專(zhuān)利名稱(chēng)：用于使顆粒過(guò)濾器系統(tǒng)再生的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使排氣后處理系統(tǒng)的顆粒過(guò)濾器再生。
背景技術(shù)：
本節(jié)的闡述僅提供與本發(fā)明有關(guān)的背景信息，并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。用于管理和處理排氣供應(yīng)流的后處理系統(tǒng)可以包括用于去除顆粒物的顆粒物過(guò)濾器裝置，所述顆粒物包括來(lái)自供應(yīng)流的碳元素顆粒。顆粒過(guò)濾器裝置的已知應(yīng)用包括操作在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)稀側(cè)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，例如包括壓縮點(diǎn)火式(柴油)發(fā)動(dòng)機(jī)和稀燃燒火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)。已知的顆粒過(guò)濾器裝置積累顆粒物，因而需要定期再生，以便從顆粒過(guò)濾器裝置中氧化過(guò)濾的顆粒物。再生可能需要如下操作將顆粒過(guò)濾器裝置的溫度增加至550°C和 650°C之間的范圍內(nèi)的溫度并持續(xù)以足夠的時(shí)間段，以便完全氧化所過(guò)濾的顆粒物。除了其它操作之外，增加顆粒過(guò)濾器裝置的溫度可以包括增加排氣供應(yīng)流的溫度，例如包括在特定速度/負(fù)載狀況下以富空氣/燃料比來(lái)操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，在位于顆粒過(guò)濾器裝置上游的氧化催化劑的上游將碳?xì)浠衔飮娚涞脚艢夤?yīng)流中。這樣的操作可能具有相關(guān)聯(lián)的燃料損失。還已知的是，顆粒過(guò)濾器裝置的高溫操作可能會(huì)減少其使用壽命。已知的顆粒過(guò)濾器再生系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)排氣供應(yīng)流和顆粒過(guò)濾器的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，并且當(dāng)所述參數(shù)之一的狀態(tài)超出閾值時(shí)觸發(fā)再生事件。作為示例，可以測(cè)量顆粒過(guò)濾器兩端的壓降，并且可以當(dāng)該壓降大于預(yù)定閾值時(shí)觸發(fā)再生事件。已知的顆粒過(guò)濾器再生系統(tǒng)可能會(huì)被觸發(fā)以操作在用于再生事件的優(yōu)選狀況之外的發(fā)動(dòng)機(jī)和環(huán)境狀況。已知的顆粒過(guò)濾器再生系統(tǒng)的操作可能導(dǎo)致不完全再生，例如，在再生事件期間如果車(chē)輛操作者鑰匙關(guān)停車(chē)輛的情況下，或者在再生事件期間如果命令了車(chē)輛加速的情況下。已知的車(chē)輛包括全球定位傳感器(GPS)和車(chē)載導(dǎo)航軟件，用于行駛路線的計(jì)劃和管理。已知的系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)交通和環(huán)境狀況，包括車(chē)速、擁擠量、溫度、突然事件、以及其它因素。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于使顆粒過(guò)濾器再生的方法，所述顆粒過(guò)濾器配置成對(duì)裝備有車(chē)載導(dǎo)航和額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的車(chē)輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)行處理，所述方法包括監(jiān)測(cè)車(chē)輛的當(dāng)前操作， 基于來(lái)自車(chē)載導(dǎo)航和額外車(chē)輛通信系統(tǒng)來(lái)預(yù)計(jì)車(chē)輛的操作狀況，監(jiān)測(cè)顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量，當(dāng)顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量超出上限時(shí)執(zhí)行控制方案以使其再生，當(dāng)顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于上限但響應(yīng)于操作者對(duì)使顆粒過(guò)濾器再生的請(qǐng)求而執(zhí)行控制方案以使顆粒過(guò)濾器再生，以及當(dāng)顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于上限并且所預(yù)計(jì)的車(chē)輛操作狀況指示了使顆粒過(guò)濾器再生的機(jī)會(huì)時(shí)執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案以使顆粒過(guò)濾器再生。


將參考附圖并作為示例來(lái)描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，附圖中。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣后處理系統(tǒng)的二維示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛系統(tǒng)的二維示意圖；以及。圖3是根據(jù)本發(fā)明的邏輯流程示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中所示出的內(nèi)容僅僅用于例示出某些示例性實(shí)施例，并不用于對(duì)其進(jìn)行限制。圖1示意性地示出了排氣后處理系統(tǒng)40和以控制模塊10執(zhí)行的附隨控制系統(tǒng)，控制模塊10根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)構(gòu)造。排氣后處理系統(tǒng)40在一個(gè)實(shí)施例中被描述為流體耦接至包括排氣歧管39的排氣攜運(yùn)系統(tǒng)，但是本文所描述的方法并不局限于此。 在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)240包括多缸直噴式四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其以稀的空氣/ 燃料比操作以便產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力。進(jìn)氣系統(tǒng)將進(jìn)氣導(dǎo)引至進(jìn)氣歧管四，進(jìn)氣歧管四將進(jìn)氣分配到連接至發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室的進(jìn)氣通道。進(jìn)氣系統(tǒng)包括氣流管道系統(tǒng)，以及用于監(jiān)測(cè)和控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流的裝置。這些裝置優(yōu)選包括質(zhì)量空氣流量傳感器32，用于監(jiān)測(cè)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)10的質(zhì)量空氣流量和進(jìn)氣溫度。其它的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置(例如，節(jié)氣門(mén)閥)能夠控制到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流。發(fā)動(dòng)機(jī)240包括排氣歧管39，排氣歧管39攜運(yùn)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣，并將該排氣供應(yīng)流導(dǎo)引至排氣后處理系統(tǒng)40。排氣后處理系統(tǒng)40包括至少一個(gè)特定的過(guò)濾器50，過(guò)濾器50包括配置成從排氣供應(yīng)流中去除顆粒物的過(guò)濾器基底元件。在圖1所示的一個(gè)實(shí)施例中，第一后處理裝置45 位于顆粒過(guò)濾器50的上游。在一個(gè)實(shí)施例中，第一后處理裝置包括45包括耦接至否χ還原裝置的氧化催化劑。排氣后處理系統(tǒng)40優(yōu)選包括第一傳感器42，第一傳感器42配置成監(jiān)測(cè)流出發(fā)動(dòng)機(jī)240的排氣供應(yīng)流，其可以包括以下各項(xiàng)之一空氣/燃料比傳感器、排氣成分傳感器、以及壓力傳感器。排氣后處理系統(tǒng)40優(yōu)選包括第二傳感器44，第二傳感器44 配置成監(jiān)測(cè)顆粒過(guò)濾器50下游的排氣供應(yīng)流，在一個(gè)實(shí)施例中其可以包括排氣成分傳感器。第一傳感器42和第二傳感器44的信號(hào)輸出由控制模塊10監(jiān)測(cè)，用于反饋控制監(jiān)測(cè)和診斷，包括確定顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量，其用于對(duì)排氣供應(yīng)流中的顆粒物進(jìn)行過(guò)濾和存儲(chǔ)。第一后處理裝置45和顆粒過(guò)濾器50可以組裝到被流體連接和組裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙室和車(chē)輛底部?jī)?nèi)的結(jié)構(gòu)中?？刂葡到y(tǒng)被執(zhí)行為控制模塊10中的一組控制算法?？刂颇K、模塊、控制器、處理器、以及類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)意指以下各項(xiàng)中的一種或多種的任意合適的一種組合或各種組合，所述以下各項(xiàng)包括專(zhuān)用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一種或多種軟件或固件程序的中央處理單元(優(yōu)選為微處理器)和相關(guān)存儲(chǔ)器(只讀、可編程只讀、隨機(jī)存取、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，等等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、合適的信號(hào)調(diào)節(jié)及緩沖電路、以及提供所述功能的其它合適部件?？刂颇K具有一組控制算法，包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)并且被執(zhí)行以提供期望功能的駐存軟件程序指令和校準(zhǔn)。這些算法優(yōu)選在預(yù)設(shè)的循環(huán)周期期間執(zhí)行。算法例如通過(guò)中央處理單元執(zhí)行，并且可操作以監(jiān)測(cè)來(lái)自傳感裝置和其它網(wǎng)絡(luò)化控制模塊的輸入，從而執(zhí)行控制和診斷例程以控制致動(dòng)器的操作。循環(huán)周期能夠以有規(guī)律間隔執(zhí)行，例如在正在進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輛操作期間每3. 125,6. 25、12. 5、25和100毫秒?？商娲?，可以響應(yīng)于事件的發(fā)生來(lái)執(zhí)行算法?？刂颇K10執(zhí)行控制算法以監(jiān)測(cè)顆粒過(guò)濾器50。在一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)能夠控制發(fā)動(dòng)機(jī)MO的操作，包括以?xún)?yōu)選的空氣-燃料比控制操作，以便實(shí)現(xiàn)與操作中需求相關(guān)的性能參數(shù)、燃料消耗、排放、以及駕駛性，其中進(jìn)氣流被控制以便實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的空氣-燃料比。發(fā)動(dòng)機(jī)控制可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案，以便定期控制發(fā)動(dòng)機(jī) 240從而使顆粒過(guò)濾器50的過(guò)濾器基底再生。圖2示意性示出了裝備有動(dòng)力系統(tǒng)200的車(chē)輛8的實(shí)施例，其包括參考圖1所描述排氣后處理系統(tǒng)40的實(shí)施例。車(chē)輛8包括控制系統(tǒng)100和傳動(dòng)系觀0。在該描繪中相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。在一個(gè)實(shí)施例中，傳動(dòng)系280包括機(jī)械耦接至軸284或半軸的差動(dòng)齒輪裝置觀2，所述軸284或半軸機(jī)械耦接至車(chē)輪觀8。車(chē)輪288包括制動(dòng)裝置 2860差動(dòng)齒輪裝置282耦接至動(dòng)力系統(tǒng)200的輸出構(gòu)件64。傳動(dòng)系280在變速器250和路面之間傳遞牽引動(dòng)力。在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力系統(tǒng)200包括混合動(dòng)力系統(tǒng)，其包括儲(chǔ)能裝置(ESD) 210，用于存儲(chǔ)勢(shì)能并且耦接至一個(gè)或多個(gè)扭矩機(jī)(230)，以在它們之間傳遞動(dòng)力。 扭矩機(jī)(230)將存儲(chǔ)在ESD 210中的勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)力，并且將機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)換成能夠存儲(chǔ)在ESD 210中的能量。發(fā)動(dòng)機(jī)240將存儲(chǔ)在燃料箱220中的燃料轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)力。來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)MO的機(jī)械動(dòng)力可以被傳送至變速器250和一個(gè)或多個(gè)扭矩機(jī)230。來(lái)自一個(gè)或多個(gè)扭矩機(jī)230的機(jī)械動(dòng)力可以被傳遞到變速器250和發(fā)動(dòng)機(jī)M0。變速器250經(jīng)由輸出構(gòu)件64在發(fā)動(dòng)機(jī)M0、一個(gè)或多個(gè)扭矩機(jī)230、以及傳動(dòng)系280之間傳遞機(jī)械動(dòng)力。控制系統(tǒng)100包括優(yōu)選經(jīng)由高速通信總線155信號(hào)連接至操作者接口 130、額外車(chē)輛通信系統(tǒng)110和GPS/導(dǎo)航系統(tǒng)115的控制模塊120。與發(fā)動(dòng)機(jī)240相關(guān)聯(lián)的前述控制模塊10優(yōu)選集成到控制模塊120中，用于車(chē)輛8的協(xié)調(diào)控制和操作。額外車(chē)輛通信系統(tǒng)110 優(yōu)選包括用于車(chē)輛至車(chē)輛通信的近程通信系統(tǒng)以及全球通信，例如，基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)。 GPS/導(dǎo)航系統(tǒng)115包括3-D (三維)GIS (地理信息系統(tǒng))數(shù)據(jù)地圖系統(tǒng)。操作者接口 130 包括多個(gè)人/機(jī)接口裝置，車(chē)輛操作者通過(guò)所述人/機(jī)接口來(lái)命令車(chē)輛8的操作，包括加速器踏板、制動(dòng)踏板、以及變速器擋位選擇器。操作者接口 130還包括至車(chē)載導(dǎo)航所用的GPS/ 導(dǎo)航系統(tǒng)115的音頻/視頻接口，優(yōu)選包括視頻顯示器，用于旅途計(jì)劃/導(dǎo)航繪圖和路線監(jiān)測(cè)。操作者接口 130優(yōu)選包括可手動(dòng)操作的觸發(fā)器，以便允許車(chē)輛操作者輸入用于顆粒過(guò)濾器50的再生事件，包括觸發(fā)再生事件和延遲再生事件。在一個(gè)實(shí)施例中，可手動(dòng)操作的觸發(fā)器包括三個(gè)操作者選擇的任選項(xiàng)，包括觸發(fā)再生事件(是)、延遲再生事件(否)、以及允許控制系統(tǒng)120控制再生事件的定時(shí)(自動(dòng))。車(chē)輛操作者通過(guò)加速器踏板、制動(dòng)踏板、和變速器擋位選擇器來(lái)傳送輸出扭矩命令，包括操作者扭矩請(qǐng)求、車(chē)輛行進(jìn)方向(即，前進(jìn)或后退)、以及變速器250的優(yōu)選擋位狀態(tài)。圖3以邏輯流程圖和多個(gè)控制方案的形式示出了一種方法，所述方法決定執(zhí)行或延遲執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案(執(zhí)行再生)380，以便使此處參考圖1和圖2所描述的示例性車(chē)輛系統(tǒng)的顆粒過(guò)濾器50再生。在一個(gè)實(shí)施例中，邏輯流程圖包括已知邏輯門(mén)或運(yùn)算符，包括與(AND)、或(OR)、或非(NOR)、非(NOT)門(mén)。多個(gè)控制方案中的每一個(gè)包括車(chē)輛監(jiān)測(cè)控制方案310、旅途計(jì)劃控制方案320、旅途監(jiān)測(cè)控制方案325、外部狀況監(jiān)測(cè)控制方案 330、顆粒過(guò)濾器監(jiān)測(cè)控制方案340、以及手動(dòng)觸發(fā)器控制方案350，用于生成一個(gè)或多個(gè)邏輯輸出(是/否)。使用邏輯門(mén)來(lái)組合邏輯輸出，以便決定是否執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380。當(dāng)前決策過(guò)程的方式僅僅用于易于說(shuō)明的目的。圖3的邏輯流程圖被示出為包括分立的元件，為了易于描述，將這些元件稱(chēng)作控制方案。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，通過(guò)這些元件所執(zhí)行的功能可以被組合在一個(gè)或多個(gè)裝置中，例如，以軟件、硬件、和/或?qū)Ｓ眉呻娐穪?lái)實(shí)施，包括在控制模塊120中執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)算法。車(chē)輛監(jiān)測(cè)控制方案310監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)240和車(chē)輛8的當(dāng)前操作，以便確定相關(guān)操作狀態(tài)。旅途計(jì)劃控制模塊320可以被執(zhí)行，以便使用車(chē)載GPS/導(dǎo)航系統(tǒng)115來(lái)計(jì)劃和監(jiān)測(cè)車(chē)輛8從當(dāng)前位置到特定位置的旅途，以及監(jiān)測(cè)從操作者接口 130到GPS/導(dǎo)航系統(tǒng)115 的用于車(chē)載導(dǎo)航的操作者輸入，優(yōu)選包括用于旅途計(jì)劃/導(dǎo)航繪圖和路線監(jiān)測(cè)的視頻顯示器。這包括確定所計(jì)劃旅途從當(dāng)前位置開(kāi)始的剩余部分。旅途計(jì)劃控制方案320能夠預(yù)測(cè)在所計(jì)劃旅途的剩余部分期間產(chǎn)生的顆粒物的質(zhì)量。旅途監(jiān)測(cè)控制方案325確定所預(yù)測(cè)的行進(jìn)路徑，包括確定相關(guān)聯(lián)的所計(jì)劃旅途的任何剩余部分，如可應(yīng)用的上述部分那樣。外部狀況監(jiān)測(cè)控制方案330監(jiān)測(cè)以道路狀況、交通狀況形式的外部本地狀況，并且還能夠監(jiān)測(cè)天氣狀況，從而能夠基于使用車(chē)載導(dǎo)航和通信系統(tǒng)的可用信息預(yù)計(jì)用于所預(yù)測(cè)行進(jìn)路徑的相關(guān)車(chē)輛操作狀況。顆粒過(guò)濾器監(jiān)測(cè)控制方案340監(jiān)測(cè)顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量，以便過(guò)濾和存儲(chǔ)排氣供應(yīng)流中顆粒。車(chē)輛監(jiān)測(cè)控制方案310監(jiān)測(cè)車(chē)輛8的狀態(tài)，以便確定車(chē)輛8是否具有能力執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380，以便完全再生顆粒過(guò)濾器50。所監(jiān)測(cè)的車(chē)輛狀態(tài)的示例包括車(chē)輛負(fù)載和動(dòng)力學(xué)操作狀態(tài)、燃料剩余量、車(chē)輛8的健康狀態(tài)。車(chē)輛8的健康狀態(tài)可以包括例如輪胎壓力，以及不存在/存在發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力系故障代碼?？梢赃M(jìn)行決策(是/否)，其指示了車(chē)輛8執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的能力。例如，只要車(chē)輛8具有足夠的燃料量、車(chē)輛負(fù)載和動(dòng)力學(xué)操作狀態(tài)指示車(chē)輛8沒(méi)有操作在高速高負(fù)載操作狀況中、輪胎壓力充足、以及沒(méi)有相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力系故障代碼，那么車(chē)輛8就具有執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的能力。旅途計(jì)劃控制方案320使用車(chē)載GPS/導(dǎo)航系統(tǒng)115來(lái)計(jì)劃并監(jiān)測(cè)車(chē)輛8從當(dāng)前位置到特定位置的旅途。旅途監(jiān)測(cè)控制方案325確定所預(yù)測(cè)的行進(jìn)路徑，包括相關(guān)聯(lián)的所計(jì)劃旅途的任何剩余部分。車(chē)載GPS/導(dǎo)航系統(tǒng)115用于使用車(chē)載系統(tǒng)和車(chē)下系統(tǒng)來(lái)計(jì)劃和監(jiān)測(cè)車(chē)輛8到特定位置的旅途的執(zhí)行，所述車(chē)載系統(tǒng)和車(chē)下系統(tǒng)經(jīng)由通信系統(tǒng)110來(lái)通信。這包括預(yù)測(cè)車(chē)輛8的行進(jìn)路徑，包括確定相關(guān)的所計(jì)劃旅途的任何剩余部分。外部狀況監(jiān)測(cè)控制方案330監(jiān)測(cè)以道路狀況、交通狀況、以及天氣狀況形式的外部本地狀況，并且基于使用車(chē)載導(dǎo)航和通信系統(tǒng)的可用信息來(lái)預(yù)計(jì)所預(yù)測(cè)行進(jìn)路徑的相關(guān)車(chē)輛操作狀況。外部本地狀況包括匝道和十字路口的存在以及進(jìn)入和離開(kāi)匝道和十字路口的位置、道路拓?fù)?、速度限制、交通擁堵的程度、天氣狀況、以及所預(yù)測(cè)行進(jìn)路徑相關(guān)的其它因素，所述所預(yù)測(cè)行進(jìn)路徑用于預(yù)計(jì)在進(jìn)入到與所預(yù)測(cè)行進(jìn)路徑相關(guān)聯(lián)的未來(lái)時(shí)間段期間的車(chē)輛速度和相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)操作。所監(jiān)測(cè)的信號(hào)輸入源自動(dòng)力系統(tǒng)200的車(chē)上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，來(lái)自額外車(chē)輛通信系統(tǒng) 110的額外車(chē)輛通信，以及GPS/導(dǎo)航系統(tǒng)115。車(chē)上監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括來(lái)自GPS裝置、慣性測(cè)量傳感器、以及紅外傳感器和雷達(dá)裝置的輸入，以便估計(jì)所限定的車(chē)輛8附近的所限定的活動(dòng)窗口內(nèi)的交通信息。其它輸入包括車(chē)輛海拔和地形信息，其能夠通過(guò)利用GPS信號(hào)輸入對(duì)車(chē)載3-D GIS數(shù)字地圖進(jìn)行插值而確定，并且還包括預(yù)測(cè)的車(chē)輛速度，以便產(chǎn)生導(dǎo)航軌跡。GPS系統(tǒng)對(duì)3D (三維)GIS數(shù)字地圖中的信息進(jìn)行插值，用于車(chē)輛8的預(yù)測(cè)行進(jìn)路徑。 來(lái)自額外車(chē)輛通信的其它可用信息可包括車(chē)輛8的當(dāng)前地理位置；車(chē)輛8的地理位置附近的當(dāng)前交通模式；車(chē)輛8的當(dāng)前路線，即車(chē)輛8在其當(dāng)前行進(jìn)路徑上沿具體道路行進(jìn)的方向。用于當(dāng)前路線的地理信息被評(píng)估，以便確定與海拔、彎曲、相交或其它道路特征中與地形改變相關(guān)聯(lián)的道路負(fù)載影響。外部狀況控制監(jiān)測(cè)方案330優(yōu)選包括負(fù)載預(yù)測(cè)控制方案335，以便重復(fù)且周期性地預(yù)測(cè)與車(chē)輛8相關(guān)聯(lián)的車(chē)輛負(fù)載，其中考慮到在旅途計(jì)劃控制方案320和旅途監(jiān)測(cè)控制方案325中確定的信息。路途狀況、交通狀況和天氣狀況都基于操作者駕駛行為、車(chē)輛海拔和地理信息、以及交通模式，用于使用旅途檢測(cè)控制方案325來(lái)確定預(yù)測(cè)的行進(jìn)路徑。預(yù)測(cè)的車(chē)輛負(fù)載優(yōu)選采用預(yù)測(cè)的輸出功率請(qǐng)求和預(yù)測(cè)車(chē)輛速度(其能夠轉(zhuǎn)換成發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)載操作狀況)的形式?；谒邮盏妮斎雭?lái)預(yù)測(cè)車(chē)輛負(fù)載。在一個(gè)實(shí)施例中，外部本地狀況被分割成道路狀況、交通狀況、以及天氣狀況，其中相關(guān)聯(lián)的決策(是/否)指示了道路狀況、交通狀況、天氣狀況中的每一個(gè)都被傳導(dǎo)至車(chē)輛操作，所述車(chē)輛操作支持以速度和負(fù)載狀況來(lái)操作發(fā)動(dòng)機(jī)240以實(shí)現(xiàn)有助于顆粒過(guò)濾器50再生的排氣供應(yīng)流流率和溫度，其與執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380相關(guān)聯(lián)。顆粒過(guò)濾器監(jiān)測(cè)控制方案340監(jiān)測(cè)顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量并生成與下限存儲(chǔ)容量觸發(fā)器和上限存儲(chǔ)容量觸發(fā)器相關(guān)聯(lián)的信號(hào)輸出。顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量以及因而相關(guān)聯(lián)的從排氣供應(yīng)流中過(guò)濾顆粒物的能力通過(guò)正在監(jiān)測(cè)的第一和第二傳感器42和44 的信號(hào)輸出來(lái)確定。在一個(gè)實(shí)施例中，這可以包括監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)240的操作，以及估計(jì)在先前再生事件后由發(fā)動(dòng)機(jī)240生成的顆粒物的質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，這可以包括監(jiān)測(cè)顆粒過(guò)濾器50上游的排氣供應(yīng)流中的壓力，以便檢測(cè)何時(shí)背壓超過(guò)閾值，指示了顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量飽和。顆粒過(guò)濾器監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)340的輸出包括顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量是否已經(jīng)超出下限存儲(chǔ)容量的指示(是/否)。當(dāng)該指示是還未超出下限存儲(chǔ)容量時(shí)，控制方案做出決策不執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380，而不管其它狀況。所述輸出還包括顆粒過(guò)濾器50 的存儲(chǔ)容量是否已經(jīng)超出存儲(chǔ)容量上限的指示(是/否)。當(dāng)該指示是上限存儲(chǔ)容量已經(jīng)被超出時(shí)，那么控制方案做出決策執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380，而不管其它狀況。當(dāng)存在顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量已經(jīng)超出下限存儲(chǔ)容量并且小于上限存儲(chǔ)容量的指示時(shí)， 那么控制方案能夠做出決策基于其它狀況來(lái)執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380。手動(dòng)觸發(fā)器控制方案350被用來(lái)執(zhí)行以及延遲執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案 380。手動(dòng)觸發(fā)器控制方案350包括來(lái)自可手動(dòng)操作觸發(fā)器的輸入，所述可手動(dòng)操作觸發(fā)器對(duì)于車(chē)輛操作者而言可在操作者接口 130處獲得，并且優(yōu)選包括三個(gè)操作者可選的任選項(xiàng)，包括觸發(fā)再生事件、延遲再生事件、以及允許控制系統(tǒng)120控制顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的執(zhí)行。如所述，顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的執(zhí)行可以通過(guò)操作者輸入(例如， 開(kāi)始再生=是)來(lái)觸發(fā)。顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的執(zhí)行可以通過(guò)操作者輸入(例如， 手動(dòng)超越=是)來(lái)延遲。這些輸入優(yōu)選為手動(dòng)專(zhuān)有的。當(dāng)沒(méi)有操作者輸入時(shí)，例如，開(kāi)始再生=否，以及手動(dòng)超越=否，控制系統(tǒng)120決定何時(shí)執(zhí)行顆粒過(guò)濾器再生控制方案380。其
8它因素也會(huì)影響顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的實(shí)際執(zhí)行，如通過(guò)邏輯流程圖所指示的那樣。在一個(gè)實(shí)施例中，用于使顆粒過(guò)濾器50再生的顆粒過(guò)濾器再生控制方案380包括定期執(zhí)行控制方案以便控制發(fā)動(dòng)機(jī)MO的操作，從而使顆粒過(guò)濾器50再生?？刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī) 240操作的控制方案包括命令發(fā)動(dòng)機(jī)操作至一定的速度/負(fù)載操作點(diǎn)和空氣/燃料比，從而使顆粒過(guò)濾器50中的排氣溫度超過(guò)600°C。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)240被命令以一定的速度/負(fù)載操作點(diǎn)和空氣/燃料比操作，以便實(shí)現(xiàn)在顆粒過(guò)濾器50中超過(guò)600°C的排氣溫度時(shí)，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)240的機(jī)械動(dòng)力可以被傳送到變速器250，并且經(jīng)由輸出構(gòu)件64傳遞到傳動(dòng)系觀0，作為響應(yīng)于包括操作者扭矩請(qǐng)求的輸出扭矩命令的牽引扭矩。來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)MO 的超過(guò)輸出扭矩命令(包括操作者扭矩請(qǐng)求)的機(jī)械動(dòng)力可以被傳送到一個(gè)或多個(gè)扭矩機(jī) 230之一，以便產(chǎn)生能夠存儲(chǔ)在ESD 210中的能量?？商娲?，當(dāng)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)MO的機(jī)械動(dòng)力小于包括了操作者扭矩請(qǐng)求的輸出扭矩命令時(shí)，存儲(chǔ)在ESD 210中的動(dòng)力可以被傳送到一個(gè)或多個(gè)扭矩機(jī)230之一，以便產(chǎn)生傳送到變速器250以及作為牽引扭矩傳送到傳動(dòng)系 280的機(jī)械動(dòng)力。顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的執(zhí)行可以是手動(dòng)觸發(fā)的，即操作者能夠通過(guò)手動(dòng)觸發(fā)器控制方案350來(lái)請(qǐng)求使顆粒過(guò)濾器50再生。除了與其相關(guān)的其它狀況之外，除非顆粒過(guò)濾器監(jiān)測(cè)控制方案340指示顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量小于下限存儲(chǔ)容量觸發(fā)器，顆粒過(guò)濾器再生控制方案380執(zhí)行。相關(guān)聯(lián)的狀況包括與預(yù)測(cè)行進(jìn)路徑相關(guān)聯(lián)的預(yù)測(cè)車(chē)輛操作狀況，以及通過(guò)車(chē)輛監(jiān)測(cè)控制方案310確定的車(chē)輛8和發(fā)動(dòng)機(jī)MO的當(dāng)前操作。顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的執(zhí)行可以被手動(dòng)延遲，即操作者能夠請(qǐng)求顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的任何執(zhí)行都被延遲以一定時(shí)間段?？刂品桨笇⒀舆t這樣的執(zhí)行，除非顆粒過(guò)濾器監(jiān)測(cè)控制方案340指示了顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量超出了上限存儲(chǔ)容量觸發(fā)器。當(dāng)顆粒過(guò)濾器監(jiān)測(cè)控制方案340指示顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量超出了上限存儲(chǔ)容量觸發(fā)器時(shí)，顆粒過(guò)濾器再生控制方案380被執(zhí)行。在這樣的狀況下，顆粒過(guò)濾器再生控制方案380被執(zhí)行，而不管來(lái)自其它控制方案的輸出。當(dāng)顆粒過(guò)濾器監(jiān)測(cè)控制方案340指示顆粒過(guò)濾器50的存儲(chǔ)容量小于下限存儲(chǔ)容量觸發(fā)器時(shí)，顆粒過(guò)濾器再生控制方案380的執(zhí)行被延遲，而不管來(lái)自其它控制方案的輸入。本公開(kāi)已經(jīng)描述了某些優(yōu)選實(shí)施例以及對(duì)其的修改。在閱讀和理解了說(shuō)明書(shū)后， 技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到更多的修改和改動(dòng)。因此，并不意圖將本發(fā)明限制在作為用于實(shí)施本發(fā)明所設(shè)想的最佳模式而公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的全部實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于使顆粒過(guò)濾器再生的方法，所述顆粒過(guò)濾器配置成對(duì)裝備有車(chē)載導(dǎo)航和額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的車(chē)輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)行處理，所述方法包括監(jiān)測(cè)所述車(chē)輛的當(dāng)前操作；基于來(lái)自所述車(chē)載導(dǎo)航和所述額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的信息預(yù)計(jì)車(chē)輛操作狀況； 監(jiān)測(cè)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量；當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量超過(guò)上限時(shí)，執(zhí)行控制方案以使所述顆粒過(guò)濾器再生； 當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于所述上限時(shí)，響應(yīng)于操作者使所述顆粒過(guò)濾器再生的請(qǐng)求，來(lái)執(zhí)行所述控制方案以使所述顆粒過(guò)濾器再生；以及當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于所述上限并且所預(yù)計(jì)的車(chē)輛操作狀況指示了使所述顆粒過(guò)濾器再生的機(jī)會(huì)時(shí)，執(zhí)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案以使所述顆粒過(guò)濾器再生。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于下限時(shí)延遲執(zhí)行使所述顆粒過(guò)濾器再生的控制方案。
3.一種用于使顆粒過(guò)濾器再生的方法，所述顆粒過(guò)濾器配置成對(duì)裝備有車(chē)載導(dǎo)航和額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的車(chē)輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)行處理，所述方法包括監(jiān)測(cè)所述車(chē)輛和所述發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前操作；基于來(lái)自所述車(chē)載導(dǎo)航和所述額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的信息預(yù)計(jì)車(chē)輛操作狀況； 監(jiān)測(cè)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量；當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量超過(guò)上限時(shí)，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案以使所述顆粒過(guò)濾器再生；當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于所述上限時(shí)，響應(yīng)于操作者使所述顆粒過(guò)濾器再生的請(qǐng)求，來(lái)執(zhí)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案以使所述顆粒過(guò)濾器再生；當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于所述上限并且所預(yù)計(jì)的車(chē)輛操作狀況指示了使所述顆粒過(guò)濾器再生的機(jī)會(huì)時(shí)，執(zhí)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案以使所述顆粒過(guò)濾器再生；以及當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于下限時(shí)，延遲執(zhí)行使所述顆粒過(guò)濾器再生的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括僅當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量大于所述下限時(shí)，執(zhí)行使所述顆粒過(guò)濾器再生的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，基于來(lái)自所述車(chē)載導(dǎo)航和所述額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的信息預(yù)計(jì)車(chē)輛操作狀況進(jìn)一步包括預(yù)測(cè)行進(jìn)路徑；監(jiān)測(cè)用于所預(yù)計(jì)的行進(jìn)路徑的道路狀況、交通狀況和天氣狀況；以及預(yù)計(jì)用于與所述道路狀況、交通狀況和天氣狀況相關(guān)聯(lián)的所預(yù)測(cè)的行進(jìn)路徑的車(chē)輛負(fù)載。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，執(zhí)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案以使所述顆粒過(guò)濾器再生包括命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)的操作至實(shí)現(xiàn)所述顆粒過(guò)濾器中超過(guò)600°C溫度的操作點(diǎn)和空氣 /燃料比。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述車(chē)輛還裝備有混合動(dòng)力系統(tǒng)，所述混合動(dòng)力系統(tǒng)包括耦接至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力變速器，所述方法進(jìn)一步包括確定操作者扭矩請(qǐng)求；在所命令的在所述顆粒過(guò)濾器中超過(guò)600°C的操作點(diǎn)和空氣/燃料比的發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間，將由所述發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的超過(guò)所述操作者扭矩請(qǐng)求的機(jī)械動(dòng)力傳遞到與所述混合動(dòng)力變速器相關(guān)聯(lián)的扭矩機(jī)。
8.一種用于使顆粒過(guò)濾器再生的方法，所述顆粒過(guò)濾器配置成對(duì)裝備有車(chē)載導(dǎo)航和額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的車(chē)輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)行處理，所述方法包括基于使用所述車(chē)載導(dǎo)航和所述額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的可用信息來(lái)預(yù)計(jì)車(chē)輛操作狀況； 監(jiān)測(cè)所述車(chē)輛的當(dāng)前操作和所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量； 響應(yīng)于使所述顆粒過(guò)濾器再生的操作者請(qǐng)求來(lái)使所述顆粒過(guò)濾器再生； 當(dāng)所預(yù)計(jì)的車(chē)輛操作狀況指示了即將來(lái)臨的使所述顆粒過(guò)濾器再生的機(jī)會(huì)時(shí)，使所述顆粒過(guò)濾器再生；以及當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于下限時(shí)，延遲再生所述顆粒過(guò)濾器。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，當(dāng)所預(yù)計(jì)的車(chē)輛操作狀況指示了即將來(lái)臨的使所述顆粒過(guò)濾器再生的機(jī)會(huì)時(shí)使所述顆粒過(guò)濾器再生進(jìn)一步包括僅當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于上限時(shí)，使所述顆粒過(guò)濾器再生。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于使顆粒過(guò)濾器系統(tǒng)再生的方法和設(shè)備。具體地，提供了一種用于再生顆粒過(guò)濾器的方法，該顆粒過(guò)濾器配置成對(duì)裝備有車(chē)載導(dǎo)航和額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的車(chē)輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)行處理，該方法包括監(jiān)測(cè)車(chē)輛的當(dāng)前操作；基于來(lái)自車(chē)載導(dǎo)航和額外車(chē)輛通信系統(tǒng)的信息預(yù)計(jì)車(chē)輛操作狀況；監(jiān)測(cè)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量；當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量超過(guò)上限時(shí)，執(zhí)行控制方案以使顆粒過(guò)濾器再生；當(dāng)顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于上限時(shí)，響應(yīng)于操作者使顆粒過(guò)濾器再生的請(qǐng)求，來(lái)執(zhí)行控制方案以使顆粒過(guò)濾器再生；以及當(dāng)顆粒過(guò)濾器的存儲(chǔ)容量小于上限并且所預(yù)計(jì)的車(chē)輛操作狀況指示了再生顆粒過(guò)濾器的良機(jī)時(shí)，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制方案以再生顆粒過(guò)濾器。
文檔編號(hào)F01N3/023GK102191982SQ201110066148
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者A·特瓦里, G·巴蒂亞 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司