔脉冲。另外，控制器12可 与集群显示装置140通信，例如，从而提醒驾驶员发动机或排气后处理系统出现故障。尽管图1仅示出了多汽缸发动机的一个汽缸，但每个汽缸也可相似地包括其各自 的进气阀、排气阀、燃料喷射器、火花塞等组。现转向图2，其示出了发动机运转期间监控排气后处理系统的通用控制例程。在 200处，经过排气后处理系统的氧流量被保持在后处理系统中的后处理装置的限度内。例 如，可调整发动机运转参数以限制后处理装置中再生事件期间的放热反应。可控制进入后 处理装置进行再生的过剩氧量，以防止装置温度高于将损害装置的阈值。控制例程在200 处可包括使用温度传感器监控每个后处理装置的温度，并使用来自每个装置上游的氧传感 器的信号通过计量由传感器感测的氧流量控制再生率。在一个具体示例中，基于催化剂温 度确定所需过剩氧流量，且通过响应在一个或多个位置测量的排气中的过剩氧来调整发动 机的运转而调整过剩氧流量。在202处，使用诊断例程监控并检测发动机运转期间后处理系统中发生的不希望 (例如，非计划)的放热。下文所描述的图3-图5示出了诊断例程监控并检测发动机运转 期间排气后处理系统中的不希望放热的各种实施例。在200处氧流量控制例程用于降低可 能损害后处理系统中每个装置的过高温度，但不是通过自身而是以部分或整体的方式提供 对后处理系统中不希望放热的确定或检测。检测例程202监控排气后处理系统，例如，以监 控在排气系统中的远离微粒过滤器再生事件的其它位置的不希望放热。在另一示例中，不 希望放热可因多个后处理装置中的过高温度事件产生。因此，在200处的氧流量调整可能 不足以减少不希望的放热。此外，在200处，响应第一装置的再生事件而调整氧流量可能造 成第二装置中出现不希望的放热。例如，在200处调整氧流量以提供所希望过剩氧量至再 生DPF可能造成DOC或SCR (如果存在)中的不希望的放热。因此，诊断例程在202处可用于确定在200处的控制例程的降级，包括排气系统中 不期望放热的产生。如果诊断例程在204处未检测到不希望放热，则例程终止。但如果在 204处检测到不希望放热，那么在206处启动另外的缓解或缓和(mitigate)动作。如果确 定了放热源，那么可采取各种缓解动作。例如，温度传感器88、90、93和94可与位于排气后 处理系统上游和下游的氧传感器所测的氧浓度结合使用，以确定放热源。在此示例中，可在 每个监控区域的下游位置产生预期氧量，并且基于实际氧量是否与预期氧量相差足够大来 确定非预期放热的位置。此外，即使未确定不希望的放热源，仍可在206处执行多种缓解例程。例如，即使 未确定不希望的放热源，温度传感器88、90、92和94可与位于排气后处理系统上游和下游 的氧传感器所测氧浓度结合使用，以确定排气后处理系统的区域。在206处启动的缓解例程可包括对发动机或后处理系统进行各种调整，这些调整 进一步限制后处理系统中的氧流量、降低排气温度或其组合。在一个示例中，排气后处理系统中产生的氧浓度可响应于排气温度被进一步调整。例如，如果包括DPF的排气后处理系统区域内指示出现不希望的放热，那么缓解动作可包括降低排气温度。在另一示例中，如果 因喷射器燃料泄漏造成不希望放热，那么可降低轨道压力。当在204处检测到不希望的放 热时，在206处可启动的缓解动作的其他示例包括关闭后期喷射(汽缸中和排气管中)、降 低最大扭矩以减少排气中的燃料量、调节进气空气以减少排气中的氧、显示信息于集群显 示器以提醒驾驶员、诱发人工不点火以提醒驾驶员异常情形、降低车辆速度以减小排气流 量并因而减少放热、修正喷射尿素流量、和关闭EGR阀以增加排气流量及排气系统的冷却。 在206处可根据放热原因是否已知而启动上述一个或多个缓解动作组合。图2所示例程可 在发动机运转期间不断重复，以便监控排气后处理装置中发生的不希望放热，并在检测到 不希望放热时启动缓解动作。图3-5示出了诊断例程202监控并检测发动机运转期间排气后处理系统部分或 整体的不希望放热的各个实施例。对比图2中200处所示及上述再生控制例程，图3-图5 所示诊断例程甚至在200处过剩氧流量被控制为希望值时指示不希望放热。此外，响应图 3-图5所示诊断例程对不希望放热的指示，甚至在放热源未知和/或不希望放热的特定位 置并不精确知道时，也可启动缓解动作。以此方式，能够解决由于排气温度足够高时例如柴 油机系统的排气系统由于基本稀燃条件而导致的排气中的燃料与过剩氧反应发生不希望 放热的危险。现转向图3，其示出了基于位于排气后处理系统至少一部分的下游的传感器所测 氧浓度来监控并检测发动机运转期间排气后处理系统中不希望放热的示例性实施例。在 300处，确定排气后处理系统上游排气通道内一点处的氧浓度。例如，可通过位于排气后处 理系统上游的UEGO传感器(例如，图1所示的传感器126)确定氧浓度。或者，可从空气流 量和燃料流量估计位置126处的预期氧浓度。在302处，通过对300处上游氧传感器所测 上游氧浓度使用传输延迟和低通过滤器，确定位于排气后处理系统下游的传感器(如图1 所示的传感器96)的预期氧浓度。对于给定发动机和排气系统设计，传输延迟变化可根据 经验确定，或例如基于发动机和排气系统设计建模。传输延迟和低通过滤器模拟混合和传 感器动力学，并说明在上游催化器中的任何移除氧的原因。在302处从排气后处理装置上游传感器所测氧浓度确定的排气后处理装置下游 传感器的预期氧浓度，取决于排气后处理系统中的一个或多个后处理装置中可能发生的耗 氧量。对于给定排气后处理系统，后处理装置中可能发生的耗氧量可根据经验确定，或基于 排气系统设计和后处理系统中的后处理装置建模而被确定。在一个示例中，耗氧量可取决 于进入后处理装置的排气中碳氢化合物或其它可与氧反应的未燃还原剂的量。在此示例 中，碳氢化合物可在后处理系统中燃烧因而耗氧。在另一示例中，耗氧量取决于进入排气后 处理系统的一氧化碳量。在此示例中，一氧化碳可与氧反应形成二氧化碳，从而消耗供给到 后处理系统中的氧。仍旧在另一示例中，可将还原剂(如HC)喷射至排气后处理系统中，以 便有助于催化剂再生，引起排气后处理系统中的耗氧发生。因此，在一个示例中，发动机排 出的还原剂量(可以是发动机速度、载荷、燃烧空燃比等的函数)以及外部还原剂喷射量 可与催化器状况、排气流率等结合用于确定沿排气系统长度的一个或多个位置的预期氧含 量，包括排气后处理系统下游位置。此外，预期氧浓度可以基于一个或多个排气后处理装置中是否发生再生事件(如DPF再生)。具体地，以DPF再生为例，DPF再生的预期耗氧量可基于例如再生率、温度和存 储微粒量而确定。因再生期间微粒量随其将被耗尽而减少，所以DPF下游的预期氧浓度可 基于存储微粒量并且基于排气温度、空间速度及后处理装置的其它参数。在另一示例中，预 期氧含量可随再生率的下降而增加。在304处，基于发动机运转和排气状况确定在302处确定的预期氧浓度和位于排 气后处理系统下游的传感器(如图1所示的传感器96)所测氧浓度之间的允许氧含量差值 的阈值。在一个实施例中，允许的氧含量差阈值是排气流量和排气温度的函数。例如，对于 较高排气流量，因为燃烧的材料总量与随排气流量增加的氧流量是成比例的，所以使用的 允许氧含量差的阈值较小。排气温度可由沿排气管道在排气后处理系统中设置的一个或多 个温度传感器确定(如图1所示的传感器88、90、92和94)。或者，可对一些或所有排气温 度建模。在一个示例中，允许的氧含量差阈值可以是所测排气温度最大值的函数。在306处，如果预期氧浓度和位于排气后处理系统下游的传感器确定的氧浓度的 差值大于阈值，那么在308处指示不希望放热308，并且启动适当缓解动作，如以上关于图2 的步骤206描述的。对比排气后处理系统中发生的不希望放热，后处理装置中发生的再生事件引起 “预期”放热反应。因此，当在步骤306处诊断排气后处理系统中的不希望或“非预期”放热 时，可使用一种方法分辨排气后处理系统中发生的预期和非预期放热反应，例如，放热是否 因再生事件引起。后处理装置中是否发生再生事件可基于后处理装置的各种运转状况和特 性确定。例如，催化器温度(如由温度传感器所测)、取决于催化剂的再生率以及可被建模 的催化剂器存储的微粒量。因此，如图3所示，基于预期氧浓度诊断不希望放热时，所述例 程可确定后处理系统的一个区域中是否发生再生事件。如果包括微粒捕集的排气后处理系 统一个区域(如包括DPF的排气后处理系统一个区域)内确定发生再生事件，那么可控制 供应至所述区域的过剩氧，如图2中步骤200所示，以控制再生率并因而限制所述区域及其 下游的温度。但同时，如果根据基于建模的预期氧量或如图2所示步骤200方法中供应至 后处理系统的氧量多少确定的再生事件发生区域或排气后处理的一些其它区域没有获得 充足的过剩氧，那么图3所示的步骤308诊断为非预期或不希望放热。因此，即使排气后处理系统中发生再生事件(如DPF再生事件)，后处理系统的其 它位置仍可发生不希望放热，提示采取进一步的缓解动作。例如，可进一步限制排气中的过 剩氧，以缓解排气中非期望高温区，所述区域可能位于，也可能不位于经历再生的后处理装 置中或其下游。例如，非预期放热可能位于经历再生的后处理装置的上游。在一个示例中，如果排气后处理系统包括DPF，那么所述例程可确定DPF是否再生 存储微粒(如基于催化器温度、微粒存储量和再生率，如上所述)。如果DPF正在经历再生， 则发生预期放热反应；因此所述例程可监控不包括再生DPF的排气后处理系统的区域，以 诊断不希望放热。因此，在基于进入排气后处理系统的氧浓度确定DPF下游预期氧浓度时， 与再生DPF内存储微粒反应耗尽的氧可从预期氧浓度计算中被扣除。在另一示例中，如果 DPF被错误地确定为空(例如，因错误计算其中存储的炭烟微粒)并因此未进行再生，而是 由图3所示例程确定经过DPF的氧浓度非预期下降，那么在308处指示不希望放热并启动 缓解动作。因此，对比图2所示200处再生控制例程，图3所示诊断例程甚至在控制例程处 出现故障时，仍可指示不希望放热。
现转向图4，其示出了监控并检测发动机运转期间排气后处理系统中不希望放热 的可替代实施例。在400处，确定达到由位于排气后处理下游的传感器(如图1所示传感 器94)测量的氧浓度时所需的预期燃料量。可由传感器测量的氧浓度、延迟空气流量以及 空燃化学计量比确定预期燃料量。在402处，基于发动机运转和排气状况，确定预期燃料量 和达到测量的氧浓度所需的计量燃料量之间的允许燃料差的阈值。如果步骤400中确定的 预期燃料量和达到所测氧浓度的所需计量燃料量之间的差值大于在404处确定的阈值，那 么406处检测到不希望放热。现转向图5，其示出了监控并检测发动机运转期间排气后处理系统中的不希望放 热的另一替代实施例。在500处，确定各催化器下游位置的预期温度。所述位置可以是传 感器位置，或可以是如催化器方块内远离传感器的位置。不管怎样，可估计此位置的温度。每个后处理装置的预期温度可根据尾管氧浓度(例如由位于排气后处理系统下 游的氧传感器94测量的氧浓度)、上游后处理装置温度(例如由位于上游后处理装置下游 的温度传感器测量)以及排气流量确定。或者，预期温度可基于排气的排气流方向上沿排 气系统一段长度内排气流量状况和耗氧量确定。例如，在无温度传感器处，预期温度可基于 排气流状况和耗氧量计算，其中所述预期温度可为模块方块内温度或方块之间的温度。不 管怎样，如下文进一步说明，如果在此位置(如温度传感器附近)推断的温度与预期温度相 比过高时，那么可确定有不希望放热。在402处，基于发动机运转和排气状况确定预期温度与相应测量的温度(如温度 传感器所测的温度)之间温度差值的阈值。在一个示例中，预期氧浓度和在排气后处理系 统下游的传感器处测量氧浓度的差值(如图3所示例程所确定)可用于在502处设置温度 差值的阈值。在另一示例中，预期的燃料和达到由位于排气后处理系统下游的传感器测量 的氧浓度的计量燃料(如图4所示例程所确定)的差值可用于在502处设置温度差的阈值。 此外，可对一些或所有排气温度建模。如果在步骤500中确定的预期温度和相应测量温度 (如位于给定后处理装置下游的温度传感器所确定)之间的差值大于在504处确定的阈值， 那么步骤506处检测到不希望放热。注意本文所含示例性控制和估计例程可用于各种发动机和/或车辆系统配置。本 文所述具体例程可代表一个或多个任何数量的处理策略，如事件驱动、中断驱动、多任务、 多线程等。因此，可以以所示顺序实施、并行实施或在一些情况下省略执行各种所示动作、 操作或功能。类似地，所述处理顺序并不是实现本文所述示例性实施例的特征和优点所必 须的，仅被提供以便展示和说明。一个或多于一个所示步骤或功能可根据使用的特定策略 重复执行。另外，所述步骤可代表有待编入发动机控制系统中计算机可读存储媒介的代码。应理解，本文公开的配置和例程本质上是示例性的，且这些具体的实施例不应视 为限制性的，因为多种变体都有可能。例如，上述技术可应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置 4(opposed 4)缸及其它发动机类型。本公开的主题包括多种系统和配置及其在此公开的特 征、功能和/或特性的所有新颖及非显而易见的组合与子组合。例如，诊断联接至内燃发动 机的排气后处理系统中的不希望放热的方法可包括基于氧传感器位置的预期温度确定不 希望的放热；以及响应确定的不希望放热启动缓解动作。预期温度可基于沿排气的排气流 方向上排气系统一段长度内的排气流量状况和耗氧量确定。随附的权利要求特别指出了被认为是新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能提到“一个”元件或“第一”元件或其等价物。这种权利要求应理解为包括 一个或多于一个这种元件的接合，既不必须也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、 功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可通过当前权利要求的修订或通过在本申请或 相关申请中提出新的权利要求而要求保护。这些权利要求与原权利要求相比，无论其范围 更宽、更窄、等同或不同，均被视为包括在本公开的主题内。
权利要求
一种诊断联接至发动机排气后处理系统中的不希望放热的方法，所述方法包括基于沿排气的排气流方向上排气系统一段长度内预期的耗氧量确定不希望放热；以及响应于所确定的不希望放热，启动缓解动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定包括基于预期的氧浓度和由位于所述排 气后处理系统下游的传感器测量的氧浓度之间的差值指示不希望放热。
3.根据权利要求2所述的方法，其中预期氧浓度基于微粒过滤器区域再生期间排气后 处理系统中微粒过滤器区域的再生率确定。
4.根据权利要求2所述的方法，其中预期氧浓度基于稀燃期间发动机排出的未燃还原 剂的量确定。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述指示基于所述差值是否大于阈值确定，所述 阈值基于发动机和排气状况确定。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应排气温度调整发动机排气中产生的氧 浓度。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于达到由在所述排气后处理系统下游的 传感器测量的氧浓度所需的预期燃料量确定不希望放热。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于氧传感器位置的预期温度确定不希望 放热，其中所述预期温度基于排气流量状况和耗氧量计算。
9.一种诊断排气后处理系统中不希望放热的方法，所述后处理系统具有包括微粒过滤 捕集器和再生装置的至少一个第一区域和无微粒过滤捕集器的第二区域，所述系统联接至 发动机，所述方法包括在第一区域再生期间响应后处理系统下游的氧浓度调整发动机运转状况，以保持所述后处理系统下游所希 望的氧浓度；以及基于预期氧浓度和所述排气后处理系统下游的氧浓度之间的差值指示所述第二区域 内的不希望放热；以及响应所述不希望放热的指示，启动缓解动作。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一区域包括DPF，并且其中所述缓解动作 包括降低排气温度。
全文摘要
本发明描述监控并检测联接至稀燃内燃发动机的排气后处理系统中可能发生的不希望放热的方法。在一个特别的方法中，可基于沿排气的排气流方向上排气后处理系统一段长度内的预期耗氧量来指示不希望放热。例如，在DPF再生期间，预期利用特定量的氧移除炭烟。如果排气系统下游排气中实际存在的氧较少，那么可能出现不希望的放热，因为不期望的还原剂可在排气中存在并与氧发生放热反应。响应不希望放热的指示，可启动多种缓解动作。
文档编号F01N9/00GK101988416SQ20101022524
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月9日 优先权日2009年7月29日
发明者C·奥伯斯基, J·布朗哈姆, K·A·帕里什, M·J·V·尼乌斯塔特, N·H·奥珀斯凯, 孔健 申请人:福特环球技术公司