用于伺机性柴油微粒过滤器再生的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及伺机性柴油微粒过滤器再生的系统和方法。提供用于基于基于云的交通信息和导航信息的柴油微粒过滤器伺机性再生的方法和系统。在一个示例中，方法可以包括，基于来自超前车辆网络的信息和导航信息确定再生的开始、再生的终止和再生的程度，以便降低再生燃料处罚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及用于基于车辆网络信息控制车辆以执行柴油微粒过滤器再生的方法和系统。
技术介绍
排放控制装置(诸如柴油微粒过滤器(DPF))可以通过捕集烟粒微粒来减少柴油发动机的烟粒排放量。此类装置可以在发动机运转期间再生，以减少捕集的微粒物质量。再生通常通过将DPF的温度升高至预定水平、将温度维持在预定水平、以及确保进入DPF的排气具有特定成分以便燃烧或氧化微粒物质来实现。一种用于控制过滤器再生的方法包括，响应于过滤器中的微粒量增加至阈值量之上而开始再生事件，以及响应于微粒量降至阈值量之下或响应于车辆在不利于再生的状况下(诸如在怠速停止状况下)运转而终止再生事件。然而，专利技术人在此已经认识到此类方法的问题。例如，在当持续完全再生的状况几乎不可用时的车辆运转期间，诸如在包括频繁怠速停止和轻负荷运转的城市行驶状况期间，基于烟粒负荷再生可能在DPF被完全再生之前引起频繁的提前再生终止。提前终止导致增加的再生频率，从而导致增加的再生燃料处罚/缺陷(penalty)(RFP)和降低的燃料经济性。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过一种方法至少部分地解决，该方法包含：基于烟粒负荷、预测的目的地距离和在持续时间内维持车辆速度大于阈值车辆速度的估计的能力，选择性再生柴油微粒过滤器，所述微粒过滤器接收燃烧柴油燃料的发动机的排气，其中所述估计基于当前车辆速度和车辆至车辆网络内的其他车辆的平均车辆网络速度r>(networkspeed)。以此方式，通过利用来自车辆网络的信息，可以作出与包括再生的开始和终止的DPF再生有关的智能决定以降低RFP并改善燃料经济性。作为一个示例，包括DPF的目标车辆的控制网络(例如，CAN)可以连接至包括在目标车辆前面并且在阈值距离内行进的一组车辆的车辆至车辆网络。进一步，目标车辆的控制网络可以连接至车辆导航系统，所述车辆导航系统被链接至提供行进路线信息和位置信息的全球定位系统。响应于烟粒负荷大于阈值量，可以确定包括在当前车辆工况下再生的成本和填充DPF的成本的伺机性(opportunistic)再生参数。再生的成本可以基于当前的车辆工况(所述工况包括烟粒负荷、排气温度、DPF两端的压差)；以及进一步基于来自车辆至车辆网络的信息，该信息包括在阈值持续时间内维持期望的车辆速度的估计的能力。响应于再生的成本降低至填充的成本之下，DPF再生可以开始，并且响应于再生的成本增加至填充的成本之上，DPF再生可以终止。另外，再生的程度(例如，完全再生、部分再生)可以基于估计的能力来确定。以此方式，当烟粒负荷在再生范围内时，来自车辆至车辆网络和车辆导航系统的信息可以用来执行伺机性再生，以便降低提前再生终止的频率并识别和改善部分再生时机的效率，并由此降低再生燃料处罚和改善燃料经济性。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出一种内燃发动机的示意图，该内燃发动机燃烧柴油燃料并包括接收来自发动机的排气并过滤来自排气的微粒物质的DPF。图2示出图示在包括图1示出的发动机的车辆的行驶周期期间的再生燃料处罚的示例曲线图。图3示出图示用于执行DPF的伺机性再生的一个示例方法的流程图。图4示出图示用于基于交通信息和/或导航信息进行伺机性再生的一个示例方法的方框图。图5示出根据本公开用于执行伺机性再生的一个示例操作序列。图6示出各种车辆工况期间的示例性再生程度。具体实施方式微粒过滤器再生可以在诸如图1示出的涡轮增压发动机的运转期间发生以减少捕集的微粒物质量。如在图2的示例中示出的，发动机可能在再生期间遭受再生燃料处罚(RFP)。为了降低RFP，可以配置执行控制程序(诸如图3的程序和图4的示例方法)，以基于基于来自通信地耦接至车辆的车辆至车辆网络的交通信息和/或车辆的导航信息确定的驾驶员行为执行伺机性再生。图5处示出基于车辆网络和导航信息的示例伺机性再生，并且图6处示出在各种车辆工况和车辆网络工况期间的示例再生影响。通过利用本文公开的系统和方法，通过降低终止再生的频率能够实现降低再生燃料处罚并改善燃料经济性的技术效果。现在转向图1，示出图示说明多缸内燃发动机10的一个汽缸的示意图，发动机10可以被包括在汽车的推进系统中。发动机10可以由包括控制器12的控制系统以及经由输入装置130来自车辆操作者132的输入至少部分控制。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即汽缸)30可以包括燃烧室壁32，活塞36被设置在燃烧室30中。活塞36可以耦接至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统耦接至车辆的至少一个驱动轮。进一步，启动器马达可以经由飞轮被耦接至曲轴40，以实现发动机10的启动运转。燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气空气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够经由各自的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在这个示例中，可以通过凸轮驱动经由各自的凸轮驱动系统51和53控制进气门52和排气门54。凸轮驱动系统51和53的每个可以包括固定凸轮正时，或可以包括一个或更多个凸轮，并且可以使用可以由控制器12运转的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多个，以改变气门运转。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在可替代的实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电动气门驱动控制。例如，可替代地，汽缸30可以包括经由电动气门驱动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。燃料喷射器66被示为直接耦接至燃烧室30以喷射燃料。以此方式，燃料喷射器66提供到燃烧室30内的所谓的燃料直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧部或燃烧室的顶部。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和可以为共同燃料导轨的燃料导轨的燃料系统(未示出)被输送至燃料喷射器66。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包含：基于烟粒负荷、预测的目的地距离和将车辆速度维持大于阈值车辆速度的估计的能力，选择性地再生柴油微粒过滤器，所述微粒过滤器接收来自燃烧柴油燃料的发动机的排气。

【技术特征摘要】
2015.01.12 US 14/594,9871.一种方法，其包含：
基于烟粒负荷、预测的目的地距离和将车辆速度维持大于阈值车辆速度的估计的能
力，选择性地再生柴油微粒过滤器，所述微粒过滤器接收来自燃烧柴油燃料的发动机的排
气。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述估计的能力在大于阈值持续时间的持续时间
内被维持；并且其中所述估计基于车辆速度和车辆至车辆网络内的其他车辆的平均速度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述烟粒负荷大于第一阈值烟粒负荷，所述预测的
目的地距离大于第一阈值距离，并且所述车辆速度小于所述车辆网络的所述平均速度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述车辆网络包括在所述车辆前面并在相距所述
车辆的阈值距离内行进的一个或多个车辆。
5.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含，响应于所述烟粒负荷大于第二阈值负
荷，仅基于烟粒负荷再生所述微粒过滤器，所述第二阈值负荷大于所述第一阈值负荷。
6.根据权利要求4所述的方法，进一步包含，响应于所述车辆速度大于所述阈值车辆速
度并且所述车辆速度小于所述车辆网络的所述平均速度，执行所述微粒过滤器的完全再
生。
7.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含，响应于所述车辆速度大于所述车辆网络
的所述平均速度并且所述车辆网络的所述平均速度小于所述阈值车辆速度，执行所述微粒
过滤器的部分再生。
8.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含，响应于以下状况中的一个或多个而准备
终止所述再生：检测到车辆从预测的路径绕道、所述预测的目的地距离小于第二阈值距离
和所述车辆速度小于所述阈值车辆速度，和其中所述第二阈值距离小于所述第一阈值距
离。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，确定填充所述微粒过滤器的第一成本，
确定再生所述微粒过滤器的第二成本以及响应于所述再生的第二成本小于所述填充的第
一成本，开始所述微粒过滤器的所述再生。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述填充的第一成本基于被迫再生的概率、部分
再生的概率和估计的填充所述过滤器对所述发动机的效率的影响。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述再生的第二成本基于达到柴油氧化催化剂
起燃温度的第一燃料成本和实现期望再生量的第二燃料成本。
12.一种用于车辆的方法，其包含：
在第一状况期间，基于微粒过滤器中积聚的烟粒量和基于成本的伺机性再生状况，执
行微粒过滤器的再生；
在第二状况期间，基于所述积聚的烟粒量而不基于所述基于成本的伺机性再生状况，
执行再生；并且
其中，所述基于成本的再生状况基于包括所述车辆的车辆网络的交通信息、在阈值距...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·尤帕德雅，M·赫普卡，T·A·布鲁贝克，C·S·亨德里克森，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US