后处理系统的制作方法

本发明构思总体上涉及后处理技术。在特定方面，本发明构思涉及一种用于车辆的后处理系统。本发明构思可应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和施工设备。尽管可关于特定车辆描述本发明构思，但是本发明构思不限于任何特定车辆。

背景技术：

1、后处理系统常规地结合在车辆的内燃发动机下游，以便减少将对环境有害的气体排放到周围环境。后处理系统可例如包括氧化催化器，该氧化催化器被布置成将一氧化氮转化为二氧化氮。还可在氧化催化器的更下游设置颗粒过滤器。

2、然而，由于各种原因，氧化催化器可能无法按预期的程度将一氧化氮转化为二氧化氮。例如，这可能导致还原剂不正确地供应到氧化催化器下游的后处理系统中，从而不太高效地减少输送到周围环境中的对环境有害的排气。因此，需要确定后处理系统的可操作功能。

技术实现思路

1、根据本发明构思的第一方面，提供了一种用于车辆的后处理系统，所述后处理系统可连接到内燃发动机，其中所述后处理系统包括：氧化催化器；布置在所述氧化催化器上游的第一nox传感器；布置在所述氧化催化器下游的第二nox传感器；以及控制单元，所述控制单元包括处理器装置，所述处理器装置被配置为：从所述第一nox传感器接收数据，所述数据指示在所述氧化催化器上游的来自所述内燃发动机的排气中的一氧化氮no的水平；从所述第二nox传感器接收数据，所述数据指示在所述氧化催化器下游的所述排气中的一氧化氮和二氧化氮no2的水平；根据从所述第一nox传感器和所述第二nox传感器接收的所述数据来确定所述氧化催化器将一氧化氮转化为二氧化氮的基于传感器的转化率；从可操作来控制还原剂喷射器的模型获得所述氧化催化器将一氧化氮转化为二氧化氮的估计的转化率，所述模型代表多个转化率，其中所述多个转化率中的每一者与来自所述内燃发动机的所述排气的排气状况相关联；响应于所述基于传感器的转化率与所述估计的转化率不同而确定所述后处理系统的故障状况；以及基于所述故障状况来执行所述后处理系统的响应性动作。

2、可操作来控制所述还原剂喷射器的所述模型将在下面进一步详细描述，但应被解释为基于各种参数定义所述氧化催化器中的将一氧化氮转化为二氧化氮的预期转化率的计算机实施的模型。因此，所述模型可以有利地估计在所述排气已经通过所述氧化催化器之后所述排气中的一氧化氮和二氧化氮的水平，并且控制还原剂喷射器将适量的还原剂输送到排气流中。

3、此外，所述故障状况应当优选地被解释为形成所述后处理系统的一部分的任何部件的故障。因此，所述基于传感器的转化率与所述估计的转化率之间的差值可能由于不同的原因(即，不同的故障)而引起，并且可基于特定的故障状况采取合适或适当的响应性动作。

4、本发明构思的第一方面可试图解决后处理系统不能按预期操作的问题。技术益处可包括可观察到不同类型的故障，由此可采取动作。下面进一步详细地呈现各种示例。此外，在其上安装有所述后处理系统的车辆操作时可观察到故障状况，从而与在例如车辆维护事件期间检测故障状况相比导致快速响应性动作。

5、在一些示例中，所述故障状况可包括第一故障状况和第二故障状况，所述后处理系统在所述基于传感器的转化率与所述估计的转化率之间的差值低于预定阈值水平时遭受所述所述第一故障状况，并且在所述基于传感器的转化率与所述估计的转化率之间的所述差值高于所述预定阈值水平时遭受所述所述第二故障状况。技术益处可包括不同的故障情况需要不同的响应性动作。因此，所述基于传感器的转化率与所述估计的转化率之间的小差值可能是由无需将车辆驾驶到维修店即可解决(即，在驾驶时可解决)的故障状况引起的，而较大的差值可能需要车辆操作员停车或将车辆驾驶到最近的维修店。

6、在一些示例中，所述处理器装置可被配置为当所述后处理系统遭受所述第一故障状况时执行将所述模型的所述估计的转化率更新为更新的转化率形式的响应性动作，所述更新的转化率对应于所述基于传感器的转化率。技术益处可包括所述模型可以是最新的。例如，老化的氧化催化器可能基于所述模型未考虑的各种状况而劣化，并且由此，所述模型可被校准以适当地控制还原剂。

7、在一些示例中，所述处理器装置可被配置为当所述后处理系统遭受所述第二故障状况时执行所述第一nox传感器、所述第二nox传感器和所述氧化催化器中的至少一者的部件诊断分析形式的响应性动作。当所述后处理系统遭受所述第二故障状况时，对所述模型的调整可能是不够的，因为所述基于传感器的转化率与所述估计的转化率之间的差值被认为太大。所述部件诊断分析可以是车载诊断，或在维修店执行的诊断。

8、在一些示例中，所述处理器装置还可被配置为：确定来自所述内燃发动机的所述排气的当前排气状况，以及从针对所述当前排气状况的模型获得所述氧化催化器将一氧化氮转化为二氧化氮的所述估计的转化率。技术益处可包括将所述排气的当前状况与由所述模型定义的对应状况进行比较。

9、在一些示例中，所述模型的所述估计的转化率可基于所述内燃发动机的操作循环的数量。技术益处可包括所述模型可基于所述内燃发动机的所述操作循环来考虑所述氧化催化器的老化。

10、在一些示例中，所述模型的所述估计的转化率可基于在所述数量的操作循环内来自所述内燃发动机的所述排气的温度水平。技术益处可包括所述模型可基于在所述内燃发动机的所述操作循环期间所遭受的温度水平来考虑所述氧化催化器的老化。特别地，所述模型可考虑所述氧化催化器已经遭受温度相关的压力状况的时间段。

11、在一些示例中，所述排气状况可以是来自所述内燃发动机的所述排气的温度和质量流量。

12、在一些示例中，所述氧化催化器可以是柴油氧化催化器。

13、在一些示例中，所述后处理系统还可包括布置在所述氧化催化器下游的颗粒过滤器。技术益处可包括所述颗粒过滤器可在燃烧气体被排放到周围环境之前执行主动或被动碳烟生成。在一些示例中，所述颗粒过滤器可以是柴油颗粒过滤器。

14、在一些示例中，所述第二nox传感器可布置在所述颗粒过滤器下游。技术益处可包括用于确定输送到布置在所述颗粒过滤器下游的选择性催化还原装置中的还原剂的量的改进值。

15、在一些示例中，所述处理器装置可被配置为当所述后处理系统遭受所述第二故障状况时执行所述颗粒过滤器的部件诊断分析形式的响应性动作。技术益处可包括评估/分析所述颗粒过滤器的操作功能。

16、在一些示例中，所述后处理系统还可包括布置在所述颗粒过滤器下游的选择性催化还原装置。技术益处可包括所述氧化催化器下游的燃烧气体中的氮氧化物可转化为双原子氮和水，即，对环境危害较小的流体。在一些示例中，所述第二nox传感器可布置在所述颗粒过滤器与所述选择性催化还原装置之间。

17、在一些示例中，所述后处理系统还包括布置在所述颗粒过滤器下游的还原剂喷射器，所述还原剂喷射器由所述模型控制以将还原剂输送到所述选择性催化还原装置中。技术益处可包括所述还原剂可改进所述选择性催化还原装置中的nox还原。

18、在一些示例中，所述后处理系统还可包括布置在所述氧化催化器上游的预选择性催化还原装置。技术益处可包括所述氧化催化器必须转化的nox的量较少。

19、在一些示例中，所述第一nox传感器可布置在所述预选择性催化还原装置上游。技术益处可包括可改进进入所述预选择性催化还原装置的还原剂的剂量，因为来自nox传感器的测量值可被解释为与计算机建模值相比更准确。

20、在一些示例中，所述第一nox传感器可布置在所述预选择性催化还原装置与所述氧化催化器之间。

21、根据本发明构思的第二方面，提供了一种车辆，所述车辆包括内燃发动机和根据上面关于第一方面描述的示例中的任一者的后处理系统。

22、第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面描述的那些效果和特征。

23、根据本发明构思的第三方面，提供了一种控制车辆的后处理系统的方法，所述方法包括：由计算机系统的处理器装置确定在所述后处理系统的氧化催化器上游的来自内燃发动机的排气中的一氧化氮no的水平；由所述处理器装置确定在所述氧化催化器下游的所述排气中的一氧化氮和二氧化氮no2的水平；由所述处理器装置基于在所述氧化催化器下游的一氧化氮和二氧化氮的所述水平以及在所述氧化催化器上游的一氧化氮的所述水平来确定所述氧化催化器将一氧化氮转化为二氧化氮的基于传感器的转化率；由所述处理器装置从可操作来控制还原剂喷射器的模型确定所述氧化催化器将一氧化氮转化为二氧化氮的估计的转化率，所述模型代表多个转化率，其中所述多个转化率中的每一者与来自所述内燃发动机的所述排气的排气状况相关联；由所述处理器装置响应于所述基于传感器的转化率与所述估计的转化率不同而确定所述后处理系统的故障状况；以及由所述处理器装置通过基于所述故障状况执行所述后处理系统的响应性动作来控制所述后处理系统。

24、第三方面的效果和特征在很大程度上类似于上面关于第一方面描述的那些效果和特征。

25、上述方面、所附权利要求和/或本文在上文和下文中公开的示例可适当地彼此组合，这对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

26、附加的特征和优点在以下描述、权利要求和附图中公开，并且部分地对于本领域技术人员而言将是显而易见的或者通过如本文描述实践本发明构思而认识到。本文还公开了与上文讨论的技术益处相关联的控制单元、计算机可读介质和计算机程序产品。