專利名稱：溫度估計系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)，且更具體地，涉及排氣催化劑。
背景技術：
這里提供的背景技術描述是為了總體上介紹本發(fā)明的背景的目的。當前所署名發(fā)明人的在本背景技術部分中所描述的程度上的工作，以及本描述的在申請時可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術的各方面，既非明示也非默示地被承認為與本發(fā)明相抵觸的現(xiàn)有技術。發(fā)動機燃燒空氣與燃料的混合物，從而產(chǎn)生驅(qū)動扭矩，并驅(qū)使車輛?？諝馔ㄟ^節(jié)氣門被吸入到發(fā)動機中。由一個或多個燃料噴射器提供的燃料與空氣混合，從而形成空氣/燃料混合物。空氣/燃料混合物在一個或多個氣缸內(nèi)燃燒，從而產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。發(fā)動機控制模塊(ECM)控制發(fā)動機的扭矩輸出。由空氣/燃料混合物的燃燒產(chǎn)生的廢氣從發(fā)動機排出到排氣系統(tǒng)。ECM可以基于來自位于排氣系統(tǒng)中的各種傳感器的信號來調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機參數(shù)。僅舉例，一個或多個溫度傳感器和/或排氣流率傳感器可以位于排氣系統(tǒng)中。ECM可以基于信號調(diào)節(jié)例如進入發(fā)動機的空氣流量、噴射的燃料的量和/或火花正時。傳感器為ECM提供與排氣系統(tǒng)內(nèi)的條件有關的測量值，并允許ECM調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機參數(shù)，從而產(chǎn)生期望的排氣條件。然而，隨著在排氣系統(tǒng)中實施的傳感器的數(shù)量增多，生產(chǎn)車輛的成本也增加。增加的生產(chǎn)成本可歸因于例如傳感器自身、相關聯(lián)的布線和硬件、和/或研究和開發(fā)。另外，車輛生產(chǎn)商會生產(chǎn)各種不同的車輛，每種不同車輛會具有不同的排氣系統(tǒng)。在每個不同車輛中實現(xiàn)的校準和調(diào)節(jié)傳感器以及排氣系統(tǒng)也會增加車輛生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于車輛的系統(tǒng)包括穩(wěn)態(tài)(SS)溫度模塊和物質(zhì)溫度模塊。所述SS溫度模塊產(chǎn)生在排氣系統(tǒng)的最下游催化劑的上游面和下游面之間的預定位置處的所述最下游催化劑的SS溫度。所述預定位置是距所述下游面的上游的預定距離。所述物質(zhì)溫度模塊根據(jù)所述SS溫度產(chǎn)生所述預定位置處的所述最下游催化劑的瞬時溫度。一種用于車輛的方法包括產(chǎn)生在排氣系統(tǒng)的最下游催化劑的上游面和下游面之間的預定位置處的所述最下游催化劑的穩(wěn)態(tài)(SQ溫度，以及根據(jù)所述SS溫度產(chǎn)生所述預定位置處的所述最下游催化劑的瞬時溫度。所述預定位置是距所述下游面的上游的預定距尚。本發(fā)明進一步的適用范圍將通過下文提供的詳細描述而變得顯而易見。應當理解的是，該詳細描述和具體示例僅用于說明目的，而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明還提供如下方案1、一種用于車輛的系統(tǒng)，包括
穩(wěn)態(tài)(SQ溫度模塊，所述SS溫度模塊產(chǎn)生在排氣系統(tǒng)的最下游催化劑的上游面和下游面之間的預定位置處的所述最下游催化劑的SS溫度，
其中，所述預定位置是距所述下游面的上游的預定距離；以及物質(zhì)溫度模塊，所述物質(zhì)溫度模塊根據(jù)所述SS溫度產(chǎn)生所述預定位置處的所述最下游催化劑的瞬時溫度。2、根據(jù)方案1所述的系統(tǒng)，還包括
加油門模塊，所述加油門模塊指示加油門事件何時發(fā)生；以及減油門模塊，所述減油門指示減油門事件何時發(fā)生，
其中，所述SS溫度模塊在所述加油門事件和所述減油門事件中的一個開始之后選擇性地保持所述SS溫度。3、根據(jù)方案2所述的系統(tǒng)，還包括累積模塊，所述累積模塊確定自所述加油門事件和所述減油門事件中的一個開始已經(jīng)流入所述最下游催化劑的廢氣的累積質(zhì)量，
其中，所述SS溫度模塊保持所述SS溫度，直到所述累積質(zhì)量大于預定質(zhì)量為止。4、根據(jù)方案3所述的系統(tǒng)，其中，當所述累積質(zhì)量大于所述預定質(zhì)量時，所述SS溫度模塊根據(jù)輸入到所述最下游催化劑的氣體的溫度、環(huán)境溫度和基于進入所述最下游催化劑的排氣流率所確定的SS系數(shù)產(chǎn)生所述SS溫度。5、根據(jù)方案2所述的系統(tǒng)，還包括系數(shù)確定模塊，所述系數(shù)確定模塊根據(jù)進入所述最下游催化劑的排氣流率來確定物質(zhì)系數(shù)，
其中，所述物質(zhì)溫度模塊根據(jù)所述SS溫度、所述瞬時溫度的先前值和所述物質(zhì)系數(shù)產(chǎn)生所述瞬時溫度，以及
其中，所述系數(shù)確定模塊在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后選擇性地保持所述物質(zhì)系數(shù)。6、根據(jù)方案5所述的系統(tǒng)，其中，所述系數(shù)確定模塊在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后將所述物質(zhì)系數(shù)保持預定時段。7、根據(jù)方案6所述的系統(tǒng)，還包括累積模塊，所述累積模塊確定自所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始已經(jīng)流入所述最下游催化劑的廢氣的累積質(zhì)量，
其中，在所述預定時段之后，所述系數(shù)確定模塊(I)根據(jù)進入所述最下游催化劑的所述排氣流率來確定所述物質(zhì)系數(shù)，(II)在所述累積質(zhì)量大于預定質(zhì)量之前基于第一預定調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)所述物質(zhì)系數(shù)，以及(III)在所述累積質(zhì)量大于所述預定質(zhì)量之后基于第二預定調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)所述物質(zhì)系數(shù)。8、根據(jù)方案5所述的系統(tǒng)，還包括高負載檢測模塊，所述高負載檢測模塊基于發(fā)動機負載參數(shù)指示是否存在高負載條件，
其中，當所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始時，當存在所述高負載條件時，所述系數(shù)確定保持在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后的所述物質(zhì)系數(shù)。9、根據(jù)方案1所述的系統(tǒng)，還包括燃料切斷(FCO)模塊，所述FCO模塊指示何時切斷到所述車輛的發(fā)動機的燃料，
其中，所述SS溫度模塊在到所述發(fā)動機的所述燃料被切斷之后選擇性地保持所述SS溫度。10、根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述SS溫度模塊(I)在到所述發(fā)動機的所述燃料被切斷之后將所述SS溫度保持預定時段，(II)在所述預定時段之后，根據(jù)輸入到所述最下游催化劑的氣體的溫度、環(huán)境溫度和基于進入所述最下游催化劑的排氣流率所確定的SS系數(shù)產(chǎn)生所述SS溫度，以及(III)在所述預定時段之后將預定偏移添加到所述SS溫度。11、一種用于車輛的方法，包括
產(chǎn)生在排氣系統(tǒng)的最下游催化劑的上游面和下游面之間的預定位置處的所述最下游催化劑的穩(wěn)態(tài)(SQ溫度，
其中，所述預定位置是距所述下游面的上游的預定距離；以及根據(jù)所述SS溫度產(chǎn)生所述預定位置處的所述最下游催化劑的瞬時溫度。12、根據(jù)方案11所述的方法，還包括指示加油門事件何時發(fā)生；
指示減油門事件何時發(fā)生，以及
在所述加油門事件和所述減油門事件中的一個開始之后選擇性地保持所述SS溫度。13、根據(jù)方案12所述的方法，還包括
確定自所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始已經(jīng)流入所述最下游催化劑的廢氣的累積質(zhì)量；以及
保持所述SS溫度，直到所述累積質(zhì)量大于預定質(zhì)量為止。14、根據(jù)方案13所述的方法，還包括當所述累積質(zhì)量大于所述預定質(zhì)量時，根據(jù)輸入到所述最下游催化劑的氣體的溫度、環(huán)境溫度和基于進入所述最下游催化劑的排氣流率所確定的SS系數(shù)產(chǎn)生所述SS溫度。15、根據(jù)方案12所述的方法，還包括
根據(jù)進入所述最下游催化劑的排氣流率來確定物質(zhì)系數(shù)；
根據(jù)所述SS溫度、所述瞬時溫度的先前值和所述物質(zhì)系數(shù)產(chǎn)生所述瞬時溫度；以及在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后選擇性地保持所述物質(zhì)系數(shù)。16、根據(jù)方案15所述的方法，還包括在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后將所述物質(zhì)系數(shù)保持預定時段。17、根據(jù)方案16所述的方法，還包括
確定自所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始已經(jīng)流入所述最下游催化劑的廢氣的累積質(zhì)量；以及在所述預定時段之后
根據(jù)進入所述最下游催化劑的所述排氣流率來確定所述物質(zhì)系數(shù)；
在所述累積質(zhì)量大于預定質(zhì)量之前基于第一預定調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)所述物質(zhì)系數(shù)；以及
在所述累積質(zhì)量大于所述預定質(zhì)量之后基于第二預定調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)所述物質(zhì)系數(shù)。
18、根據(jù)方案15所述的方法，還包括
基于發(fā)動機負載參數(shù)指示是否存在高負載條件；以及
當所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始時，當存在所述高負載條件時，保持在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后的所述物質(zhì)系數(shù)。19、根據(jù)方案11所述的方法，還包括指示何時切斷到所述車輛的發(fā)動機的燃料；以及
在到所述發(fā)動機的所述燃料被切斷之后選擇性地保持所述SS溫度。20、根據(jù)方案19所述的方法，還包括
在到所述發(fā)動機的所述燃料被切斷之后將所述SS溫度保持預定時段；在所述預定時段之后，根據(jù)輸入到所述最下游催化劑的氣體的溫度、環(huán)境溫度和基于進入所述最下游催化劑的排氣流率所確定的SS系數(shù)產(chǎn)生所述SS溫度；以及在所述預定時段之后將預定偏移添加到所述SS溫度。


通過詳細描述和附圖將會更全面地理解本發(fā)明，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的示例發(fā)動機系統(tǒng)的功能框圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的示例排氣系統(tǒng)的功能框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的排氣系統(tǒng)模塊的功能框圖；圖4是根據(jù)本申請原理的排氣系統(tǒng)的每個部件的儲存溫度和壓力的示例圖；圖5-6是根據(jù)本發(fā)明原理的加油門(tip-in)事件期間隨時間變化的溫度的示例圖示；圖7-8是根據(jù)本發(fā)明原理的減油門(tip-out)事件期間隨時間變化的溫度的示例圖
示；
圖9-11是根據(jù)本發(fā)明原理的燃料切斷(FCO)事件期間隨時間變化的溫度的示例圖示；圖12是根據(jù)本發(fā)明的原理描繪出確定排氣系統(tǒng)的部件的廢氣流率、輸入氣體溫度、瞬時溫度和輸出氣體溫度的示例方法的流程圖13是根據(jù)本發(fā)明的原理描繪出在加油門事件和減油門事件期間估計最下游催化劑的瞬時溫度和穩(wěn)態(tài)溫度的示例方法的流程圖；以及
圖14是根據(jù)本發(fā)明的原理描繪出在燃料切斷(FCO)事件期間估計最下游催化劑的瞬時溫度和穩(wěn)態(tài)溫度的示例方法的流程圖。
具體實施例方式下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的并且決不是要限制本發(fā)明、其應用或用途。為了清楚起見，在附圖中將使用相同的附圖標記標識相似的元件。如這里所使用的，短語A、B和C中的至少一個應當被解釋為是指使用非排他邏輯或的邏輯(A或B或C)。應當理解的是，在不改變本發(fā)明的原理的情況下，可以以不同的順序執(zhí)行方法內(nèi)的步驟。如這里所使用的，術語模塊可以指或包括專用集成電路(ASIC)；電子電路；組合邏輯電路；場可編程門陣列(FPGA)；執(zhí)行代碼的處理器(共用的、專用的、或成組的);提供所描述功能的其它適合部件；或上述的一些或全部的組合，例如以芯片上系統(tǒng)的形式，或者可以是上述的一部分。術語模塊可以包括存儲由處理器執(zhí)行的代碼的存儲器(共用的、專用CN 102383906 A
說明書
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的、或成組的)。如上面所使用的，術語代碼可以包括軟件、固件和/或微代碼，并可以指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο蟆Ｈ缟厦嫠褂玫?，術語共享意味著來自多個模塊的一些或全部代碼可以使用單個(共享的)處理器來執(zhí)行。另外，來自多個模塊的一些或全部代碼可以由單個(共享的)存儲器存儲。如上面所使用的，術語成組意味著來自單個模塊的一些或全部代碼可以使用一組處理器來執(zhí)行。另外，來自單個模塊的一些或全部代碼可以使用一組存儲器存儲。這里描述的裝置和方法可以由通過一個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個計算機程序來執(zhí)行。計算機程序包括存儲在非瞬時的有形計算機可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計算機程序還可以包括存儲的數(shù)據(jù)。非瞬時的有形計算機可讀介質(zhì)的非限制性示例是非易失性存儲器、磁存儲器和光存儲器。車輛的排氣系統(tǒng)包括排氣系統(tǒng)部件，在排氣排出到環(huán)境空氣之前，排氣流經(jīng)該排氣系統(tǒng)部件。排氣系統(tǒng)建模模塊估計一個或多個排氣系統(tǒng)部件的輸入氣體溫度、輸出氣體溫度、物質(zhì)溫度和壓力。給定部件的輸入氣體溫度和輸出氣體溫度分別對應于進入和離開部件的排氣溫度。物質(zhì)溫度對應于制成部件的材料的瞬時溫度。發(fā)動機控制模塊可以基于一個或多個估計的溫度和/或壓力來調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機運行參數(shù)，以實現(xiàn)一個或多個期望的排氣系統(tǒng)條件。根據(jù)本發(fā)明的排氣系統(tǒng)建模模塊還估計排氣系統(tǒng)的最下游催化劑的物質(zhì)溫度。具體地，排氣系統(tǒng)建模模塊估計距最下游催化劑的下游面的上游的預定距離處的物質(zhì)溫度。僅舉例，該預定距離可以距下游面的上游1英寸?，F(xiàn)在參照圖1，給出了發(fā)動機系統(tǒng)100的示例實施方案的功能框圖?？諝?燃料混合物在發(fā)動機102內(nèi)燃燒，從而產(chǎn)生用于車輛的驅(qū)動扭矩。發(fā)動機102可以是汽油型發(fā)動機、柴油型發(fā)動機、混合動力型發(fā)動機和/或其它適當類型的發(fā)動機。發(fā)動機102可以以V型構(gòu)造、平列型構(gòu)造、直列型構(gòu)造或其它適當類型的構(gòu)造來構(gòu)造?？諝馔ㄟ^進氣歧管104和節(jié)氣門106被吸入到發(fā)動機102中。節(jié)氣門106被致動，以控制進入發(fā)動機102的空氣流量。節(jié)氣門致動器模塊108 (例如，電節(jié)氣門控制器或ETC)控制節(jié)氣門106。燃料系統(tǒng)110噴射與空氣混合的燃料，以形成空氣/燃料混合物。燃料系統(tǒng)110可以將燃料噴射到進氣歧管104中，噴射到與發(fā)動機102的氣缸112相關聯(lián)的進氣門(未示出)附近，直接噴射到每個氣缸112中，和/或噴射在其它適當?shù)奈恢锰帯Ｔ诟鞣N實施方案中，燃料系統(tǒng)110對于每個氣缸112包括一個燃料噴射器(未示出)。空氣/燃料混合物在發(fā)動機102的氣缸112內(nèi)燃燒。空氣/燃料混合物的燃燒可以由例如火花塞114提供的火花引發(fā)。點火系統(tǒng)115可以控制由火花塞114提供的火花。在諸如發(fā)動機系統(tǒng)100的一些發(fā)動機系統(tǒng)中，可以為每個氣缸112提供一個火花塞。在諸如柴油型發(fā)動機系統(tǒng)的其它發(fā)動機系統(tǒng)中，可以在沒有火花塞114的情況下實現(xiàn)燃燒?？諝?燃料混合物的燃燒產(chǎn)生驅(qū)動扭矩，并可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動曲軸(未示出)。發(fā)動機102可以包括八個氣缸，如圖1所示，但是發(fā)動機102可以包括更多或更少數(shù)量的氣缸。發(fā)動機102的氣缸112被描繪為布置在兩個氣缸組中左氣缸組116和右氣缸組118。盡管將發(fā)動機102示為包括左氣缸組116和右氣缸組118，但是發(fā)動機102可以包括更少個或更多個氣缸組。僅舉例，直列型發(fā)動機可以視為具有布置在一個氣缸組中的氣缸。發(fā)動機控制模塊(ECM) 150控制發(fā)動機102的扭矩輸出。ECM 150可以基于由駕駛員輸入模塊152提供的駕駛員輸入151來控制發(fā)動機102的扭矩輸出。僅舉例，駕駛員輸入151可以包括加速器踏板位置。ECM 150還可以與混合動力控制模塊巧4通信，以協(xié)調(diào)發(fā)動機102和一個或多個電馬達例如電馬達(EM) 156的操作。EM 156還可以起到發(fā)電機的作用，并可以用于選擇性地產(chǎn)生電能，以供車輛電系統(tǒng)使用和/或存儲在電池中。ECM 150基于由各種傳感器測量的參數(shù)做出控制決策。進氣空氣溫度(IAT)傳感器158測量IAT，并基于IAT產(chǎn)生IAT信號159。環(huán)境空氣溫度傳感器160測量環(huán)境空氣溫度，并基于環(huán)境空氣溫度產(chǎn)生環(huán)境空氣溫度信號161。質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器162測量進入發(fā)動機102的空氣的質(zhì)量流率，并相應地產(chǎn)生MAF信號163。歧管絕對壓力(MAP)傳感器164測量進氣歧管104內(nèi)的壓力，并基于該壓力產(chǎn)生MAP信號165。在各種實施方案中，可以測量發(fā)動機真空度，其中，發(fā)動機真空度基于環(huán)境空氣壓力和進氣歧管104內(nèi)的壓力之差來確定。冷卻劑溫度傳感器166測量發(fā)動機冷卻劑的溫度，并基于冷卻劑溫度產(chǎn)生冷卻劑溫度信號167。冷卻劑溫度傳感器166可位于發(fā)動機102內(nèi)或位于冷卻劑被循環(huán)的其他位置處，例如位于散熱器(未示出)處。發(fā)動機速度傳感器168測量發(fā)動機102的輸出(例如曲軸)的旋轉(zhuǎn)速度，并基于該速度產(chǎn)生發(fā)動機速度信號169。ECM 150可以包括控制各個發(fā)動機運行參數(shù)的致動器控制模塊170。僅舉例，致動器控制模塊170可以調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度、燃料噴射的量或正時、火花正時、氣缸停用和/或渦輪增壓器增壓。致動器控制模塊170還可以控制其它發(fā)動機參數(shù)，例如廢氣再循環(huán)(EGR)閥開度和/或與發(fā)動機102的氣缸112相關聯(lián)的進氣門和排氣門(未示出)的打開/關閉?，F(xiàn)在參照圖2，給出了示例排氣系統(tǒng)200的功能框圖。圖2的示例排氣系統(tǒng)200是一般的排氣系統(tǒng)，其包括可以在一種或多種不同樣式和類型的車輛中實施的多個排氣系統(tǒng)部件。在具體的車輛中實施的實際排氣系統(tǒng)可以不同于排氣系統(tǒng)200。盡管將描述排氣系統(tǒng)200，但是本發(fā)明可適用于與排氣系統(tǒng)200相比可包括更少或更多數(shù)量的其它排氣系統(tǒng)構(gòu)造。賦予排氣系統(tǒng)200的相似部件的數(shù)字僅是為了進行區(qū)分，并不代表部件的相對重要性。由空氣/燃料混合物的燃燒產(chǎn)生的廢氣從發(fā)動機102排出到排氣系統(tǒng)200。廢氣201從右氣缸組118的氣缸112排出到右排氣歧管202。廢氣203從左氣缸組116的氣缸112排出到左排氣歧管204。關于左排氣歧管204，排氣從左排氣歧管204流經(jīng)第一廢氣門206和第二廢氣門208。第一廢氣門206和第二廢氣門208分別與第一渦輪增壓器210和第二渦輪增壓器212相關聯(lián)。渦輪增壓器210和212分別向進氣歧管104提供加壓空氣211和213。渦輪增壓器210和212吸入空氣，將空氣加壓，并將加壓空氣211和213分別提供到進氣歧管104。渦輪增壓器210和212可以抽吸來自進氣歧管104、環(huán)境空氣和/或其它適當?shù)脑吹目諝?。僅舉例，渦輪增壓器210和212中的一個或多個可以是可變幾何渦輪增壓器。
還可以實施一個或多個中冷器(未示出)，以耗散來自提供到進氣歧管104的加壓空氣的熱。加壓空氣的溫度可以通過例如空氣加壓和/或靠近于排氣系統(tǒng)200來升高。渦輪增壓器210和212由從左氣缸組116的氣缸112排出的廢氣來供以動力。廢氣門206和208可以允許廢氣分別旁路通過渦輪增壓器210和212。以這種方式，廢氣門206和208可以分別用于減小渦輪增壓器210和212的輸出(增壓)。增壓致動器模塊214基于來自ECM 150的共同地用215表示的信號來控制渦輪增壓器210和212的輸出。更具體地，致動器控制模塊170可以控制渦輪增壓器210和212的輸出。僅舉例，增壓致動器模塊214可以分別通過控制廢氣門206和208的位置來調(diào)整渦輪增壓器210和212的輸出。增壓致動器模塊214可以通過控制施加于廢氣門206和208的動力的工作循環(huán)(DC)來控制廢氣門206和208的位置。來自左氣缸組116的排氣可以從廢氣門206和208流經(jīng)第一排氣管216到達第一催化劑218。左排氣歧管204與廢氣門206和208之間和/或廢氣門206與廢氣門208之間的排氣管表面也可以視為第一排氣管216的一部分。第一催化劑218可以包括例如柴油氧化催化劑(D0C)、選擇性催化還原(SCR)催化劑、催化轉(zhuǎn)換器和/或其它適當類型的排氣催化劑。來自左氣缸組116的排氣可以從第一催化劑218流經(jīng)第二排氣管220到達第二催化劑222。第二催化劑222可以包括例如柴油氧化催化劑(D0C)、選擇性催化還原(SCR)催化劑、催化轉(zhuǎn)換器和/或其它適當類型的排氣催化劑。來自左氣缸組116的排氣可以從第二催化劑222流經(jīng)第三排氣管2M到達第三催化劑226。第三催化劑2 可以包括例如柴油氧化催化劑(D0C)、選擇性催化還原(SCR)催化劑、催化轉(zhuǎn)換器和/或其它適當類型的排氣催化劑?？梢岳闷渌考绮裼皖w粒過濾器(DPF)實施一種或多種催化劑。在各種實施方案中，第一催化劑218、第二催化劑222和第三催化劑226中的一個以上可以組合并實施為多級催化劑。僅舉例，第一催化劑218和第二催化劑222可以實施為雙級催化劑。在其它實施方案中，第二催化劑222和第三催化劑2 可以實施為雙級催化劑，或者第一催化劑218、第二催化劑222和第三催化劑2 可以全部實施為三級催化劑。第一催化劑218、第二催化劑222和第三催化劑2 中的最下游的一個催化劑可以稱作后催化劑。僅舉例，第三催化劑2 稱作后催化劑。來自左氣缸組116的排氣可以從第三催化劑2 流到第一消聲器/尾管系統(tǒng)2 。僅舉例，第一消聲器/尾管系統(tǒng)2 可以包括第四排氣管230、第一消聲器232、第五排氣管234和第一擋板閥236。排氣可以從第三催化劑2 通過第四排氣管230流到第一消聲器232。第一消聲器232衰減由左氣缸組116的氣缸112產(chǎn)生的聲學噪聲。排氣可以從第一消聲器232通過第五排氣管234流到第一擋板閥236。第一擋板閥236可以增大排氣系統(tǒng)200內(nèi)的壓力，防止外部物體進入排氣系統(tǒng)200，和/或執(zhí)行一項或多項其它功能。排氣237經(jīng)過第一擋板閥236離開排氣系統(tǒng)200。來自右氣缸組118的氣缸112的排氣可以采用與來自左氣缸組116的氣缸112的排氣的路徑類似的路徑，如上所述。例如，從右氣缸組118的氣缸112排出的廢氣201可以從右排氣歧管202流經(jīng)第三廢氣門250和第四廢氣門252。
廢氣門250和252分別與第三渦輪增壓器2M和第四渦輪增壓器256相關聯(lián)。廢氣門250和252以及渦輪增壓器2M和256可以分別與廢氣門206和208以及渦輪增壓器210和212類似或相同。增壓致動器模塊214可以基于來自致動器控制模塊170的信號215來控制廢氣門250和252。以這種方式，增壓致動器模塊214控制渦輪增壓器2M和256的增壓。來自右氣缸組118的排氣可以從廢氣門250和252通過第六排氣管258流到第四催化劑沈0。右排氣歧管202與廢氣門250和252之間和/或廢氣門250與廢氣門252之間的排氣管表面也可以視為第六排氣管258的一部分。第四催化劑260可以包括例如柴油氧化催化劑(D0C)、選擇性催化還原(SCR)催化劑、催化轉(zhuǎn)換器和/或其它適當類型的排氣催化劑。來自右氣缸組118的排氣可以從第四催化劑260通過第七排氣管262流到第五催化劑沈4。第五催化劑264可以包括例如柴油氧化催化劑(D0C)、選擇性催化還原(SCR)催化劑、催化轉(zhuǎn)換器和/或其它適當類型的排氣催化劑。來自右氣缸組118的排氣可以從第五催化劑264通過第八排氣管266流到第六催化劑沈8。第六催化劑268可以包括例如柴油氧化催化劑(D0C)、選擇性催化還原(SCR)催化劑、催化轉(zhuǎn)換器和/或其它適當類型的排氣催化劑?？梢岳闷渌考绮裼皖w粒過濾器(DPF)實施一種或多種催化劑。在各種實施方案中，第四催化劑沈0、第五催化劑264和第六催化劑沈8中的一個以上可以組合并實施為多級催化劑。僅舉例，第四催化劑260和第五催化劑264可以實施為雙級催化劑。在其它實施方案中，第五催化劑264和第六催化劑268可以實施為雙級催化劑，或者第四催化劑260、第五催化劑沈4和第六催化劑沈8可以全部實施為三級催化劑。第四催化劑260、第五催化劑沈4和第六催化劑268中的最下游的一個催化劑也稱作后催化劑。僅舉例，第六催化劑268稱作后催化劑。來自右氣缸組118的排氣可以從第六催化劑268流到第二消聲器/尾管系統(tǒng)270。僅舉例，第二消聲器/尾管系統(tǒng)270可以包括第九排氣管272、第二消聲器274、第十排氣管276和第二擋板閥278。排氣可以從第六催化劑268通過第九排氣管272流到第二消聲器274。第二消聲器274衰減由右氣缸組118的氣缸112產(chǎn)生的聲學噪聲。排氣可以從第二消聲器274通過第十排氣管276流到第二擋板閥278。第二擋板閥278可以增大排氣系統(tǒng)200內(nèi)的壓力，防止外部物體進入排氣系統(tǒng)200，和/或執(zhí)行其它功能。排氣279可以經(jīng)過第二擋板閥278離開排氣系統(tǒng)200。廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)觀0也可以與左排氣歧管204和/或右排氣歧管202相關聯(lián)。僅舉例，EGR系統(tǒng)280可以與右排氣歧管202相關聯(lián)，如圖2所示。EGR系統(tǒng)可以額外地或替代地與左排氣歧管204相關聯(lián)。EGR系統(tǒng)280包括EGR閥觀2、第一 EGR管284和第二 EGR 管 286。EGR閥282經(jīng)由第一 EGR管284連接到右排氣歧管202。EGR閥282選擇性地經(jīng)由第二 EGR管286將來自右排氣歧管202的廢氣再引導回至進氣歧管104。EGR致動器模塊288基于來自ECM 150的信號289來控制EGR閥282的致動。以這種方式，ECM 150控制通過EGR系統(tǒng)觀0的廢氣流率(EGF)。
ECM 150包括排氣系統(tǒng)模塊四0，后者最初基于圖2的排氣系統(tǒng)200來構(gòu)造。盡管將排氣系統(tǒng)模塊290和致動器控制模塊170示為并論述為位于ECM 150內(nèi)，但是排氣系統(tǒng)模塊290和/或致動器控制模塊170可以位于其它適當?shù)奈恢茫缥挥贓CM 150的外部。排氣系統(tǒng)模塊290接收數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)指示在車輛(在圖2中未示出)中實施的實際排氣系統(tǒng)，并相應地重新構(gòu)造。排氣系統(tǒng)模塊290估計實際排氣系統(tǒng)的每個部件的輸入氣體溫度、輸出氣體溫度、物質(zhì)溫度和壓力。致動器控制模塊170可以基于一個或多個排氣系統(tǒng)部件的輸入氣體溫度、輸出氣體溫度、物質(zhì)溫度和/或壓力來選擇性地調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機運行參數(shù)。致動器控制模塊170可以使用由排氣系統(tǒng)模塊290估計的溫度和/或壓力，例如來建立一個或多個期望的排氣系統(tǒng)條件?，F(xiàn)在參照圖3，給出了排氣系統(tǒng)模塊290的示例實施方案的功能框圖。排氣系統(tǒng)模塊290包括構(gòu)造模塊302、排氣系統(tǒng)建模模塊304和存儲模塊305。排氣系統(tǒng)建模模塊304包括廢氣流率(EGF)確定模塊306、輸入溫度模塊308、穩(wěn)態(tài)(SS)溫度模塊310、物質(zhì)溫度模塊312、輸出溫度模塊314和壓力確定模塊316。排氣系統(tǒng)建模模塊304基于圖2的排氣系統(tǒng)200來最初地構(gòu)造。換言之，排氣系統(tǒng)建模模塊304基于可適用于各種樣式和類型的發(fā)動機系統(tǒng)和車輛的一般排氣系統(tǒng)例如示例排氣系統(tǒng)200來最初地構(gòu)造。構(gòu)造模塊302接收實際構(gòu)造數(shù)據(jù)320，其指示實施排氣系統(tǒng)模塊290的車輛的實際排氣系統(tǒng)構(gòu)造。如果實際排氣系統(tǒng)構(gòu)造不同于排氣系統(tǒng)200的構(gòu)造，則構(gòu)造模塊302基于實際排氣系統(tǒng)構(gòu)造重新構(gòu)造排氣系統(tǒng)建模模塊304。重新構(gòu)造可以包括例如基于實際構(gòu)造數(shù)據(jù)320啟用和禁用一般構(gòu)造的部件和/或基于實際構(gòu)造數(shù)據(jù)320重新構(gòu)造啟用的部件的參數(shù)。構(gòu)造模塊302可以從適當?shù)脑蠢缬糜谛受囕v的存儲器或裝置接收實際構(gòu)造數(shù)據(jù)320。排氣系統(tǒng)建模模塊304估計實際排氣系統(tǒng)的每個部件的壓力和一個或多個溫度。更具體地，排氣系統(tǒng)建模模塊304建模廢氣流經(jīng)的每個排氣系統(tǒng)部件的輸入溫度330、輸出溫度334、物質(zhì)溫度338和壓力342。給定部件的輸入溫度330和輸出溫度334分別對應于輸入到該部件和從該部件輸出的廢氣的溫度。該部件的物質(zhì)溫度338對應于制成該部件自身的(多種)材料的瞬時溫度。排氣系統(tǒng)建模模塊304將排氣系統(tǒng)的每個部件的溫度和壓力存儲在存儲模塊305中。存儲模塊305可以例如實施在存儲器中。EGF確定模塊306確定排氣系統(tǒng)的每個部件的EGF 346。給定部件的EGF 346可以表示為基于通過該部件的EGF相對于相關聯(lián)的發(fā)動機能夠產(chǎn)生的最大EGF的百分比。僅舉例，給定部件的EGF 346可以使用以下等式來確定
乂丄乂KfcL ppp，
匚口廠MAX
其中，EGFeel是該部件的EGF 346，即通過該部件的EGF，EGFmax是最大EGF。在各種實施方案中，最大EGF可以是預定值。 EGF確定模塊306可以基于各種輸入來確定通過給定部件的EGF。僅舉例，通過給定部件的EGF可以基于冷卻劑溫度、所噴射燃料的乙醇濃度、火花正時、等效比、車輛速度、環(huán)境空氣溫度、IAT和加速器位置來確定。通過給定部件的EGF還可以基于EGR流率、MAF、每氣缸空氣量(APC)、環(huán)境空氣壓力、發(fā)動機速度、擋板閥位置和/或廢氣門工作循環(huán)來確定。EGF確定模塊306還可以基于發(fā)動機的運行模式來確定通過給定部件的EGF。僅舉例，通過給定部件的EGF可以基于一個或多個氣缸112是否停用、發(fā)動機102是否怠速、發(fā)動機是在運行還是被關閉(例如混合動力應用)和/或用于每個點火事件的燃料是否在一個或多個脈沖(例如兩個脈沖)中被噴射來確定。如果一個或多個氣缸被停用，則部件的通過給定部件的EGF可以基于停用的和/或啟用的氣缸的數(shù)量來確定。當發(fā)動機被關閉時，通過給定部件的EGF可以基于發(fā)動機已經(jīng)被關閉(即，OFF)的時間段來確定。EGF確定模塊306還可以基于各種排氣系統(tǒng)模式，例如空氣是否正在被噴射到排氣系統(tǒng)中(例如，通過輔助空氣泵)、催化劑升溫是否正在發(fā)生和/或在排氣系統(tǒng)的一種或多種催化劑內(nèi)是否正在發(fā)生起燃，來確定通過給定部件的EGF。EGF確定模塊306還可以基于排氣系統(tǒng)的實際構(gòu)造和/或各個部件的特征來確定通過給定部件的EGF。僅舉例，排氣系統(tǒng)可以被構(gòu)造為在直接位于兩個部件的下游的匯合點(未示出)處將來自右排氣歧管202和左排氣歧管204的廢氣合在一起。EGF確定模塊306可以將通過該部件的兩個EGF進行求和，以確定匯合點下游的EGF。給定部件的會影響通過該部件的EGF的特征可以包括例如曲率、剖面面積和/或一個或多個其它特征。輸入溫度模塊308估計實際排氣系統(tǒng)的每個部件的輸入溫度330(即，輸入氣體溫度)。輸入溫度模塊308將輸入溫度330存儲在存儲模塊305中。輸入溫度模塊308可以基于排氣系統(tǒng)的在前(即，上游)部件的輸出溫度來設置部件的輸入溫度330。僅舉例，輸入溫度模塊308可以將排氣系統(tǒng)的第N個部件的輸入溫度330設為等于排氣系統(tǒng)的第N-I個部件的輸出溫度334。N是大于零且小于或等于實際排氣系統(tǒng)的部件的總數(shù)量的整數(shù)。對于實際排氣系統(tǒng)的第一部件，例如排氣歧管(例如右排氣歧管202和左排氣歧管204)，輸入溫度模塊308可以基于發(fā)動機輸出溫度來設定輸入溫度330。輸入溫度模塊308可以基于各種參數(shù)例如發(fā)動機負載、APC、發(fā)動機速度、火花正時、等效比、燃料的乙醇濃度、車輛速度和/或發(fā)動機的升溫狀態(tài)來確定發(fā)動機輸出溫度。在各個實施方案中，進入第一部件的EGF 346可以指示發(fā)動機負載。當排氣系統(tǒng)包括EGR系統(tǒng)(例如，EGR系統(tǒng)觀0)時，輸入溫度模塊308基于EGR系統(tǒng)連接到相關聯(lián)的排氣歧管的點處的廢氣的溫度來確定EGR系統(tǒng)的輸入溫度330。輸入溫度模塊308還可以確定EGR系統(tǒng)的每個部件(例如，兩個EGR線和/或EGR閥)的輸入溫度330。SS溫度模塊310估計實際排氣系統(tǒng)的每個部件的SS溫度350。給定部件的SS溫度350對應于如果發(fā)動機負載條件在一段時間內(nèi)保持不變(即，穩(wěn)態(tài))則該部件自身將達到的溫度。SS溫度模塊310基于該部件的輸入溫度330、環(huán)境溫度和為該部件確定的SS系數(shù)來確定該部件的SS溫度350。SS溫度模塊310基于該部件的EGF 346來確定該部件的SS系數(shù)。僅舉例，SS溫度模塊310可以使用以下等式來確定該部件的SS溫度350
(2) TSS=TA + (T1N-TA)*CSS,
其中，Tss是部件的SS溫度350，Tin是部件的輸入溫度330，Ta是環(huán)境空氣溫度，Css是部件的SS系數(shù)。物質(zhì)溫度模塊312確定實際排氣系統(tǒng)的每個部件的物質(zhì)溫度338。物質(zhì)溫度模塊312將部件的物質(zhì)溫度338存儲在存儲模塊305中。物質(zhì)溫度模塊312基于給定部件的SS溫度350和為該部件確定的物質(zhì)系數(shù)來確定該部件的物質(zhì)溫度338。物質(zhì)溫度338對應于部件自身(例如，制成該部件的金屬和/或其它材料)的瞬時溫度。物質(zhì)溫度模塊312基于為部件確定的EGF 346來確定部件的物質(zhì)系數(shù)。物質(zhì)系數(shù)對應于物質(zhì)溫度338可朝部件的SS溫度350改變的速率。僅舉例，物質(zhì)系數(shù)可隨著部件的EGF 346減小而增加，反之亦然。物質(zhì)溫度模塊312可以基于例如部件的SS溫度350與物質(zhì)系數(shù)的乘積來確定部件的物質(zhì)溫度338。僅舉例，物質(zhì)溫度模塊312可以使用以下等式來確定部件的物質(zhì)溫度338
⑶ 丁μ ~ Tlast + (Tss - TL3a) Cm
其中，Tm是用于當前控制環(huán)的部件的物質(zhì)溫度338，Tss是部件的SS溫度，IYast是來自最后控制環(huán)的部件的物質(zhì)溫度338，Cm是部件的物質(zhì)系數(shù)。物質(zhì)溫度模塊312基于渦輪增壓器的EGF 346和施加于相關聯(lián)的廢氣門的動力的DC來確定渦輪增壓器(例如，渦輪增壓器210、212、2M和/或256)的物質(zhì)系數(shù)。僅舉例，物質(zhì)溫度模塊312可以基于渦輪增壓器212的EGF 346和施加于廢氣門206的動力的DC來確定渦輪增壓器212的物質(zhì)系數(shù)。輸出溫度模塊314確定實際排氣系統(tǒng)的每個部件的輸出溫度334(8卩，輸出氣體溫度)。輸出溫度模塊314將輸出溫度334存儲在存儲模塊305中。輸出溫度模塊314基于給定部件的輸入溫度330、該部件的物質(zhì)溫度338和該部件的輸出系數(shù)來估計該部件的輸出溫度334。輸出溫度模塊314基于該部件的輸入溫度330加上或減去可歸因于該部件和穿過該部件的空氣之間的熱傳遞的溫度變化來確定該部件的輸出溫度334。更具體地，輸出溫度模塊314通過基于輸出系數(shù)將輸入溫度330朝向物質(zhì)溫度338調(diào)節(jié)來確定輸出溫度。輸出溫度模塊314基于部件的EGF 346來確定部件的輸出系數(shù)。僅舉例，輸出溫度模塊314可以使用以下等式來估計部件的輸出溫度334
⑷ Tout - Tin + (Tm - Tmass )。out，
其中，Tout是部件的輸出溫度334，Tin是部件的輸入溫度330，Tmass是部件的物質(zhì)溫度338，Cqut是部件的輸出系數(shù)。排氣系統(tǒng)的催化劑例如催化劑218、222、2沈、260、264和268可以產(chǎn)生熱。因此，輸出溫度模塊314基于由催化劑產(chǎn)生的熱選擇性地升高排氣系統(tǒng)的催化劑的輸出溫度。SS溫度模塊310和物質(zhì)溫度模塊312也可以基于由催化劑產(chǎn)生的熱來升高催化劑的SS溫度350和物質(zhì)溫度338。由催化劑產(chǎn)生的熱的量將稱作熱產(chǎn)生項。催化劑的熱產(chǎn)生項可以基于催化劑的EGF 346、等效比和/或燃料的乙醇濃度來確定。僅舉例，當?shù)刃П葹?.0時(S卩，當化學計量的空氣/燃料混合物正在燃燒時)，熱產(chǎn)生項可以忽略。催化劑的熱產(chǎn)生項也可以基于空氣是否正在被供給到排氣系統(tǒng)中、空氣是否被噴射到排氣系統(tǒng)(例如，通過輔助空氣泵)和/CN 102383906 A
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或用于每個點火事件的燃料是否正在一個或多個脈沖(例如，兩個脈沖)中被噴射來確定。輸出溫度模塊314基于渦輪增壓器的EGF 346和施加于相關聯(lián)的廢氣門的動力的 DC來確定渦輪增壓器(例如，渦輪增壓器210、212、2M和/或256)的輸出系數(shù)。輸出溫度模塊314基于渦輪增壓器212的EGF 346和施加于廢氣門206的動力的來確定渦輪增壓器 212的輸出系數(shù)。僅舉例，輸出溫度模塊314可以使用以下等式來確定渦輪增壓器的輸出溫度 334
(5) 丁OlJT-T —T|N-T+ C0(JT.τ (ΤΜ.τ-Τ|Ν_τ),
其中，Τουτ_τ是渦輪增壓器的輸出溫度334，ΤΙΝ_τ是渦輪增壓器的輸入溫度330，CQUT_T是渦輪增壓器的輸出系數(shù)，ΤΜ_τ是渦輪增壓器的物質(zhì)溫度338。壓力確定模塊316確定每個排氣系統(tǒng)部件的壓力342。壓力確定模塊316將壓力 342存儲在存儲模塊305中。壓力確定模塊316從環(huán)境空氣壓力(S卩，大氣壓力)開始，并確定實際排氣系統(tǒng)的最后部件的壓力342。最后部件對應于廢氣在從排氣系統(tǒng)排出之前所經(jīng)過的最后部件。壓力確定模塊316可以基于排氣系統(tǒng)的向上游移動即朝向排氣系統(tǒng)的第一部件移動的每個連續(xù)部件的壓力增大來確定給定部件的壓力342。以這種方式，第一部件(例如， 排氣歧管)的壓力342將是最大的壓力。僅舉例，排氣系統(tǒng)的最后部件可以包括消聲器/尾管系統(tǒng)，例如消聲器/尾管系統(tǒng)2 或270中的一個。壓力確定模塊316可以確定消聲器/ 尾管系統(tǒng)2 和270的壓力342，然后確定排氣管230和272的壓力342，然后確定催化劑 226和268的壓力342，等等。壓力確定模塊316基于部件的EGF 346來確定該部件的壓力增大。壓力確定模塊 316還可以基于附接的部件的EGF 346和/或部件的特征例如曲率和/或部件的剖面面積的變化來確定該部件的壓力增大。對于消聲器/尾管系統(tǒng)(例如，消聲器尾管系統(tǒng)2 和 280),壓力確定模塊316基于消聲器/尾管系統(tǒng)的EGF 346和相關聯(lián)的擋板閥(如果存在) 的位置來確定壓力增大。壓力確定模塊316可以將給定部件的壓力342設定為等于該部件的壓力增大與先前的(即，緊接地下游的)部件的壓力342之和。壓力確定模塊316基于渦輪增壓器的EGF和施加于相關聯(lián)的廢氣門的動力的DC 來確定渦輪增壓器(例如，渦輪增壓器210、212、2M和256)的壓力增大。僅舉例，壓力確定模塊316基于渦輪增壓器210的EGF和施加于廢氣門206的動力的DC來確定渦輪增壓器 210的壓力增大。壓力確定模塊316基于EGR流率來確定EGR系統(tǒng)(例如，EGR系統(tǒng)觀0)的壓力342。 EGR流率可以表示為相對于最大EGR流率的百分比。最大EGR流率可以是校準值，并可以從存儲器檢索。EGR流率可以基于EGR位置、MAP和/或相關聯(lián)的歧管的壓力來確定。SS溫度模塊310還估計后(即，最下游)催化劑的最上游面和后催化劑的最下游面之間的位置處的后催化劑的SS溫度350。僅舉例，SS溫度模塊310可以估計距第三催化劑226的最下游面四2的上游的預定距離處的SS溫度350。額外地或替代地，SS溫度模塊 310可以估計距第六催化劑沈8的最下游面四4的上游的預定距離處的SS溫度350。僅舉例，該預定距離可以距后催化劑的最下游面的上游1英寸。在下文中，距后催化劑的最下游面的預定距離的后催化劑的SS溫度350將稱作后催化劑的SS溫度350。通常，SS溫度模塊310使用等式( 來估計后催化劑的SS溫度350，如上所述。本發(fā)明的SS溫度模塊310在一些情況下例如在加油門事件、減油門事件和/或燃料切斷 (FCO)事件期間調(diào)節(jié)后催化劑的SS溫度350。僅舉例，當在加油門事件、減油門事件和/或 FCO事件期間，SS溫度模塊310選擇性地凍結(jié)SS溫度350，和/或?qū)⒁粋€或多個偏移施加到后催化劑的SS溫度350。物質(zhì)溫度模塊312還估計后催化劑的最上游面和后催化劑的最下游面之間的位置處的后催化劑的物質(zhì)溫度338。更具體地，物質(zhì)溫度模塊312估計距后催化劑的最下游面的上游的預定距離處的后催化劑的物質(zhì)溫度338。在下文中，距后催化劑的最下游面的預定距離處的后催化劑的物質(zhì)溫度338將稱作后催化劑的物質(zhì)溫度338。物質(zhì)溫度模塊312通常使用等式( 來估計后催化劑的物質(zhì)溫度338。物質(zhì)溫度模塊312可以在一些情況下例如在加油門事件、減油門事件和/或燃料切斷(FCO)事件期間選擇性地凍結(jié)和/或調(diào)節(jié)物質(zhì)系數(shù)。輸出溫度模塊314估計后催化劑的最上游面和后催化劑的最下游面之間的位置處的后催化劑的輸出溫度334。更具體地，輸出溫度模塊314估計距后催化劑的最下游面的上游的預定距離處的后催化劑的輸出溫度334。在下文中，距后催化劑的最下游面的預定距離處的后催化劑的輸出溫度334將稱作后催化劑的輸出溫度334。輸出溫度模塊314基于后催化劑的輸入溫度330、后催化劑的物質(zhì)溫度338和后催化劑的輸出系數(shù)來估計后催化劑的輸出溫度334。輸出溫度模塊314可以使用等式(4)來估計后催化劑的輸出溫度334。 輸出溫度模塊314還可以使用后催化劑的熱產(chǎn)生項來估計后催化劑的輸出溫度334。加油門檢測模塊360可以基于發(fā)動機負載指示加油門事件是否正在發(fā)生。在各種實施方案中，進入排氣系統(tǒng)的第一部件的EGF 346可以指示發(fā)動機負載。加油門檢測模塊 360可以基于第一部件的EGF 346的變化來指示加油門事件是否正在發(fā)生。僅舉例，當?shù)谝徊考腅GF 346的變化大于第一預定變化時，加油門檢測模塊360可以指示加油門事件正在發(fā)生。第一預定變化可以被校準，并可以設為例如在0.5秒(s)上大約為1.0%。加油門檢測模塊360產(chǎn)生指示加油門事件是否正在發(fā)生的加油門信號364。減油門檢測模塊368可以基于發(fā)動機負載指示減油門事件是否正在發(fā)生。進入排氣系統(tǒng)的第一部件的EGF 346可以再次用作發(fā)動機負載的指示符。減油門檢測模塊368可以基于第一部件的EGF 346的變化來指示減油門事件是否正在發(fā)生。僅舉例，當?shù)谝徊考腅GF 346的變化小于第二預定變化時，減油門檢測模塊368可以指示減油門事件正在發(fā)生。第二預定變化可以被校準，并可以設為例如在0.5 s上大約為-1.0%。減油門檢測模塊 368產(chǎn)生指示減油門事件是否正在發(fā)生的減油門信號372。FCO檢測模塊376指示FCO事件是否正在發(fā)生。當無燃料被傳送到發(fā)動機時，F(xiàn)CO 檢測模塊376指示FCO事件正在發(fā)生。當燃料被提供到發(fā)動機的一個或多個氣缸時，F(xiàn)CO 檢測模塊376指示FCO事件未發(fā)生。FCO檢測模塊376產(chǎn)生指示FCO事件是否正在發(fā)生的 FCO 信號 378。致動器控制模塊170基于在存儲模塊305中存儲的參數(shù)選擇性地調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機運行參數(shù)。更具體地，致動器控制模塊170基于實際排氣系統(tǒng)的一個或多個部件的溫度和/或壓力選擇性地調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機參數(shù)。僅舉例，致動器控制模塊170可以基于在存儲模塊305中存儲的壓力和/或溫度中的一個或多個來調(diào)節(jié)所噴射燃料的量、進入發(fā)動機102的空氣流量和/或火花正時。
ECM 150還可以包括診斷模塊380。診斷模塊380可以使用后催化劑的物質(zhì)溫度 338、后催化劑的SS溫度350和/或后催化劑的輸出溫度334來診斷是否存在一個或多個故障。僅舉例，診斷模塊380可以基于后催化劑的物質(zhì)溫度338和后催化劑的SS溫度350 來確定平均溫度。診斷模塊380可以基于平均溫度確定是否執(zhí)行故障是否存在在位于后催化劑的下游的氧傳感器(未示出)中的診斷。診斷模塊380還可以基于平均溫度判斷是否執(zhí)行故障是否存在在后催化劑或包括后催化劑的催化劑中的診斷。在診斷故障是否存在在后催化劑或包括后催化劑的催化劑中時，診斷模塊380可以基于后催化劑的物質(zhì)溫度338來確定閾值溫度。當后催化劑的物質(zhì)溫度338大于閾值溫度時，診斷模塊380可以診斷存在故障。當診斷出故障時，診斷模塊380可以執(zhí)行一項或多項矯正動作。僅舉例，診斷模塊380 可以使故障指示燈(MIL)照明、在存儲器中設定預定代碼和/或執(zhí)行一項或多項矯正動作。現(xiàn)在參照圖4，給出了 SS溫度模塊310和物質(zhì)溫度模塊312的示例實施方案的功能框圖。SS溫度模塊310和物質(zhì)溫度模塊312分別確定后催化劑的SS溫度350以及物質(zhì)溫度338。SS溫度估計模塊404估計后催化劑的SS溫度350。SS溫度估計模塊404基于后催化劑的EGF 346、后催化劑的輸入溫度330和使用環(huán)境空氣溫度傳感器160測量的環(huán)境空氣溫度408來估計后催化劑的SS溫度350。SS溫度估計模塊404可以使用等式( 來估計后催化劑的SS溫度350，如上所述。當產(chǎn)生第一凍結(jié)信號412和第二凍結(jié)信號416中的至少一個時，SS溫度估計模塊 404選擇性地凍結(jié)(S卩，保持)后催化劑的SS溫度350。僅舉例，當?shù)谝粌鼋Y(jié)信號412和/或第二凍結(jié)信號416處于活躍狀態(tài)時，SS溫度估計模塊404可以凍結(jié)后催化劑的SS溫度350。 當?shù)谝粌鼋Y(jié)信號412和第二凍結(jié)信號416均處于非活躍狀態(tài)時，SS溫度估計模塊404可以使用等式( 來估計后催化劑的SS溫度350。第一凍結(jié)模塊420基于加油門信號364和減油門信號372產(chǎn)生第一凍結(jié)信號412。 換言之，第一凍結(jié)模塊420基于加油門事件或減油門事件是否正在發(fā)生來設定第一凍結(jié)信號412。當加油門事件正在發(fā)生時或當減油門事件正在發(fā)生時，第一凍結(jié)模塊420將第一凍結(jié)信號412設為活躍狀態(tài)。當加油門事件和減油門事件兩者均未發(fā)生時，第一凍結(jié)模塊 420將第一凍結(jié)信號412設為非活躍狀態(tài)。在第一凍結(jié)信號412從非活躍狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S狀態(tài)時，第一凍結(jié)模塊420將第一凍結(jié)信號412保持在活躍狀態(tài)，直到預定質(zhì)量的廢氣已經(jīng)流到后催化劑中為止。累積模塊4 接收加油門信號364和減油門信號372。當加油門事件或減油門事件發(fā)生時，累積模塊似4重設已經(jīng)流到后催化劑中的廢氣的累積質(zhì)量428。累積模塊似4將累積質(zhì)量4 重設為預定的重設值，例如零。累積模塊似4基于后催化劑的EGF 346來確定累積質(zhì)量428。累積質(zhì)量4 對應于自最后的加油門或減油門事件開始已經(jīng)流到后催化劑中的氣體的總質(zhì)量。僅舉例，累積模塊似4可以基于后催化劑的EGF 346在時段上的積分來確定在控制環(huán)期間流到后催化劑中的廢氣的量。累積模塊4M可以將所述量添加到累積質(zhì)量428的最后值，以確定累積質(zhì)量 428。第一凍結(jié)模塊420監(jiān)測累積質(zhì)量428，并將累積質(zhì)量4 與預定質(zhì)量進行比較。當累積質(zhì)量4 變得大于預定質(zhì)量時，第一凍結(jié)模塊420可以使第一凍結(jié)信號412從活躍狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔钴S狀態(tài)。第二凍結(jié)模塊432基于FCO信號378產(chǎn)生第二凍結(jié)信號416。換言之，第二凍結(jié)模塊432基于FCO事件是否正在發(fā)生來設定第二凍結(jié)信號416。當FCO事件正在發(fā)生時，第二凍結(jié)模塊432將第二凍結(jié)信號416設為活躍狀態(tài)。當FCO事件未發(fā)生時，第二凍結(jié)模塊 432將第二凍結(jié)信號416設為非活躍狀態(tài)。在第二凍結(jié)信號416從非活躍狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S狀態(tài)時，第二凍結(jié)模塊432將第二凍結(jié)信號416保持在活躍狀態(tài)，直到計數(shù)值436大于預定值為止。計數(shù)模塊438輸出計數(shù)值436。當FCO事件發(fā)生時，計數(shù)模塊438將計數(shù)值436重設為預定的重設值，例如零。計數(shù)模塊438每一控制環(huán)將計數(shù)值436增加一次。以這種方式，計數(shù)值436跟蹤自最后的FCO事件發(fā)生的控制環(huán)的數(shù)量。基于每個控制環(huán)的長度和計數(shù)值436的知識，可以確定自FCO事件開始的時間段。偏移確定模塊440針對FCO事件選擇性地指令SS溫度估計模塊404來將偏移444 增加到后催化劑的SS溫度350。在輸出后催化劑的SS溫度350之前，SS溫度估計模塊404 將偏移444增加到后催化劑的SS溫度350。在后催化劑的SS溫度350被凍結(jié)之前，偏移確定模塊440可以基于發(fā)動機負載條件來設定偏移444。更具體地，偏移確定模塊440可以基于當事件開始時是否存在高負載條件來設定偏移444。偏移確定模塊440可以進一步基于FCO事件是否在減油門事件期間開始來設定偏移444。高負載檢測模塊448基于發(fā)動機負載來指示是否存在高負載條件。排氣系統(tǒng)的第一部件的EGF 346可以是發(fā)動機負載的指示符。僅舉例，當?shù)谝徊考腅GF 346大于預定的 EGF時，高負載檢測模塊448可以指示存在高負載條件。僅舉例，預定的EGF可以大于50%。 高負載檢測模塊448經(jīng)由高負載信號452來指示是否存在高負載條件。偏移確定模塊440基于計數(shù)值436和/或累積質(zhì)量4 確定何時應用偏移444。 例如，當發(fā)動機負載條件不高且FCO事件在減油門事件期間未開始時，偏移確定模塊440將偏移444設為等于零，直到計數(shù)值436大于預定值為止。一旦計數(shù)值436大于預定值，偏移確定模塊440就將偏移444設為等于第一預定偏移。僅舉例，第一預定偏移可以為大約 2000C。偏移444等于第一預定偏移的設定可以與當后催化劑的SS溫度350在以上情況下未被凍結(jié)時一致。當發(fā)動機負載狀態(tài)不高且FCO事件在減油門事件期間開始時，偏移確定模塊440 在FCO事件開始之后的預定時段內(nèi)將偏移444設為零。一旦在FCO事件之后已經(jīng)經(jīng)過預定的時段，偏移確定模塊440就將偏移444設為等于第二預定偏移。僅舉例，第二預定偏移可以為大約_50°C。第二預定偏移是負的。偏移確定模塊440將偏移444保持在第二預定偏移，直到累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量為止。一旦累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量，偏移確定模塊 440就去除第二預定偏移，并將偏移444設為等于零。偏移444等于零的設定可以與當后催化劑的SS溫度350在以上情況下未被凍結(jié)時一致。當發(fā)動機負載狀態(tài)為高且FCO事件在減油門事件期間發(fā)生時，偏移確定模塊440 將偏移444設為等于零，直到累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量為止。一旦累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量，偏移確定模塊440就將偏移444設為等于第一預定偏移。偏移444等于第一預定偏移的設定可以與當后催化劑的SS溫度350在以上情況下未被凍結(jié)時一致。
物質(zhì)溫度模塊312的物質(zhì)溫度估計模塊460估計后催化劑的物質(zhì)溫度338。物質(zhì)溫度估計模塊460基于后催化劑的SS溫度350、后催化劑的最后的物質(zhì)溫度338和物質(zhì)系數(shù)464來估計后催化劑的物質(zhì)溫度338。物質(zhì)溫度估計模塊460可以使用等式( 來估計后催化劑的物質(zhì)溫度338，如上所述。系數(shù)確定模塊468設定用于確定后催化劑的物質(zhì)溫度338的物質(zhì)系數(shù)464。系數(shù)確定模塊468通?；诤蟠呋瘎┑腅GF 346來設定后催化劑的物質(zhì)系數(shù)464。僅舉例，系數(shù)確定模塊468可以使用后催化劑的EGF 346與后催化劑的物質(zhì)系數(shù)464關聯(lián)的函數(shù)和/或映射來確定后催化劑的物質(zhì)系數(shù)464。系數(shù)確定模塊468可以在一些情況下選擇性地凍結(jié)或調(diào)節(jié)后催化劑的物質(zhì)系數(shù) 464。當產(chǎn)生第三凍結(jié)信號472時，系數(shù)確定模塊468選擇性地凍結(jié)物質(zhì)系數(shù)464。僅舉例， 當?shù)谌齼鼋Y(jié)信號472處于活躍狀態(tài)時，系數(shù)確定模塊468凍結(jié)物質(zhì)系數(shù)464。系數(shù)凍結(jié)模塊476基于加油門信號364和減油門信號372以及高負載信號452產(chǎn)生第三凍結(jié)信號472。換言之，系數(shù)凍結(jié)模塊476基于加油門或減油門事件是否正在發(fā)生以及基于發(fā)動機負載狀態(tài)是否為高來產(chǎn)生第三凍結(jié)信號472。當加油門事件或減油門事件開始時，在發(fā)動機負載狀態(tài)為高時，系數(shù)凍結(jié)模塊476將第三凍結(jié)信號472設為活躍狀態(tài)。在將第三凍結(jié)信號472從非活躍狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S狀態(tài)時，系數(shù)凍結(jié)模塊476將第三凍結(jié)信號472保持在活躍狀態(tài)，直到已經(jīng)經(jīng)過預定時段為止。以這種方式，在發(fā)動機負載狀態(tài)為高時，系數(shù)確定模塊468將后催化劑的物質(zhì)系數(shù)464保持加油門事件或減油門事件開始之后的預定時段。當加油門事件或減油門事件開始時，計時模塊480重設計時值484。計時模塊480 隨著時間流逝而增加計時值484。因此，計時值484對應于自最后的加油門事件或減油門事件開始的時段。系數(shù)凍結(jié)模塊476監(jiān)測計時值484，并且當計時值484大于預定時段時將第三凍結(jié)信號472從活躍狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔钴S狀態(tài)。當?shù)谌齼鼋Y(jié)信號472從活躍狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔钴S狀態(tài)時，系數(shù)確定模塊468基于后催化劑的EGF 346重新開始確定后催化劑的物質(zhì)系數(shù)464。然而，系數(shù)確定模塊468在輸出物質(zhì)系數(shù)464之前將第一預定調(diào)節(jié)施加于物質(zhì)系數(shù)464，直到累積質(zhì)量大于預定質(zhì)量為止。 僅舉例，系數(shù)確定模塊468可以在輸出物質(zhì)系數(shù)464之前將基于后催化劑的EGF 346確定的物質(zhì)系數(shù)464乘以第一預定調(diào)節(jié)。僅舉例，第一預定調(diào)節(jié)可以在大約0. 001和大約0. 1 之間。當累積質(zhì)量變得大于預定質(zhì)量時，系數(shù)確定模塊468在輸出物質(zhì)系數(shù)464之前將第二預定調(diào)節(jié)施加于物質(zhì)系數(shù)464。僅舉例，系數(shù)確定模塊468可以在輸出物質(zhì)系數(shù)464之前將基于后催化劑的EGF 346確定的物質(zhì)系數(shù)464乘以第二預定調(diào)節(jié)。僅舉例，第二預定調(diào)節(jié)也可以在大約0. 001和大約0. 1之間。圖5和圖7分別包括在穩(wěn)態(tài)發(fā)動機負載狀態(tài)期間開始的加油門事件和減油門事件的示例圖示。跡線504和704追蹤隨時間變化的發(fā)動機輸出溫度。跡線508和708追蹤隨時間變化的前催化劑溫度。前催化劑溫度可以指在后催化劑的上游的催化劑物質(zhì)溫度例如第一催化劑218或第四催化劑沈0的物質(zhì)溫度338。跡線512和712追蹤隨時間變化的后催化劑的物質(zhì)溫度338。分別在時間516和716之前相對恒定的發(fā)動機輸出溫度504和704可以指示穩(wěn)態(tài)發(fā)動機負載狀態(tài)。發(fā)動機輸出溫度在時間516和716時的可測量的升高和降低分別指示加油門事件和減油門事件的發(fā)生。具體參照圖5，當加油門事件在穩(wěn)態(tài)條件期間開始時，后催化劑的物質(zhì)溫度338將在加油門事件開始之后首先降低或保持相對恒定。因此，SS溫度估計模塊404在時間516 時凍結(jié)后催化劑的SS溫度350。隨著后催化劑的物質(zhì)溫度338在穩(wěn)態(tài)發(fā)動機負載狀態(tài)期間可以大約等于SS溫度350，跡線512在時間516之后也保持穩(wěn)定。其次，前催化劑溫度508 開始升高，前催化劑將熱提供到下游和后催化劑。第三，后催化劑的物質(zhì)溫度338將開始升尚ο后催化劑的物質(zhì)溫度338的升高可部分地歸因于由前催化劑提供的熱。在大約時間520時，一旦累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量，該升高將開始。當累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量時，后催化劑的SS溫度350未被凍結(jié)。對于加油門事件，當累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量時， SS溫度350升高。因此，在時間520之后，后催化劑的物質(zhì)溫度338朝后催化劑的SS溫度 350升高。具體參照圖7，當減油門事件在穩(wěn)態(tài)條件期間開始時，后催化劑的物質(zhì)溫度338將在減油門事件開始之后首先升高或保持相對恒定。因此，SS溫度估計模塊404在時間716 時凍結(jié)后催化劑的SS溫度350。隨著后催化劑的物質(zhì)溫度338在穩(wěn)態(tài)發(fā)動機負載狀態(tài)期間可以大約等于SS溫度350，跡線712在時間716之后也保持穩(wěn)定。其次，前催化劑溫度708 開始降低。第三，后催化劑的物質(zhì)溫度338將開始降低。后催化劑的物質(zhì)溫度338在減油門事件之后的最初升高或保持可歸因于在減油門事件開始之后一種或多個催化劑內(nèi)的化學反應。后催化劑的物質(zhì)溫度338的后來降低可部分地歸因于更冷的發(fā)動機輸出溫度704、減少的化學反應的量發(fā)生和/或一種或多種催化劑與環(huán)境空氣的對流。在大約時間720時，一旦累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量，該降低將開始。當累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量時，后催化劑的SS溫度350未被凍結(jié)。對于減油門事件， 當累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量時，SS溫度350降低。因此，后催化劑的物質(zhì)溫度338在時間720之后朝后催化劑的SS溫度350降低。圖6和圖8分別包括在高負載條件期間開始的加油門事件和減油門事件的示例圖示。跡線604和804追蹤隨時間變化的發(fā)動機輸出溫度。跡線608和808追蹤隨時間變化的前催化劑溫度。跡線612和812追蹤隨時間變化的后催化劑的物質(zhì)溫度338。分別在時間616和816之前相對高的發(fā)動機輸出溫度604和804可以指示高負載條件。發(fā)動機輸出溫度604和804在時間616和816時的可測量的升高和降低分別指示加油門事件和減油門事件的發(fā)生。當加油門事件或減油門事件在高發(fā)動機條件期間開始時，物質(zhì)系數(shù)464被凍結(jié)預定時段。預定時段可以在圖6中的大約時間620時和圖8中的大約時間820時結(jié)束。物質(zhì)系數(shù)464在時間620和820時未被凍結(jié)。物質(zhì)系數(shù)464基于圖6中的時間620和時間6 之間以及圖8中的時間820和時間擬4之間的第一預定調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)物質(zhì)系數(shù)464調(diào)節(jié)了后催化劑的物質(zhì)溫度338可以向后催化劑的SS溫度350移動的速率。在大約時間6M 和擬4時，累積質(zhì)量4 變得大于預定質(zhì)量。因此，基于在時間6 和時間擬4開始的第二預定調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)物質(zhì)系數(shù)464。圖9-11包括當FCO事件發(fā)生時的示例圖示。圖9包括當FCO事件在穩(wěn)態(tài)發(fā)動機負載狀態(tài)開始時的示例圖示。圖10包括當FCO事件在減油門事件開始時的示例圖示，該減油門事件在穩(wěn)態(tài)發(fā)動機負載狀態(tài)期間開始。圖11包括當FCO事件在減油門事件期間開始時的示例圖示，減油門事件在高負載條件期間開始。具體參照圖9，跡線904追蹤隨時間變化的發(fā)動機輸出溫度。跡線908追蹤隨時間變化的前催化劑溫度。跡線912追蹤隨時間變化的后催化劑的物質(zhì)溫度338。跡線916跟蹤FCO事件是否正在發(fā)生。在時間920時，發(fā)動機輸出溫度降低，且FCO事件發(fā)生，如由跡線916所示。前催化劑溫度在FCO事件開始之后立刻升高，如在時間920之后的跡線908中的峰所示。后溫度的SS溫度350在時間920時被凍結(jié)。因此，后催化劑的物質(zhì)溫度338在時間920之后保持相對恒定，如跡線912所示。后催化劑的SS溫度350在FCO事件開始之后被凍結(jié)預定數(shù)量的控制環(huán)(或預定時段)。在FCO事件開始之后，預定數(shù)量的控制環(huán)在大約時間擬4時發(fā)生。然而，將第一預定偏移添加到在時間924時開始的SS溫度350。僅舉例，第一預定偏移可以為大約200°C。該偏移的添加顯示出后催化劑的物質(zhì)溫度338在時間擬4之后降低的速率。在928時指示的后催化劑的物質(zhì)溫度338的峰可歸因于熱從前催化劑溫度中的峰的傳遞。在圖10和圖11 的后催化劑跡線的物質(zhì)溫度338中顯示出后催化劑的物質(zhì)溫度338中的類似峰。具體參照圖10，跡線1004追蹤隨時間變化的發(fā)動機輸出溫度。跡線1008追蹤隨時間變化的前催化劑溫度。跡線1012追蹤隨時間變化的后催化劑的物質(zhì)溫度338。跡線 1016追蹤FCO事件是否正在發(fā)生。當發(fā)動機負載狀態(tài)處于穩(wěn)態(tài)時，減油門事件在大約時間 1020時開始。FCO事件在時間IOM時開始。當減油門事件開始時，后溫度的SS溫度350在時間1020時被凍結(jié)。因此，后催化劑的物質(zhì)溫度338在時間1020之后保持相對恒定，如由跡線1012所示。前催化劑溫度在 FCO事件發(fā)生之后立刻升高，如由時間IOM之后的跡線1008中的峰所示。一旦在時間10 (即，當FCO事件開始時)之后已經(jīng)歷了預定時段，偏移確定模塊440就將第二預定偏移添加到后催化劑的SS溫度350。僅舉例，第二預定偏移可以為大約-50°C。第二預定偏移(其是負的)向后催化劑的SS溫度350的添加降低了 SS溫度350。 后催化劑的物質(zhì)溫度338跟隨著SS溫度350，如由時間IOM之后的跡線1012所示。將第二預定偏移添加到后催化劑的SS溫度350，直到累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量為止。累積質(zhì)量4 在大約時間10 時變得大于預定質(zhì)量。一旦累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量，偏移確定模塊440就去除第二預定偏移，并且后催化劑的SS溫度350未凍結(jié)。具體參照圖11，跡線1104追蹤隨時間變化的發(fā)動機輸出溫度。跡線1108跟蹤隨時間變化的前催化劑溫度。跡線1112跟蹤隨時間變化的后催化劑的物質(zhì)溫度338。跡線 1116跟蹤FCO事件是否正在發(fā)生。當負載條件為高時，減油門事件在大約時間1120時開始。FCO事件在時間IlM時開始。當減油門事件開始時，后催化劑的SS溫度350在時間1120時被凍結(jié)。隨著當減油門事件開始時負載條件為高，SS溫度350被凍結(jié)時的溫度高于后催化劑的物質(zhì)溫度338。 因此，物質(zhì)溫度338在時間1120之后繼續(xù)朝SS溫度升高，如由跡線1112所示。后催化劑的SS溫度350被凍結(jié)，直到累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量為止。累積質(zhì)量 4 在大約時間11 時變得大于預定質(zhì)量。因此，后催化劑的SS溫度350在大約時間11 時未被凍結(jié)。一旦累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量，則將第一預定偏移添加到SS溫度350。因此，基于后催化劑的SS溫度350(具有添加的第一預定偏移)大于后催化劑的物質(zhì)溫度338， 后催化劑的物質(zhì)溫度338在時間11 之后繼續(xù)升高。現(xiàn)在參照圖12，給出了描繪出示例方法1200的流程圖。控制在步驟1204開始。 僅舉例，在1204，控制可以重設先前存儲的值，將部件計數(shù)值(N)設為預定的重設值，基于車輛的排氣系統(tǒng)的實際構(gòu)造重新構(gòu)造，和/或執(zhí)行一項或多項其它動作。僅舉例，預定的重設值可以設為零。在1208，控制確定計數(shù)值是否大于預定值(M)。如果是，則控制在1212將計數(shù)值重設為預定的重設值，并繼續(xù)至1216。如果否，則控制繼續(xù)至1216。在圖12的示例中，預定值(即，M)對應于在車輛的排氣系統(tǒng)中包括的部件的總數(shù)?？刂圃?216增加計數(shù)值，并前進至1220。控制在1220估計排氣系統(tǒng)的第N個部件的EGF 346。僅舉例，等于1的N值可以對應于相關聯(lián)的排氣歧管，等于M的N值可以對應于相關聯(lián)的消聲器/尾管系統(tǒng)。控制在12M估計第N個部件的輸入溫度330。輸入溫度330對應于進入第N個部件的氣體的溫度?？刂圃诓襟E12 中估計第N個部件的SS溫度350。SS溫度350對應于如果發(fā)動機負載狀態(tài)保持穩(wěn)態(tài)達預定時段則第N個部件的材料將可能達到的溫度。在1232，控制估計第N個部件的物質(zhì)溫度338。物質(zhì)溫度338對應于部件的材料的瞬時溫度?？刂圃?236估計第N個部件的輸出溫度334。輸出溫度334對應于從第N個部件輸出的氣體的溫度。控制在1240存儲溫度，并且控制返回1208?？刂瓶梢詫囟却鎯υ诶缬傻贜個部件索引的存儲模塊305中。1208-1240的一個重復可以表示對于第N個部件的一個示例控制環(huán)。控制可以在每個控制環(huán)期間為每個部件執(zhí)行1208-1M0?，F(xiàn)在參照圖13，給出了描繪出加油門事件和減油門事件的后催化劑的SS溫度350 和物質(zhì)溫度338的示例方法1300的流程圖?？刂圃?304開始，并確定加油門事件或減油門事件是否正在發(fā)生。如果是，則控制前進至1308 ；如果否，則控制可以結(jié)束。在1308，控制凍結(jié)后催化劑的SS溫度350，并重設已經(jīng)流入(或通過)后催化劑的廢氣的累積質(zhì)量428?？刂圃?312確定發(fā)生事件是否在高負載條件期間開始。如果是，則控制前進至13 ，其在下面進一步討論。如果否，則控制前進至1316?？刂圃?316確定累積質(zhì)量428，并繼續(xù)至1320。控制在1320確定累積質(zhì)量1320是否大于預定質(zhì)量。如果是，則控制將后催化劑的SS溫度350解凍，并在13M基于等式( 來確定后催化劑的SS溫度350?？刂圃?3 基于等式C3)來確定后催化劑的物質(zhì)溫度338。然后控制可以結(jié)束。返回參照13觀(8卩，在1312，當發(fā)生事件在高負載條件期間確實開始時)，發(fā)生事件可以視為已經(jīng)在穩(wěn)態(tài)負載條件下開始?？刂圃?3 凍結(jié)物質(zhì)系數(shù)，并重設計時值484?？刂圃?332確定累積質(zhì)量428。控制在1336確定計時值484是否大于預定時段。如果是，則控制前進至1340 ；如果否，則控制返回至1332。在1340，控制將物質(zhì)系數(shù)464解凍，并將第一預定調(diào)節(jié)應用于物質(zhì)系數(shù)464。控制在1344確定累積質(zhì)量4 是否大于預定質(zhì)量。如果是，則控制前進至1348 ；如果否，則控制返回至1336。在1348，控制將后催化劑的SS溫度350解凍，并基于等式( 來確定后催化劑的SS溫度350。盡管將控制示出并描述為在1320、1344和1336返回，但是控制實際上保持后催化劑的SS溫度350 (如在1308SS溫度350被凍結(jié))，并在返回之前基于SS溫度 350來確定后催化劑的物質(zhì)溫度338?？刂圃?352去除第一預定調(diào)節(jié)的應用，并將第二預定調(diào)節(jié)應用于物質(zhì)系數(shù)464。 控制在1356基于等式C3)來確定后催化劑的物質(zhì)溫度338。然后控制可以結(jié)束或者例如返回 1304。現(xiàn)在參照圖14，給出了描繪出確定對于FCO事件的后催化劑的SS溫度350和物質(zhì)溫度338的示例方法1400的流程圖。控制在1404開始，在1404，控制確定FCO事件是否正在發(fā)生。如果是，則控制前進至1408 ；如果否，則控制可以結(jié)束。控制在1408確定FCO事件是否在減油門事件期間開始。如果否，則控制前進至 1412。如果是，則控制前進至14 ，其在下面進一步加以討論。在1412，控制凍結(jié)后催化劑的SS溫度350，并重設計數(shù)值436?？刂圃?416確定計數(shù)值436是否大于預定值。如果是， 則控制前進至1460，其在下面進一步加以討論。如果否，則控制在1420增加計數(shù)值436，并返回至1416。返回參照1424 (S卩，在1408，當FCO事件在減油門事件期間開始時)，控制在1似8 凍結(jié)后催化劑的SS溫度350，并重設累積質(zhì)量428?？刂圃?4 確定當減油門事件開始時負載條件是否為高。如果是，則控制繼續(xù)至1432。如果否，則控制繼續(xù)至1440，其在下面進一步加以討論。控制在1432確定累積質(zhì)量428，并且控制在1436確定累積質(zhì)量4 是否大于預定質(zhì)量。如果是，則控制繼續(xù)至1460，其在下面進一步加以討論。如果否，則控制返回至 1432。返回參照1440 (即，當負載條件在減油門事件開始時不為高)，控制重設計時值 484。控制在144確定累積質(zhì)量428，并且控制在1448確定計時值484是否大于預定時段。 如果是，則控制繼續(xù)至1452 ；如果否，則控制返回至1444。在1452，控制確定累積質(zhì)量4 是否大于預定質(zhì)量。如果否，則控制在1456將第二預定偏移添加到后催化劑的SS溫度350，并返回至1444。如果是，則控制前進至1460。 以這種方式，一旦累積質(zhì)量4 大于預定質(zhì)量，則控制去除第二預定偏移。盡管將控制示出并描述為從1416、1436、1448或1452返回，但控制實際上在返回之前保持后催化劑的SS溫度350 (如SS溫度350在1308被凍結(jié))?？刂七€可以在返回之前將偏移(例如，在1456)添加到后催化劑的SS溫度350?？刂七€在返回之前基于SS溫度350確定后催化劑的物質(zhì)溫度 338。在1460，控制將后催化劑的SS溫度350解凍?？刂七€基于等式(2)來確定后催化劑的SS溫度350，并在1460將第一預定偏移添加到后催化劑的SS溫度350?？刂七€在1460 基于等式C3)來確定后催化劑的物質(zhì)溫度338。然后控制可以結(jié)束或者例如返回至1404。本發(fā)明的廣義教導可以以各種形式實施。因此，雖然本發(fā)明包括具體示例，但是， 本發(fā)明的真正范圍不應局限于此，因為在研究附圖、說明書和以下權利要求書的基礎上其他修改對于本領域技術人員來說將變得顯而易見。
權利要求
1.一種用于車輛的系統(tǒng)，包括穩(wěn)態(tài)(SQ溫度模塊，所述SS溫度模塊產(chǎn)生在排氣系統(tǒng)的最下游催化劑的上游面和下游面之間的預定位置處的所述最下游催化劑的SS溫度，其中，所述預定位置是距所述下游面的上游的預定距離；以及物質(zhì)溫度模塊，所述物質(zhì)溫度模塊根據(jù)所述SS溫度產(chǎn)生所述預定位置處的所述最下游催化劑的瞬時溫度。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括加油門模塊，所述加油門模塊指示加油門事件何時發(fā)生；以及減油門模塊，所述減油門指示減油門事件何時發(fā)生，其中，所述SS溫度模塊在所述加油門事件和所述減油門事件中的一個開始之后選擇性地保持所述SS溫度。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，還包括累積模塊，所述累積模塊確定自所述加油門事件和所述減油門事件中的一個開始已經(jīng)流入所述最下游催化劑的廢氣的累積質(zhì)量，其中，所述SS溫度模塊保持所述SS溫度，直到所述累積質(zhì)量大于預定質(zhì)量為止。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中，當所述累積質(zhì)量大于所述預定質(zhì)量時，所述SS溫度模塊根據(jù)輸入到所述最下游催化劑的氣體的溫度、環(huán)境溫度和基于進入所述最下游催化劑的排氣流率所確定的SS系數(shù)產(chǎn)生所述SS溫度。
5.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，還包括系數(shù)確定模塊，所述系數(shù)確定模塊根據(jù)進入所述最下游催化劑的排氣流率來確定物質(zhì)系數(shù)，其中，所述物質(zhì)溫度模塊根據(jù)所述SS溫度、所述瞬時溫度的先前值和所述物質(zhì)系數(shù)產(chǎn)生所述瞬時溫度，以及其中，所述系數(shù)確定模塊在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后選擇性地保持所述物質(zhì)系數(shù)。
6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述系數(shù)確定模塊在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后將所述物質(zhì)系數(shù)保持預定時段。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，還包括累積模塊，所述累積模塊確定自所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始已經(jīng)流入所述最下游催化劑的廢氣的累積質(zhì)量，其中，在所述預定時段之后，所述系數(shù)確定模塊(I)根據(jù)進入所述最下游催化劑的所述排氣流率來確定所述物質(zhì)系數(shù)，(II)在所述累積質(zhì)量大于預定質(zhì)量之前基于第一預定調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)所述物質(zhì)系數(shù)，以及(III)在所述累積質(zhì)量大于所述預定質(zhì)量之后基于第二預定調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)所述物質(zhì)系數(shù)。
8.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，還包括高負載檢測模塊，所述高負載檢測模塊基于發(fā)動機負載參數(shù)指示是否存在高負載條件，其中，當所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始時，當存在所述高負載條件時，所述系數(shù)確定保持在所述加油門事件和所述減油門事件中的所述一個開始之后的所述物質(zhì)系數(shù)。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括燃料切斷(FCO)模塊，所述FCO模塊指示何時切斷到所述車輛的發(fā)動機的燃料，其中，所述SS溫度模塊在到所述發(fā)動機的所述燃料被切斷之后選擇性地保持所述SS溫度。
10. 一種用于車輛的方法，包括產(chǎn)生在排氣系統(tǒng)的最下游催化劑的上游面和下游面之間的預定位置處的所述最下游催化劑的穩(wěn)態(tài)(SQ溫度，其中，所述預定位置是距所述下游面的上游的預定距離；以及根據(jù)所述SS溫度產(chǎn)生所述預定位置處的所述最下游催化劑的瞬時溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及溫度估計系統(tǒng)和方法，具體地，一種用于車輛的系統(tǒng)包括穩(wěn)態(tài)(SS)溫度模塊和物質(zhì)溫度模塊。所述SS溫度模塊產(chǎn)生在排氣系統(tǒng)的最下游催化劑的上游面和下游面之間的預定位置處的所述最下游催化劑的SS溫度。所述預定位置是距所述下游面的上游的預定距離。所述物質(zhì)溫度模塊根據(jù)所述SS溫度產(chǎn)生所述預定位置處的所述最下游催化劑的瞬時溫度。
文檔編號F01N11/00GK102383906SQ201110252428
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權日2010年8月30日
發(fā)明者R. 洛克伍德 A., A. 古達爾 J., 埃爾-賈羅迪 M., J. 金斯拉克 R., B. 哈馬馬 W. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司