[发明专利]用于催化剂监测启用的方法和系统

说明书

本公开提供了“用于催化剂监测启用的方法和系统”。提供了用于无论排气催化剂中储存的氧的水平如何都启用所述催化剂的诊断的方法和系统。在一个示例中，一种方法可包括：响应于联接在所述催化剂下游的氧传感器超过阈值次数地记录到与化学计量空燃比输出相交的测量值而发起所述催化剂的诊断。

技术领域

本说明书总体涉及用于无论排气催化剂中储存的氧的水平如何都启用所述催化剂的诊断的方法和系统。

背景技术

车辆可包括三元催化剂(TWC)，以用于处理内燃发动机的排气。反馈控制可应用以调节发动机的空燃比(AFR)，使得可以提高催化剂效率的方式来调整发动机排气成分。车辆可包括定位在TWC上游的通用排气氧(UEGO)传感器和定位在TWC下游的加热型排气氧(HEGO)传感器，以控制AFR接近化学计量。UEGO传感器提供反馈以关于化学计量调整发动机排出气体。HEGO传感器提供反馈以使发动机空燃比偏向更富或更稀，从而提高催化剂效率。

三元催化剂包含二氧化铈化合物，所述二氧化铈化合物储存和释放氧分子以充当缓冲剂，以防止在化学计量的短的稀和富偏移期间产生不期望的排气尾管排放物。然而，随着催化剂老化，二氧化铈化合物开始失活，从而降低了催化剂的总储氧能力，由此降低了催化剂减少排气尾管排放的效果。

精确的发动机空燃比控制可以提高催化剂转化效率；然而，如果催化剂处于劣化状态，则即使精确地控制发动机空燃比，车辆排放也可能高于规定水平。因此，可能期望确定催化剂是否劣化，使得可采取补救措施以减少不想要的排放或警示驾驶员将车辆带到经销商处进行维修。

提供了用于基于来自一个或多个排气氧传感器的输入来执行排气催化剂的诊断程序的各种方法。在一个示例中，如在美国专利号9,359,967中显示的，Santillo等人教导了：当HEGO传感器输出接近化学计量时，在闭环收敛条件期间执行排气催化剂诊断。判断催化剂是否劣化的其他方法是使发动机的空燃比进行一次从稀到富的改变或反之亦然，并且测量观察催化剂下游的排气氧浓度的对应变化所花费的时间。观察氧浓度变化所花费的时间可以提供关于催化剂劣化水平的指示。

然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，可能无法在所有储氧水平下满足闭环收敛条件。作为一个示例，如果催化剂没有储存的氧气(也称为“空罐”)，则HEGO传感器读数可能偏离近化学计量。在不存在闭环收敛的条件期间，可禁用催化剂诊断以考虑到控制系统误差，所述控制系统误差也可通过闭环收敛的缺乏来表明。然而，通过在空罐状况期间禁用催化剂诊断，催化剂诊断的完成速率可能降低。为了有效且高效地监测催化剂的健康状况，期望在所有储氧水平下启用催化剂诊断。对于侵入性地改变发动机的空燃比以进行诊断的诊断程序，如果由于发动机的空燃比的这种变化而使富排气或稀排气穿过催化剂，则发动机排气排放可能劣化。此外，监测阶跃变化的机会可能是有限的，并且系统中的噪声可能使得仅基于一些观察的估计结果不太确定。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种用于发动机的方法来解决上述问题，所述方法包括：在满足包括以下的诊断进入条件时，基于来自联接在催化剂下游的氧传感器的输入来监测联接到排气通道的所述催化剂的健康状况：所述氧传感器高于阈值次数地记录到化学计量空燃比。以这种方式，通过基于氧传感器(例如，HEGO传感器)记录到化学计量空燃比的次数来启用催化剂诊断，可以在所有储氧水平下执行催化剂诊断。