用于微粒过滤器再生的系统和方法技术方案

本申请涉及用于微粒过滤器再生的系统和方法。提供用于基于微粒过滤器再生要求和推断的初始驾驶员心理状态从数据库中选择车辆的第一行驶路线的方法和系统。在一种示例中，基于过去驾驶员历史选择初始驾驶员心理状态，并且在沿着第一行驶路线行驶期间，基于驾驶员与交通之间的交互，更新驾驶员心理状态。路线选择也基于更新的驾驶员心理状态而被更新。

【技术实现步骤摘要】
用于微粒过滤器再生的系统和方法
本专利技术大体涉及用于基于驾驶员行为选择用于微粒过滤器再生的车辆的行驶路线的方法和系统。
技术介绍
诸如微粒过滤器(PF)的排放控制装置可通过捕集碳烟微粒来减少内燃发动机的碳烟排放量。此类装置可在发动机操作期间被动地再生以减少所捕集的微粒物质的量。但是，在车辆操作期间，PF持续完全再生的状况可能不可用。例如，在包括频繁的怠速停止和轻载发动机操作的城市驾驶状况期间，可能发生频繁的过早终止再生。由于车辆驾驶员(在此也被称为操作者)的驾驶行为(例如频繁的制动器应用)可能会发生过早终止再生。过早终止可能导致需要主动再生，导致再生燃料损失增加。各种方法被提供用于在车辆驾驶循环期间再生PF。在一个示例中，如US8,424,294中所示，Schumacher等公开了一种基于驾驶员特定信息控制排气后处理系统(例如微粒过滤器)的再生循环，使得实现最佳再生的方法。驾驶员特定信息可以包括驾驶习惯、驾驶循环和驾驶员使用的驾驶路线。这种驾驶员特定信息可以被用于预测驾驶期间微粒过滤器何时可能再生的时期。然而，本文的专利技术人已经认识到上述方法的潜在缺点。作为一个示例，驾驶员特定信息在驾驶循环期间可能不会保持不变，导致沿着行驶路线预测的驾驶员行为与实时驾驶员行为之间的显著差异。因此，在不考虑驾驶员行为的时间性变化的情况下，基于预测的驾驶员行为计划的路线可具有不同于实际PF再生效率的PF再生效率。并且，包括交通状况和天气状况的环境因素可以显著影响驾驶周期内完成再生的概率(possibility)。此外，仅基于驾驶员偏好选择行驶路线可以导致较高的燃料消耗和行驶持续时间的增加。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可通过一种发动机方法得到解决，该发动机方法包括：在驾驶循环开始时，响应于微粒过滤器(PF)负载和过去驾驶历史中的每一个，显示第一驾驶路线；以及在沿着第一驾驶路线行驶期间，响应于交通状况和在驾驶循环中沿着第一路线的驾驶历史相对于过去驾驶历史的比较中的每一个，显示更新的路线。以这种方式，通过实时和定量地估计驾驶员心理状态(stateofmind)，使用该驾驶员心理状态以向车辆驾驶员推荐路线，可以改善PF再生效率。作为一个示例，车辆控制器可根据频繁使用的路线的函数与每个路线上的驾驶历史一起开发车辆驾驶员的路线数据库。每次完成行程时，数据库可以用关于包括驾驶实践的驾驶员特征的信息来更新，所述驾驶实践诸如踏板输入、制动器使用、车道变换频率、车辆起停频率等。在驾驶循环开始时，可基于从数据库检索的驾驶历史(驾驶员特征)来预测驾驶员的初始心理状态。因而，基于诸如交通状况和天气状况的因素，在驾驶循环期间驾驶员可能存在多种心理状态并且可能改变心理状态。每种心理状态可对应于不同的PF再生因子，其可直接影响在给定的路线上获得PF的期望再生的概率。响应于已知终点(基于驾驶员输入)或预测终点(基于驾驶历史和路线预测算法)的指示并且进一步基于PF的当前碳烟水平和初始驾驶员心理状态，一个或多个路线可以从数据库中被选择并且被分层次地显示给车辆驾驶员。对于给定的终点，当PF负载高于阈值并且驾驶员处于第一心理状态时，第一路线可提供较高的PF再生效率，而第二路线可具有较低的PF再生效率。但是对于同样的终点，并且同样高于阈值PF负载但驾驶员心理状态不同，第一路线可具有较低的PF再生效率，而第二路线可具有较高的PF再生效率。然后可以基于驾驶员选择，提供导航指令。在驾驶循环期间，可以基于驾驶员与交通之间的交互(driverinteractionswithtraffic)和环境状况(诸如天气)实时更新心理状态。在驾驶期间，可使用非均质状态转换矩阵(non-homogeneousstatetransitionmatrix)来确定驾驶员的心理状态的改变。当驾驶员心理状态改变时，路线的再生效率可被重新校准，并且可显示现在提供最高的PF再生效率的替代路线。所选择的路线的排名(rank)可基于当前的驾驶员心理状态被实时调节，使得列表顶部的路线可对应于可达到的PF再生的最高程度。以这种方式，通过在针对微粒过滤器再生选择和排名路线时考虑当前驾驶员心理状态，增加驾驶员将遵循推荐的路线的概率。通过基于驾驶员与交通之间的交互和环境状况来实时估计驾驶员心理状态并更新所显示的路线的排名，可以改善达到PF再生的期望水平的概率。通过维持具有包括在每个路线上获得的实际PF再生程度和这些路线上的驾驶员历史的信息的频繁行驶的路线的数据库，有可能基于在未来驾驶循环期间的PF再生要求从数据库中选择一个或多个路线。使用非均质转换矩阵来估计驾驶循环期间驾驶员心理状态的变化的技术效果在于：可在确定当前的驾驶员心理状态且其对PF再生的影响的同时最佳地捕获不断变化的交通情况。通过将每一个不同的驾驶员心理状态与再生因子相关，驾驶员行为对再生的影响可在路线规划和被动PF再生期间被量化和解释。以这种方式，通过估计用于PF再生的适当路线同时考虑驾驶员的心理状态的影响，可适时地进行系统的再生，从而减少微粒过滤器中的碳烟的过载，并且改善发动机性能和微粒过滤器健康。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示出了包括微粒过滤器的发动机系统的示例性实施例。图2示出了图示说明可基于PF再生要求被实施用于选择行驶路线的示例方法的流程图。图3示出了图示说明可以被实施用于确定驾驶员的当前心理状态和驾驶员心理状态对路线选择的影响的示例方法的流程图。图4示出了图示说明可以被实施用于更新频繁行驶的路线的数据库的示例方法的流程图。图5A示出了基于PF再生要求和初始驾驶员心理状态所建议的路线的第一示例显示。图5B示出了基于PF再生要求和更新的驾驶员心理状态所建议的路线的第二示例显示。图6示出了用于驾驶员的心理状态转换的状态机图形。图7示出了驾驶员心理状态的变化的转换矩阵。图8示出了对应于驾驶员的每一种心理状态的再生影响因子的表格。图9示出了对应于与路线相关联的成本函数的权重的每一个再生影响因子的缩放因子(scalingfactor)的表格。图10示出了用于PF再生的所提议路线的预测和动态选择的示例。具体实施方式以下描述涉及用于从数据库选择路线的系统和方法，所述数据库包含用于最佳的微粒过滤器再生的频繁行驶的路线和驾驶员行为的细节。图1中示出了包括微粒过滤器的示例发动机系统。发动机控制器可经配置以执行控制例程(诸如图2的示例例程)以基于PF再生要求从数据库中选择行驶路线。可执行控制例程(诸如图3的示例)以估计驾驶员的当前心理状态并且进一步确定当前心理状态对最佳用于PF再生的行驶路线的选择的影响。以下每个驾驶循环，控制器可执行例程(诸如图4的示例例程)以在驾驶循环期间使用获知的信息更新数据库。图5A和图5B示出了基于PF再生要求和驾驶员心理状态所建议的路线的示例显示。如图6的状态机图形所示，驾驶员心理状态在驾驶循环期间可在多种状态之间改变，并且如图7所示，这种改变可基于转换矩阵来估计。不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：在驾驶循环开始时，响应于微粒过滤器即PF负载和过去驾驶历史中的每一个，显示第一驾驶路线；以及在沿着所述第一驾驶路线行驶期间，响应于交通状况和在所述驾驶循环中沿着所述第一路线的实时驾驶历史相对于所述过去驾驶历史的比较中的每一个，显示更新的路线。

【技术特征摘要】
2017.05.26 US 15/606,8981.一种方法，其包括：在驾驶循环开始时，响应于微粒过滤器即PF负载和过去驾驶历史中的每一个，显示第一驾驶路线；以及在沿着所述第一驾驶路线行驶期间，响应于交通状况和在所述驾驶循环中沿着所述第一路线的实时驾驶历史相对于所述过去驾驶历史的比较中的每一个，显示更新的路线。2.根据权利要求1所述的方法，其中显示所述第一驾驶路线包括基于第一推断的驾驶员心理状态从包括多个驾驶路线的数据库中选择所述第一驾驶路线，所述第一推断的驾驶员心理状态基于所述过去驾驶历史，并且其中显示所述更新的路线包括基于更新的驾驶员心理状态从所述数据库中选择所述更新的路线。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述更新的驾驶员心理状态从存储在所述数据库中的多个推断的驾驶员心理状态中被选择，所述更新的驾驶员心理状态基于在所述驾驶循环中沿着所述第一路线的所述实时驾驶历史相对于所述过去驾驶历史的比较被选择，其中所述多个推断的驾驶员心理状态中的每一个均具有相关联的PF再生因子。4.根据权利要求3所述的方法，其中显示所述第一路线进一步包括：响应于操作者指示的所述驾驶循环的终点，显示从包括在所述数据库中的所述多个驾驶路线中检索的一个或多个路线，所述一个或多个路线根据对应的PF再生效率、在所述驾驶循环期间完成PF再生事件的概率以及与所述第一驾驶员心理状态相关联的第一PF再生因子的第一函数进行排名，其中所述一个或多个路线中的每一个的所述对应的PF再生效率根据针对所述驾驶循环预测的对应的PF再生程度和所述第一PF再生因子的函数被确定。5.根据权利要求4所述的方法，其中显示所述更新的路线包括：响应于所述比较，显示所述一个或多个路线，所述一个或多个路线根据更新的PF再生效率、在所述驾驶循环期间完成所述PF再生事件的所述概率以及与所述更新的驾驶员心理状态相关联的第二PF再生因子的第二函数进行排名，其中所述一个或多个路线中的每一个的所述对应的PF再生效率根据针对所述驾驶循环预测的所述对应的PF再生程度和所述第二PF再生因子的函数被确定。6.根据权利要求5所述的方法，其中根据所述第一PF再生因子的函数对所述一个或多个路线进行排名包括：基于对所述PF再生效率和在所述驾驶循环期间完成所述PF再生事件的所述概率中的每一个的分配的权重，对所述一个或多个路线进行排名，所述分配的权重由基于所述第一PF再生因子的第一函数进行缩放，并且其中根据所述更新的PF再生因子的函数对所述一个或多个路线进行排名包括：基于对所述PF再生效率和在所述驾驶循环期间完成所述PF再生事件的所述概率中的每一个的分配的权重进行排名，所述分配的权重由对应于所述第二PF再生因子的第二组因子进行缩放，所述第二组与所述第一组不同。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述实时驾驶历史包括驾驶员与交通之间的实时交互，所述驾驶员与交通之间的实时交互包括在沿着所述第一驾驶路线驾驶时在所述驾驶循环期间的实时加速器踏...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·乌帕迪耶，M·B·霍普卡，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US