Способ контроля состояния каталитического нейтрализатора и система двигателя - RU2017112346A

1. Способ, содержащий следующие шаги:

корректируют впрыск топлива в двигатель в ответ на обратную связь от датчика и первую оценку емкости каталитического нейтрализатора, определяемую во время работы двигателя, причем первую оценку увеличивают и уменьшают в соответствии с условиями; и

выполняют индикацию деградации каталитического нейтрализатора в соответствии со второй оценкой емкости каталитического нейтрализатора, определяемой во время работы двигателя, причем вторую оценку только уменьшают в зависимости от условий.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первая оценка зависит от измеряемого значения воздушно-топливного отношения, причем вторая оценка зависит от каждого из следующего: отношение первого смоделированного значения коэффициента активности каталитического нейтрализатора к измеренному значению воздушно-топливного отношения, и отношение второго смоделированного значения коэффициента активности каталитического нейтрализатора к измеренному значению воздушно-топливного отношения.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что первое смоделированное значение коэффициента активности каталитического нейтрализатора первоначально задано соответствующим верхнему пределу функциональности каталитического нейтрализатора, и причем второе смоделированное значение коэффициента активности каталитического нейтрализатора первоначально задано соответствующим первому уровню ухудшения функциональности каталитического нейтрализатора.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что измеренное значение воздушно-топливного отношения зависит от выходных данных множества датчиков отработавших газов, собранных в течение некоторого промежутка времени.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что индикация деградации каталитического нейтрализатора содержит оценку первой нормализованной среднеквадратичной ошибки между измеренным значением воздушно-топливного отношения и первым оцененным значением воздушно-топливного отношения, рассчитанной на основе первой модели коэффициента активности каталитического нейтрализатора, оценку второй нормализованной среднеквадратичной ошибки между измеренным значением воздушно-топливного отношения и вторым оцененным значением воздушно-топливного отношения, рассчитанной на основе второй модели коэффициента активности каталитического нейтрализатора; сравнение первой нормализованной среднеквадратичной ошибки и второй нормализованной среднеквадратичной ошибки, и, в ответ на то, что вторая нормализованная среднеквадратичная ошибка меньше первой нормализованной среднеквадратичной ошибки, индикацию первого уровня деградации каталитического нейтрализатора, и, в ответ на то, что вторая нормализованная среднеквадратичная ошибка больше первой нормализованной среднеквадратичной ошибки, индикацию верхнего предела функциональности каталитического нейтрализатора.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно, в ответ на индикацию первого уровня деградации каталитического нейтрализатора, обновляют первое смоделированное значение коэффициента активности каталитического нейтрализатора до значения, соответствующего первому уровню ухудшения функциональности каталитического нейтрализатора, и обновляют второе смоделированное значение коэффициента активности каталитического нейтрализатора до значения, соответствующего второму уровню ухудшения функциональности каталитического нейтрализатора, причем второй уровень соответствует более высокому уровню деградации, чем первый уровень.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что дополнительно итеративно обновляют оценку первой нормализованной среднеквадратичной ошибки между измеренным значением воздушно-топливного отношения и первым оцененным значением воздушно-топливного отношения, и оценки второй нормализованной среднеквадратичной ошибки между измеренным значением воздушно-топливного отношения и вторым оцененным значением воздушно-топливного отношения, итеративно сравнивают обновленное значение первой нормализованной среднеквадратичной ошибки и обновленное значение второй нормализованной среднеквадратичной ошибки, итеративно обновляют первое смоделированное значение коэффициента активности каталитического нейтрализатора и второе смоделированное значение коэффициента активности каталитического нейтрализатора на основе отношения первой нормализованной среднеквадратичной ошибки ко второй нормализованной среднеквадратичной ошибке, и итеративно обновляют вторую оценку емкости каталитического нейтрализатора.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно корректируют множество параметров работы двигателя и один или несколько алгоритмов бортовой диагностики на основе второй оценки емкости каталитического нейтрализатора, причем параметры работы двигателя содержат воздушно-топливное отношение и режим впрыска топлива.

9. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:

сравнивают первую ошибку между измеренным значением воздушно-топливного отношения и первым оцененным значением воздушно-топливного отношения отработавших газов, рассчитанную на основе первого основанного на модели фильтра, имеющего значение первого коэффициента активности каталитического нейтрализатора отработавших газов, со второй ошибкой между измеренным значением воздушно-топливного отношения и вторым оцененным значением воздушно-топливного отношения отработавших газов, рассчитанной на основе второго основанного на модели фильтра, имеющего значение второго смоделированного коэффициента активности каталитического нейтрализатора отработавших газов;

уменьшают значение первого коэффициента активности каталитического нейтрализатора, если первая ошибка превышает вторую ошибку; и

осуществляют индикацию деградации каталитического нейтрализатора в ответ на то, что значение первого коэффициента активности падает ниже порогового значения.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что первая ошибка содержит нормализованную среднеквадратичную ошибку между измеренным значением воздушно-топливного отношения и первым оцененным значением воздушно-топливного отношения отработавших газов, и вторая ошибка содержит нормализованную среднеквадратичную ошибку между измеренным значением воздушно-топливного отношения и вторым оцененным значением воздушно-топливного отношения отработавших газов.

11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно первоначально присваивают первому коэффициенту активности первого фильтра значение, соответствующее верхнему пределу функциональности каталитического нейтрализатора, а второму коэффициенту активности второго фильтра - значение, соответствующее первому уровню ухудшения функциональности каталитического нейтрализатора.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что первоначальное присвоение содержит задание каждого из значений первого коэффициента активности и второго коэффициента активности, в ответ на установку в двигатель каталитического нейтрализатора отработавших газов.

13. Способ по п. 9, отличающийся тем, что снижение значения первого коэффициента активности содержит повторное задание значения первого коэффициента активности первого фильтра на значение второго коэффициента активности второго фильтра, причем способ дополнительно содержит, при повторном задании значения первого коэффициента активности, снижение значения второго коэффициента активности второго фильтра до значения, соответствующего второму уровню ухудшения функциональности каталитического нейтрализатора, причем второй уровень выше, чем первый уровень, и индикацию текущего уровня функциональности каталитического нейтрализатора на основе текущего значения первого коэффициента активности первого фильтра.

14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно корректируют оценку воздушно-топливного отношения и режима впрыска топлива на основе оцененного значения воздушно-топливного отношения и первого основанного на модели фильтра.

15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что оценка значения воздушно-топливного отношения отработавших газов содержит данные оценки воздушно-топливного отношения от каждого из датчика кислорода в отработавших газах, расположенного перед каталитическим нейтрализатором по ходу потока, и датчика кислорода в отработавших газах, расположенного за каталитическим нейтрализатором по ходу потока, полученные в течение некоторого промежутка времени, и оценку среднего значения воздушно-топливного отношения на основе выходных данных от каждого из двух датчиков кислорода в отработавших газах, полученных за указанный временной промежуток.

16. Система двигателя, содержащая:

выпускную трубу, содержащую трехкомпонентный каталитический нейтрализатор;

первый датчик отработавших газов, соединенный с выпускной трубой перед трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором по ходу потока;

второй датчик отработавших газов, соединенный с выпускной трубой за трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором по ходу потока;

топливный инжектор для впрыска топлива в цилиндр двигателя; и

контроллер с сохраненными в долговременной памяти машиночитаемыми командами для:

присвоения значений коэффициентов активности каждому из первого фильтра и второго фильтра, соответствующих емкости каталитического нейтрализатора отработавших газов;

итеративного обновления оцененного значения емкости каталитического нейтрализатора отработавших газов на основе ошибки, связанной с каждым из первого фильтра и второго фильтра; и

корректирования впрыска топлива на основе обновленного оцененного значения емкости каталитического нейтрализатора отработавших газов.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что присвоение значений коэффициентов активности каждому из первого фильтра и второго фильтра содержит первоначальное присвоение первому коэффициенту активности первого фильтра значения, соответствующего емкости каталитического нейтрализатора отработавших газов, соответствующей верхнему пределу функциональности каталитического нейтрализатора, и первоначальное присвоение второму коэффициенту активности второго фильтра значения, соответствующего емкости каталитического нейтрализатора отработавших газов, соответствующей первому уровню ухудшения функциональности каталитического нейтрализатора.

18. Система по п. 17, отличающаяся тем, что итеративное обновление содержит последовательное снижение каждого из первого коэффициента активности и второго коэффициента активности на основе сравнения между каждым из первого коэффициента активности и второго коэффициента активности и оцененным значением воздушно-топливного отношения, полученным в течение некоторого промежутка времени, причем первый и второй коэффициенты активности не увеличиваются в ответ на сравнение.

19. Система по п. 18, отличающаяся тем, что последовательное снижение каждого из первого и второго коэффициентов активности содержит:

оценку каждой из первой ошибки между оцененным значением воздушно-топливного отношения и первым рассчитанным значением воздушно-топливного отношения на основе значения первого коэффициента активности, и второй ошибки между оцененным значением воздушно-топливного отношения и вторым рассчитанным значением воздушно-топливного отношения на основе значения второго коэффициента активности;

в ответ на то, что первая ошибка меньше, чем вторая ошибка, сохранение неизменным каждого из значений первого коэффициента активности и второго коэффициента активности;

в ответ на то, что вторая ошибка меньше, чем первая ошибка, последовательное снижение значения первого коэффициента активности до значения второго коэффициента активности, с одновременным последовательным снижением значения второго коэффициента активности до значения, соответствующего второму уровню ухудшения функциональности каталитического нейтрализатора, причем второй уровень выше, чем первый уровень; и

обновление оцененного значения емкости каталитического нейтрализатора отработавших газов на основе последовательного снижения значения первого коэффициента активности.

20. Система по п. 19, дополнительно содержащая итеративное обновление до тех пор, пока последовательно понижаемое значение первого коэффициента активности не достигнет порогового значения, и затем индикацию деградации каталитического нейтрализатора; и

в ответ на замену каталитического нейтрализатора, повторное задание значения первого коэффициента активности равным значению, соответствующему верхнему пределу функциональности каталитического нейтрализатора.