[发明专利]尾气后处理系统、控制系统、程序产品以及相应诊断方法

说明书

公开了一种用于诊断柴油发动机的尾气后处理装置(1)的方法，包括以下步骤：至少借助于用于表征所述尾气后处理装置(1)的热力学特性的热力学模型基于所述尾气后处理装置(1)上的非选择性催化还原转化器(4)位置处的尾气温度确定表征所述选择性催化还原转化器(4)位置处的尾气温度的推导温度值；将所述推导温度值与所述选择性催化还原转化器(4)位置处的实测温度值进行比较；以及根据比较结果，判断所述尾气后处理装置(1)是否处于异常工作状态。还公开了一种用于柴油发动机的尾气后处理系统、一种车辆控制系统以及一种计算机程序产品。可以更可靠地检测选择性催化还原转化器(4)的温度传感器是否存在故障或被人为篡改。

技术领域

本发明涉及一种用于诊断柴油发动机的尾气后处理装置的方法、一种用于柴油发动机的尾气后处理系统、一种车辆控制系统以及一种计算机程序产品。

背景技术

柴油发动机由于具有可靠性好、热效率高以及输出扭矩大等特性而被广泛用于小型、重型或大型车辆、船舶、发电机以及军用坦克等机器。然而，由于柴油发动机排放的尾气中具有较高含量的氮氧化物以及其它有害成分，需要通过专用的尾气后处理系统对尾气进行处理以后才能排放到大气中，以满足日益严格的环保要求。

换言之，为了减少空气污染，对于柴油发动机的尾气进行后处理已经成为柴油发动机的标准配备。为此，尾气后处理系统通常包括柴油氧化催化器、柴油颗粒物过滤器以及选择性催化还原转化器等功能单元，它们通过物理方法或是化学反应方法彼此配合地去除尾气中的有害成分。

选择性催化还原转化器是控制重型柴油发动机的尾气中的氮氧化物的关键所在。选择性催化还原转化器通常通过将液态还原剂(通常为尿素水溶液)呈气雾状喷射进入尾气管，借助选择性的催化还原反应，将尾气中的有害气体变成无害气体后排入大气中，从而减少对环境的损害。

显然，向尾气管喷射还原剂的时间点、喷射量都会影响对尾气的处理效果，而选择性催化还原转化器的温度是确定还原剂的喷射量的一个非常重要的输入参数。实际中发现，有些用户出于节省还原剂达到降低使用成本的考虑，会对尾气后处理系统进行篡改，例如通过给选择性催化还原转化器的温度传感器添加电阻或通过其它方式欺骗性地降低选择性催化还原转化器的测量温度，以欺骗对选择性催化还原转化器的控制操作来减少还原剂的使用量。

而且，为了使尾气后处理系统可靠地操作，通常配备有选择性催化还原转化器的温度合理性检查功能。目前，通过相应的模型基于发动机的工况可以间接地确定选择性催化还原转化器的温度，然后将该温度与温度传感器的实测温度进行比较，如果偏差超出预定阈值或预定范围，则认为温度传感器的实测温度不合理，要么是温度传感器本身确实出现了故障，要么是用户进行了违法篡改。

然而，基于发动机的工况确定的选择性催化还原转化器的温度并不始终准确，因此，即使选择性催化还原转化器的温度传感器未被篡改，也可能会频繁地出现错误的误报或漏报，这会引起用户的抱怨。

为此，需要对此进行改进，以使尾气后处理系统更可靠地工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于诊断柴油发动机的尾气后处理装置的方法、一种用于柴油发动机的尾气后处理系统、一种车辆控制系统以及一种计算机程序产品。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于诊断柴油发动机的尾气后处理装置的方法，包括以下步骤：至少借助于用于表征所述尾气后处理装置的热力学特性的热力学模型基于所述尾气后处理装置上的非选择性催化还原转化器位置处的尾气温度确定表征所述选择性催化还原转化器位置处的尾气温度的推导温度值；将所述推导温度值与所述选择性催化还原转化器位置处的实测温度值进行比较；以及根据比较结果，判断所述尾气后处理装置是否处于异常工作状态。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于柴油发动机的尾气后处理系统，其中，所述尾气后处理系统包括尾气后处理装置和被配置成用于执行所述方法的控制器。