用于在车辆寿命期间维持后处理能力的系统和方法与流程
未命名
07-06
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1.本公开涉及用于在车辆寿命期间维持后处理能力的系统和方法。
背景技术:
2.本公开更具体地但非排他地涉及用于使车辆的后处理系统再生以维持后处理能力和排放标准的系统和方法。
技术实现要素:
3.根据消费者需求和当地法规,对减少发动机排放的需求导致了包括催化转化器的发动机排气系统。催化转化器是一种特殊类型的发动机后处理系统,其通过催化氧化还原反应来减少排气中的污染物。催化转化器在排气系统中的结构/壳体(其被设计成包含并引导排气越过和/或通过催化转化器)内位于发动机的下游。如许多后处理系统一样,催化转化器需要加热才能最有效。随着对更清洁排放需求的增加以及立法要求减少内燃发动机产生的污染物,越来越需要涉及排气后处理系统的解决方案。
4.为了满足法规排放要求(在诸如欧盟、英国或北美的司法管辖区),内燃发动机动力传动系统需要电加热催化器(ecat)来辅助催化器起燃并维持最佳转化温度。例如eu7排放立法中的当前立法提议需要15年或240,000km的车辆寿命(以先达到者为准),其中必须维持排放。通常,车辆的当前预期寿命是10年或240,000km。因此,预期延长寿命对于满足当前提议立法至关重要。
5.由于延长的耐用性要求,ecat元件和后处理过滤器的性能可能会降低。ecat装置在排气系统中定位在大多数后处理部件和过滤器的上游。因此,它暴露于污染物,诸如来自发动机的烟粒和微粒。随着时间推移,ecat元件可能会被污染,这可能会改变装置的电阻并因此改变其输出功率。ecat装置电阻的增加可能导致功率输出降低。电阻的减小可能导致ecat功率输出太大,这可能会随着时间推移损坏ecat装置或使ecat装置劣化。此外,ecat装置的污染可能潜在地减少从ecat元件到气体的热传递,从而影响催化器加热效率。这些因素有维持ecat装置能力并因此维持排放的风险。
6.微粒过滤器捕获并存储排气烟粒以减少来自车辆的排放。微粒过滤器必须周期性地排空烟粒,或者必须燃烧掉烟粒以使dpf再生。通常,微粒过滤器再生将响应于触发事件(诸如过滤器的污染水平)而发起。因此,ecat和微粒过滤器两者都可能需要再生,在一些示例中,需要同时执行ecat和微粒过滤器中的每一者的再生。如果条件适合辅助ecat的再生,则也可以通过发起微粒过滤器再生来这样做,这将在下文更详细地描述。
7.根据依照本公开的一个方面的示例,提供了一种使车辆的后处理系统再生的方法。车辆可以是例如轻度混合动力电动车辆(mhev),但是部署适用的后处理系统的其他混合动力和高电压应用(诸如纯混合动力电动车辆(fhev)或部分混合动力电动车辆(phev)平台)也是合适的。所述方法包括监测所述后处理系统的第一部件的第一操作参数并监测所述后处理系统的第二部件的与所述第一操作参数不同的第二操作参数。操作参数可以是例
如部件的电阻、部件的污染水平、部件的温度或来自电源(例如车辆的混合动力电池/电源)的部件的功率或电流消耗中的一者或多者。所述方法还包括:确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;以及响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的至少所述第一部件再生。
8.在一些示例中,响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外而执行确定所述第二操作参数是否在第二阈值范围内。在一些示例中,功率输出可以被测量为能量输出,即,电池在任何给定时刻或随着时间推移可以预期存储和放电的总能量。
9.在一些示例中,所述方法还包括发起第一再生序列,所述第一再生序列包括所述后处理系统的所述第一部件的第一再生循环。在一些示例中,所述第二部件不作为所述第一再生序列的一部分再生。
10.在一些示例中,确定当前车辆使用是否允许所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的所述第一部件和所述第二部件再生;并且响应于所述车辆使用不允许所述第一部件和所述第二部件的再生,在第一时间段内发起包括所述第一部件的所述第一再生循环的第二再生序列;并且在所述第一时间段到期之后,发起所述第二部件的第一再生循环。
11.在一些示例中,所述方法还包括确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在大于所述第一阈值范围的第三阈值范围之外。在一些示例中,响应于所述第一操作参数不在所述第三阈值范围之外,所述方法包括发起第三再生序列,所述第三再生序列包括所述第一部件的第二再生循环和所述第二部件的第二再生循环。
12.在一些示例中,响应于所述第一操作参数在所述第三阈值范围之外,所述方法还包括发起第四再生序列,所述第四再生序列包括所述第一部件的所述第一再生循环和所述第二部件的第三再生循环。
13.在一些示例中,所述第一部件是电加热催化器,并且所述第二部件是微粒过滤器。在一些示例中,所述操作参数是电阻、温度、功率消耗、排放输出或电流消耗中的至少一者。
14.在一些示例中,所述操作参数的阈值是可配置的。在一些示例中,在后处理系统中在低流量状况期间执行再生序列。
15.在一些示例中,所述方法还包括向所述催化器提供热量,直到所述催化器达到阈值温度;以及在所述后处理系统达到所述阈值温度之后起动所述车辆的发动机。
16.根据依照本公开的一个方面的第二示例,提供了一种车辆的后处理系统,所述后处理系统包括:电加热催化器,所述电加热催化器电耦合到电源;微粒过滤器;以及控制器,所述控制器通信地耦合到所述电加热催化器、所述微粒过滤器和所述电源。所述控制器被配置为:监测所述电加热催化器的所述第一操作参数;监测所述微粒过滤器的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;以及响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使至少所述电加热催化器再生。
17.根据依照本公开的一个方面的第三示例,提供了一种车辆。所述车辆包括后处理
系统,所述后处理系统包括:电加热催化器,所述电加热催化器电耦合到电源;微粒过滤器;以及控制器,所述控制器通信地耦合到所述电加热催化器、所述微粒过滤器和所述电源。
18.根据依照本公开的一个方面的第四示例,提供了一种非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质上编码有指令,所述指令用于执行以下方法:监测所述后处理系统的第一部件的第一操作参数;监测所述后处理系统的第二部件的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;以及响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的至少所述第一部件再生。
19.为了避免疑义,根据本文描述的示例中的任一者的用于使车辆的后处理系统再生的系统和方法可以用于减小ecat装置电阻,从而减少大功率输出事件的数量,并且因此改善后处理系统的部件的寿命。虽然可以参考混合动力车辆来描述所述系统和方法的益处,但应当理解,本公开的益处不限于此类类型的车辆,并且也可以适用于其他类型的车辆,诸如叉车、卡车、公共汽车、机车、摩托车、飞行器和船只,和/或使用催化转化器的非车载系统,诸如发电机、采矿设备、炉灶和气体加热器。
20.参考下文描述的一个或多个示例,将理解并阐明本公开的这些示例和其他方面。还应当理解,上文和下文描述的各种示例和特征的特定组合通常是说明性的,并且也意在此类示例和特征的任何其他可能的组合,尽管那些组合明显意图是相互排斥的。
附图说明
21.结合附图考虑以下具体实施方式,在本文中本公开的上述和其他目的和优点将变得显而易见,在附图中:
22.图1示出了根据本文描述的示例中的至少一者的用于使车辆的后处理系统再生的方法的示例性流程图。
23.图2示出了根据本文描述的示例中的至少一者的用于使车辆的后处理系统再生的方法中的确定的示例性流程图。
24.图3示出了根据本文描述的示例中的至少一者的响应于图2的确定而执行的示例性再生序列。
25.图4a和图4b示出了根据本文描述的示例中的至少一者的作为输入电压的函数的相对部件装置功率和功率输出的图形。
26.图5a和图5b示出了根据本文描述的示例中的至少一者的用于使车辆的后处理系统再生的方法中的确定和响应于确定而执行的示例性再生序列的示例性流程图。
27.图6示出了根据本文描述的示例中的至少一者的包括后处理系统的示例性排气系统。
28.图7示出了根据本文描述的示例中的至少一者的表示用于混合动力车辆的电力控制系统的框图。
29.图8示出了根据本文描述的示例中的至少一者的包括示例性排气系统的车辆的框图。
30.图9示出了根据本公开的一些示例的计算模块的框图。
具体实施方式
31.应当理解,本文的具体实施方式和具体示例虽然指示了示例,但仅意图用于说明目的而不意图限制本公开的范围。根据以下描述、所附权利要求和附图,将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点。应当理解,附图仅仅是示意性的并且未按比例绘制。还应当理解,贯穿附图使用相同或类似的附图标记来指示相同或类似的部分。
32.如上面简要讨论的,当前关于排放标准的法规要求内燃发动机制造商减少他们制造的发动机的操作排放。这些发动机用于任何适当类型的车辆,诸如汽车、摩托车、船舶或飞行器。具体地,车辆可以是任何适当类型的混合动力车辆,诸如混合动力电动车辆(hev)、插电式混合动力电动车辆(phev)、轻度混合动力电动车辆(mhev),或具有发动机和电动化动力传动系统的任何其他车辆。通常,混合动力车辆使用两种或更多种不同类型的装置来存储能量,所述装置诸如用于存储电能的电池和用于存储化学能的汽油/柴油。混合动力车辆的基本原理是不同类型的马达在不同状况(诸如最高速度、扭矩或加速度)下具有不同效率,因此从一种类型的马达切换到另一种类型的马达产生的效率比它们自己的效率更高。然而,在例如诸如欧盟(eu)、北美、中国和英国(uk)的市场提出的新排放标准下,混合动力车辆的提高的效率可能不足以满足新排放标准。
33.用于处理车辆的有毒排放的一种解决方案是使用排气后处理系统。排气后处理系统旨在减少碳氢化合物、一氧化碳、一氧化二氮、微粒物质、硫氧化物和挥发性有机化合物(诸如氯氟烃)。排气后处理系统的示例包括空气喷射(或二次空气喷射)、排气再循环、催化转化器以及微粒过滤器。参考图6描述了示例性排气后处理系统。
34.电加热催化器或ecat是一种已使用多年的催化转化器。ecat通常包括设置在催化器内或催化器附近的加热元件。在各种用例中都需要ecat,并且ecat将需要例如0至4kw(0至4000瓦)的电源,这具体取决于用例。例如,ecat内的加热元件将具有0至4kw(0至4000瓦)的热输出。ecat通常具有低电感,因此功率输出(或热功率输出)可以快速改变。ecat产生热功率以加热催化器,但是消耗电流以产生热功率。hev或phev平台中的混合动力传动系统电气系统支持ecat需求。例如,在冷起动用例中,ecat可能需要其全额定功率(例如,约4kw)来维持后处理温度。随着时间推移,ecat可能会被污染。污染可能导致ecat装置电阻减小。电阻减小将导致功率输出增加,这继而可能随着时间推移而使ecat装置老化或降低ecat装置的性能,因为它暴露于更高的功率输出事件,这可能危及例如超过15年的车辆平台寿命的装置耐用性以及因此排放稳健性。
35.微粒过滤器捕获并存储排气烟粒以便减少来自车辆的排放。微粒过滤器必须周期性地排空烟粒,或者必须燃烧掉烟粒以使柴油微粒过滤器(dpf)再生。名义上有两种类型的再生过程:被动再生和主动再生。当车辆在长途行程(例如,高速公路行程)中以一定速度运行时,发生被动再生,这导致排气温度升高到足够高到干净地燃烧掉过滤器中的过量烟粒的水平。主动再生是其中将附加热能输入到排气系统中的过程。如果例如单独地使微粒过滤器和ecat再生,则考虑到对ecat与微粒过滤器之间的操作参数和再生事件管理的一些监测,ecat可能会暴露于将需要的更多大功率输出事件。在一些示例中,主动再生将响应于触发事件(诸如过滤器的污染水平或时间)而发起。
36.具体地,本文描述的系统和方法适于在高水平下使ecat装置再生并支持后处理过滤器再生以在车辆寿命内维持排放性能。为了清楚起见,这与用于控制ecat的方法(即,经
由dcdc控制器或pwm驱动器)无关。因此,关于以下公开内容,由于不一定与所提出的解决方案相关的各种原因,假设经dcdc控制的ecat是系统的一部分。然而,经dcdc转换器控制的ecat装置实现了可以用作以下解决方案的一部分的附加优点。这是为了调制进入ecat元件的电压以维持最佳的ecat功率输出,而不管电阻的变化如何,并且在第一实例中确定电阻,这将关于图4a和图4b更详细地讨论。
37.图1示出了根据本文描述的示例中的至少一者的用于使车辆的后处理系统再生的方法的示例性流程图。在一些示例中,提供了一种用于使车辆的后处理系统再生的方法。所述方法可以执行在步骤102处开始的过程,诸如过程100。在步骤102处,监测后处理系统的第一部件的第一操作参数。
38.在步骤104处,所述系统监测后处理系统的第二部件的与第一操作参数不同的第二操作参数。在一些示例中,图1中的步骤的顺序是出于说明性目的,并且在一些示例中,步骤104可以在102之前。
39.在步骤106处,所述系统确定第一部件的第一操作参数是否在第一阈值范围之外。例如,污染物(诸如ecat上的烟粒)可能减小第一部件的电阻,而第一部件的老化可能导致电阻随着时间推移而增加。
40.响应于步骤106的答案为否,过程100结束,或者任选地,在返回到步骤102之前发起等待时段。响应于步骤106的答案为是,过程100继续进行到步骤108。
41.在步骤108处,所述系统确定第二操作参数是否接近第二阈值。响应于步骤108的答案为否,过程100结束,或者任选地,在返回到步骤102之前发起等待时段。响应于步骤108的答案为是,过程100继续进行到步骤110。
42.在步骤110处,所述系统发起后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使后处理系统的至少第一部件再生。在一些示例中,由于在车辆的寿命期间减少了在极高温度下(在再生期间)的驻留时间,因此利用ecat元件来支持过滤器再生在延长微粒过滤器的寿命方面可能具有益处。在一些示例中,使用ecat功率来支持过滤器再生可以降低或消除对后喷射燃料的需要,从而改善发动机和发动机油耐用性(例如,油中的燃料更少),因此延长机油保养间隔并潜在地实现减少的机油填充量(例如,较小的重量和成本)和较小的微粒过滤器体积(例如,较小的成本)、较小的包装/重量影响、改善的耐用性和改善的客户属性。
43.图2示出了根据本文描述的示例中的至少一者的用于使车辆的后处理系统再生的方法中的确定的示例性流程图。图3示出了根据本文描述的示例中的至少一者的响应于图2的确定而执行的示例性再生序列。在一些示例中,提供了一种车辆的后处理系统,所述后处理系统包括第一部件和第二部件,其中所述第一部件和所述第二部件通信地耦合到控制器。在一些示例中,后处理系统的控制器执行过程,诸如过程200。过程200开始于步骤102。
44.在步骤102处,所述系统监测后处理系统的第一部件的第一操作参数。在步骤104处,所述系统监测后处理系统的第二部件的与第一操作参数不同的第二操作参数。如先前简要地描述,操作参数可以是例如部件的电阻、部件的污染水平、部件的温度或来自电源(例如车辆的混合动力电池/电源)的部件的功率或电流消耗中的一者或多者。例如,后处理系统的ecat的电阻、后处理系统的微粒过滤器的污染水平或来自车辆电源(诸如混合动力电池)的ecat的功率或电流消耗。
45.在步骤106处,所述系统确定第一部件的第一操作参数是否在第一阈值范围之外。
响应于步骤106的答案为否,过程200前进到步骤e,如下文参考图3所描述。响应于步骤106的答案为是,过程200继续进行到步骤108。
46.在步骤108处,所述系统确定第二操作参数是否接近第二阈值。响应于步骤108的答案为否,过程200前进到步骤a。图3所示的通向步骤302的步骤a描述了发起包括后处理系统的第一部件的第一再生循环的第一再生序列。在一些示例中,第一部件是ecat,并且第二部件是微粒过滤器。虽然在本文的示例中将主要参考ecat和微粒过滤器,但是应当理解,这不意图成为限制因素。在一些示例中,第一部件的第一再生循环是最大功率输出ecat再生循环,如关于图5b更详细地描述。
47.响应于步骤108的答案为是,过程200继续进行到步骤210。在步骤210处,所述系统确定当前车辆使用和状况是否允许第一部件和第二部件的再生序列。在一些示例中,当前车辆使用可以是排气低流速或发动机低负荷使用。存在不允许微粒过滤器再生的一些情况。例如,如果一般车辆故障导致故障指示灯(mil),或者如果燃料箱中剩余非常低的燃料(例如,燃料指示灯亮),则车辆进入跛行回家模式。
48.在另一个示例中,如果车辆处于停止/起动交通中,则发动机上的负荷为低,并且因此较少的排气热量/气体将流过微粒过滤器,而不支持完全再生。同样,微粒过滤器再生事件可能需要固定时间来完成,因此短行程将阻止再生事件完成。换句话说,高速公路或快车道驾驶是完成再生事件的最佳使用,因此,在一些示例中,车辆使用和/或状况可以确定在那时是否可能完成再生序列。在一些示例中,“当前使用”是指驾驶类型以及因此发动机上的负荷。短程或停止起动交通(通常为低负荷时段)将不允许完全再生。
49.响应于步骤210的答案为否,过程200前进到步骤b。图3所示的通向步骤304的步骤b描述了在第一时间段内发起包括第一部件的第一再生循环的第二再生序列,并且在第一时间段之后发起第二部件的第一再生循环。在一些示例中,当车辆处于低流量和/或低负荷用例时,第一时间段到期。因此,在一些示例中,一旦车辆状况允许ecat清洁循环开始,ecat清洁循环就可以减少过滤器再生序列的功率吞吐量和持续时间。在一些示例中,第二部件的第一再生循环是第二部件的高或最大功率输出,如关于图5b更详细地描述。
50.响应于步骤210为是,过程200前进到步骤220。在步骤220处,所述系统确定第一部件的第一操作参数是否在大于第一范围的第三阈值范围之外。
51.响应于步骤220的答案为否,过程200前进到步骤c。图3所示的通向步骤306的步骤c描述了发起第三再生序列,所述第三再生序列包括第一部件的第二再生循环和第二部件的第二再生循环。在一些示例中,由于后处理系统中的微粒过滤器接近ecat,因此过滤器再生循环也可以使ecat部分地再生。因此,如果需要“完全”微粒过滤器再生,但是测量的ecat电阻恰好在预定电阻阈值之外,则可能需要较少的ecat功率或ecat激活时间来进行ecat再生循环。因此,如果测量的电阻接近但恰好在阈值之外,则将需要再生循环中的较少ecat功率或ecat再生持续时间的减少,因为微粒过滤器再生将有助于ecat再生。因此,微粒过滤器再生和ecat再生/清洁循环可以用在用于清洁/再生的组合策略中。
52.响应于步骤220为是,过程200前进到步骤d。图3所示的通向步骤308的步骤d描述了发起第四再生序列,所述第四再生序列包括第一部件的第一再生循环和第二部件的第三再生循环。如上所述,ecat再生清洁循环和过滤器再生循环彼此互补。在一些示例中,ecat电阻测量值或后处理温度显著超出预定范围或目标,因此部署最大ecat再生循环以确保
ecat被清洁,但是这继而也使微粒过滤器部分地再生,因此需要较少的过滤器再生功率输出和/或持续时间。对于使ecat部分地再生的最大微粒过滤器再生循环也是如此。
53.图4a和图4b示出了根据本文描述的示例中的至少一者的作为输入电压的函数的相对部件装置功率和功率输出的图形。开始于图4a,其示出了来自图3的步骤a至步骤d中的每一者的相对再生循环功率输出。例如,步骤302由图表400中的条402表示,所述步骤描述了发起包括后处理系统的第一部件的第一再生循环的第一再生序列。
54.两个条404表示步骤304,所述步骤描述了在第一时间段内发起包括第一部件的第一再生循环的第二再生序列,并且在第一时间段之后发起第二部件的第一再生循环。在一些示例中,第二部件的第一再生循环是最大功率(未示出)。在一些示例中,第二部件的第一再生循环小于最大功率(如图4a所示)。
55.在一些示例中,存在第二部件要实现的目标温度。例如,为了燃烧第二部件中的污染物,可能需要实现例如超过600摄氏度的温度。因此,在一些示例中,在第一时段之后由第二部件的第一再生循环提供的功率取决于目标温度的增量温度。在一些示例中,将需要第二部件的最大功率,然而由于第一部件的第一再生循环达第一时段,持续时间将减少。
56.两个条406表示步骤306,所述步骤描述了发起第三再生序列,所述第三再生序列包括第一部件的第二再生循环和第二部件的第二再生循环。
57.两个条408表示步骤308,所述步骤描述了发起第四再生序列,所述第四再生序列包括第一部件的第一再生循环和第二部件的第三再生循环。
58.应当记住,在一些示例中,诸如表示步骤304的两个条404,在第一部件和第二部件的再生序列之间可能存在时间延迟。图4a没有捕获这一点,但是它意图成为任何相关的再生序列的一部分。参考图4a中所示的示例,如果需要燃烧掉相同量的污染物,则与表示步骤308的条408相比,表示步骤304的条404将是更长的过程;因为在步骤304中存在如上所述的等待时间。然而,由于再生序列中的第一部件的辅助,与具有本公开的教导的系统相比,步骤304的等待时间将减少。
59.两个条410表示第一部件和第二部件的标称车辆操作状态,并且被示出用于与关于条402至408示出的模态进行说明性比较。在一些示例中,在标称车辆操作期间可能没有向第二部件提供电力。在诸如所示的其他示例中,基于第二部件的至少一个操作参数(例如,污染水平和目标温度),可以提供少量电力。
60.图4b示出了dcdc转换器(诸如降压-升压转换器等)的示例性电源电压图形。例如,在混合动力车辆中,dcdc可以用于转换电力以支持车辆的低压(例如,12v)系统和部件。然而,采用第二dcdc来调节ecat功率,从而避免对48v总线的快速干扰,并且实现ecat与带集成式起动机发电机(bisg)之间的协调负荷匹配以避免过度或附加的电池吞吐量。dcdc使得能够调制进入cat中的电压。因此,可以改变输入电压以适应ecat装置电阻的变化并维持ecat功率输出。
61.在一些示例中,当ecat由于例如大功率输出事件而随着时间推移老化时,dcdc特别有用,其中电阻可能会改变,而与污染物和/或烟粒无关。因此,dcdc可以用于调制ecat装置的输入电压以与维持排放要求所需的最小ecat功率匹配。一旦已经经由dcdc测量了效率或电阻变化,就可以相应地操纵输入电压以维持最佳目标ecat装置输出功率。
62.dcdc控制可以确保ecat的功率输出维持在额定功率,而不管输入电压如何。随着
电阻增加,电压可以相应地增加以维持输出功率。通过这种方式,随着时间推移维持排放法规。ecat是动态控制的负荷,具有低电感,因此具有快速响应。因此,利用用于ecat的dcdc控制器避免了混合动力系统上产生的瞬态负荷。对ecat的dcdc控制产生许多优点,并且由于各种原因而成为系统的一部分,然而,具体地,它可以用于在电阻增加时调制ecat装置的输入电压以维持ecat输出功率。
63.因此,在一些示例中,车辆的后处理系统包括:电加热催化器,所述电加热催化器电耦合到电源;微粒过滤器;以及控制器,所述控制器通信地耦合到所述电加热催化器、所述微粒过滤器和所述电源。所述控制器被配置为:监测所述电加热催化器的第一操作参数;监测所述微粒过滤器的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;并且响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使至少所述电加热催化器再生。
64.在一些示例中,所述控制模块被进一步配置为发起包括所述电加热催化器的第一再生循环的第一再生序列;并且其中所述微粒过滤器不作为所述第一再生序列的一部分再生。在一些示例中,所述控制模块被进一步配置为确定当前车辆使用是否允许所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的所述第一部件和所述第二部件再生;并且响应于所述车辆使用不允许所述第一部件和所述第二部件的再生,在第一时间段内发起包括所述第一部件的所述第一再生循环的第二再生序列;并且在所述第一时间段到期之后,发起所述微粒过滤器的第一再生循环。
65.在一些示例中,所述控制器被进一步配置为确定所述电加热催化器的所述第一操作参数是否在大于所述第一阈值范围的第三阈值范围之外;并且响应于所述第一操作参数不在所述第三阈值范围之外,发起第三再生序列,所述第三再生序列包括所述电加热催化器的第二再生循环和所述微粒过滤器的第二再生循环。在一些示例中,所述控制器被进一步配置为响应于所述第一操作参数在所述第三阈值范围之外,发起第四再生序列,所述第四再生序列包括所述电加热催化器的所述第一再生循环和所述微粒过滤器的第三再生循环。
66.在一些示例中,操作参数可以是例如部件的电阻、部件的污染水平、部件的温度或来自电源(例如车辆的混合动力电池/电源)的部件的功率或电流消耗中的一者或多者。在一些示例中,一个或多个操作参数包括以下各项中的至少一者:发动机温度;通过后处理系统的排气流速;来自后处理系统的加热模块的最大热能输出;和/或后处理系统中的微粒物质的量。
67.在一些示例中,操作参数的阈值是可配置的,所述再生序列包括增加输送到所述电加热催化器的功率;和/或在后处理系统中在低流量状况期间执行再生序列。
68.图5a和图5b示出了根据本文描述的示例中的至少一者的用于使车辆的后处理系统再生的方法中的确定和响应于确定而执行的示例性再生序列的示例性流程图。在一些示例中,车辆的后处理系统包括:电加热催化器,所述电加热催化器电耦合到电源;微粒过滤器;以及控制器,所述控制器通信地耦合到所述电加热催化器、所述微粒过滤器和所述电源。控制器可以被配置为执行过程500,所述过程在步骤502处开始。过程500意图示出可以与本文讨论的方法相关的一系列决策。
69.在步骤502处,所述系统监测后处理系统的第一部件的第一操作参数。在步骤504处,所述系统监测后处理系统的第二部件的与第一操作参数不同的第二操作参数。在一些示例中,监测ecat元件的电阻和/或其操作温度。可以通过使用ecat装置上的测量电压和dcdc转换器ecat控制器输出电流(即,供应给ecat装置的电流)来确定电阻。在一些示例中,估计ecat装置的操作温度,并且所述操作温度可以部分地基于来自排气温度(egt)传感器的测量值,所述egt传感器可以是ecat装置的任一侧。ecat的任一侧上的egt传感器可能不适用于所有应用。例如,egt传感器更可能用在柴油应用中,并且可以用于确定由于装置老化或污染而导致的ecat元件/加热器操作温度的变化。
70.在步骤506处,所述系统确定第一部件的第一操作参数是否在第一阈值范围之外。响应于步骤506的答案为否,过程500前进到步骤j,如下文参考图5b所描述。响应于步骤506的答案为是,过程500继续进行到步骤508。
71.在步骤508处,所述系统确定第二操作参数是否接近第二阈值。响应于步骤508的答案为否,过程500前进到步骤f。图5b所示的通向步骤514的步骤f描述了发起最大ecat再生循环。响应于步骤508的答案为是,过程500继续进行到步骤510。“最大”ecat再生循环降低了对“最大”过滤器再生的需要。部分过滤器再生和最大ecat清洁循环相结合以使ecat和过滤器两者再生。由于受监测的操作参数(例如,测量的电阻)远离阈值,因此在该用例中需要全ecat再生功率,而不管微粒过滤器的要求如何。在一些示例中,“最大”意指在预定时间段内将ecat装置功率输出激活或增加到最大额定功率(例如,约4kw)。
72.在一些示例中,取决于应用,ecat装置的测量电阻和/或测量的排气温度和估计的元件操作温度可以用于发起ecat装置的再生。如果电阻和/或温度低于或高于预定范围,则可以激活ecat装置或者可以增加其输出功率,从而升高其温度,以使积聚的烟粒和/或污染物再生。
73.在步骤510处,所述系统确定当前车辆使用是否允许第一部件和第二部件的再生序列。在一些示例中,可以通过发起柴油微粒过滤器(dpf)再生或更方便地在低流量状况(即,怠速)期间应用大功率电加热来使ecat再生,这将确保加热器元件快速加热到约600℃以上,这将在稀(即,富氧)排气中导致从加热器燃烧掉烟粒。作为解决方案的实施方式的一部分,诸如pcm的控制模块将决定是否更适合执行多个步骤(例如,图3的步骤302至308或图5b的步骤514至520)中的一者。
74.响应于步骤510的答案为否,过程500前进到步骤c。图5b所示的通向步骤516的步骤g描述了发起“最大”ecat再生循环达第一时间段。在第一时间段之后,当车辆使用允许时,控制器发起过滤器再生循环。响应于步骤510为是,过程500前进到步骤512。
75.在步骤512处,所述系统确定第一部件的第一操作参数是否在大于第一范围的第三阈值范围之外。响应于步骤512的答案为否,过程500前进到步骤h。图5b所示的通向步骤518的步骤h描述了发起“最大”微粒过滤器再生循环和“最大”ecat再生循环。
76.响应于步骤512的答案为是,过程500前进到步骤i。图5b所示的通向步骤520的步骤i描述了发起“中等”微粒过滤器再生循环和“最大”ecat再生循环。在一些示例中,“中等”再生循环意指在预定时间内激活ecat装置功率输出或将其增加到最大额定功率的最大功率输出的一半(例如,对于约4kw的最大额定功率计算器,约2kw)。
77.在一些示例中,例如,结合dpf再生激活ecat或增加ecat输出功率的组合导致改善
微粒过滤器(例如,dpf)再生性能,即,减少dpf再生持续时间,同时使ecat元件再生以减小其电阻。由于在车辆的寿命期间减少了在极高温度下(即,在再生期间)的驻留时间,因此利用ecat元件来支持dpf再生在延长dpf的寿命方面可能具有益处。
78.实施上述方法和系统以决定是否更合适:a)在已经实现或接近实现进行dpf再生的条件(出于效率原因)时发起dpf再生以清洁ecat元件。可以假设,如果ecat元件被烟粒污染并且需要再生,则dpf也可能需要再生;b)取决于用例,如果dpf再生不适当,则仅激活或增加ecat装置功率以清洁ecat元件。例如,在其中预期仅在短持续时间内部署ecat的汽油应用中,可能更期望清洁循环以确保装置电阻保持在目标阈值内;或c)上述两个选项的组合,即,结合dpf再生激活ecat或增加ecat输出功率。这将导致改善的dpf再生性能,即,减少的dpf再生持续时间,同时清洁ecat元件以减小其电阻。由于在车辆的寿命期间减少了在极高温度下(在再生期间)的驻留时间,因此利用ecat元件来支持dpf再生在延长dpf的寿命方面具有附加益处。
79.在步骤514至520之后,过程500可以前进到图5b所示的通向步骤522的步骤j。在步骤522处,满足排放要求并且维持ecat装置和微粒过滤器性能和耐用性的指示。在步骤522之后,过程500可以继续进行到步骤524,其中在过程500重复之前发起等待时段。
80.注意,以上描述集中于柴油应用,包括dpf再生和烟粒沉积物,在一些示例中,后处理系统还包括排气温度(egt)传感器,如图6所示。egt传感器可以位于ecat装置之前、之后或之前和之后。尽管主要集中于柴油微粒过滤器,但是这种策略可以以类似方式用于汽油应用,包括汽油微粒过滤器(gpf)。
81.图6示出了包括发动机610和后处理系统的示例性排气系统600,所述后处理系统包括ecat 620。在一些示例中,ecat 620包括通过如本文所述的方法被提供热量的催化器625。在一些示例中并且如图6所示,提供了连接到压缩机614以从大气中抽取空气的气箱612。气箱612和压缩机614流体地连接到发动机610和后处理系统,以将热能从设置在后处理系统内的加热模块630内的多个加热元件632传递到后处理系统的其余部分(例如,传递到催化器625)。在一些示例中,为了支持当地排放法规,可能需要附加系统,诸如电动压缩机614。具体地,在低流量排气情况期间,可能需要附加的风扇等来增加通过后处理系统的氧气以帮助烟粒燃烧。
82.在一些示例中,在发动机610的下游存在柴油微粒过滤器640。柴油微粒过滤器(dpf)是捕获并储存排气烟粒、焦炭和/或炭(统称为微粒物质)的过滤器。dpf是另一种用于减少柴油汽车的排放的后处理形式。dpf具有有限的容量,必须定期清空或“燃烧掉”捕获的微粒物质以使dpf再生,这也可以使用ecat来辅助。此再生过程干净地燃烧掉沉积在过滤器中的过量微粒物质,从而减少有害的排气排放。在一些示例中,可以响应于预测扭矩需求不会增加而发起再生过程。例如,如果确定后处理系统内的微粒物质的量高于阈值并且需要再生过程,则后处理系统可以等待直到预测驾驶员将不会增加扭矩需求来使后处理系统(例如,dpf)再生。
83.在其中车辆的内燃发动机由汽油供应燃料的一些示例中,在发动机610的下游存在将如上所述替换dpf的汽油微粒过滤器(gpf)。类似于dpf,gpf是捕获并储存排气烟粒、焦炭和/或炭(统称为微粒物质)的过滤器。gpf是另一种用于减少汽油车辆的排放的后处理形式。gpf具有有限的容量,必须定期清空或“燃烧掉”捕获的微粒物质以使dpf再生,这也可以
使用ecat来辅助。此再生过程干净地燃烧掉沉积在过滤器中的过量微粒物质,从而减少有害的排气排放。在一些示例中,可以响应于预测扭矩需求不会增加而发起再生过程。例如,如果确定后处理系统内的微粒物质的量高于阈值并且需要再生过程,则后处理系统可以等待直到预测驾驶员将不会增加扭矩需求来使后处理系统(例如,gpf)再生。
84.在一些示例中,还提供了选择性催化还原(scr)650系统。scr是另一种排放控制技术系统,其通过特殊催化器将液体还原剂注射到发动机(特别是柴油发动机)的排气流中。还原剂源通常是汽车级尿素,也称为柴油机尾气处理液(def)。def引发化学反应,所述化学反应将氮氧化物转化为氮气、水和少量二氧化碳(co2),然后通过车辆排气尾管670排出。def可以储存在def罐660中。def可以通过若干泵662和阀664分配,如图6所示。泵662和阀664的数量是出于说明目的,并且附加的泵662和阀664可以位于整个排气系统和/或后处理系统中。泵662和阀664的位置类似地用于说明目的,并且泵662和阀664的位置可以与图6所示的位置不同。
85.在一些示例中,排气系统包括若干传感器672以检测含有氮氧化物(nox)和硫氧化物(sox)的烟道气,以确保最终排放在规定量内。欧5排气排放法规和欧6排气排放法规已有效地强制要求dpf、def和scr满足排放标准。然而,在未来的排放法规(诸如欧7)中,仅此技术可能还不够。本文描述的系统和示例可以代替dpf、def和scr或与它们一起工作,并满足未来的标准。
86.在一些示例中,排气系统包括由egr开关680启用的排气回收系统。egr开关680使部分或全部排气或排气的热能能够再循环通过排气系统,以进一步复合加热模块630内的加热元件632的加热效果。
87.图7示出了表示混合动力车辆的电力控制系统700的框图。在图7所示的示例中,电力控制系统700用于根据本文描述的示例中的至少一者的示例性mhev系统架构。图7示出了带集成式起动机发电机(bisg)712,其是可以施加正扭矩并辅助发动机减少其必须做的功或者在一些示例中施加负扭矩以产生电能的装置。bisg 712可以被称为马达发电机。bisg 712与发动机610、离合器716和变速器718一起集成到传动系710中。在一些示例中,bisg 712替换常规的非混合动力发动机的低压(例如,12v)交流发电机。在一些示例中,bisg712在其充当混合动力驱动马达时将扭矩传输到发动机的曲轴,并且当其充当发电机时,曲轴将扭矩传输回bisg 712,从而将来自移动车辆的动能转换回电力,从而充当常规的交流发电机。
88.在一些示例中,发动机610具有包括ecat 620的排气系统720。在图7所示的示例中,dc-dc转换器730电连接到低压(例如,12v)电池和总线740,所述低压电池和总线被配置为向hev的一个或多个低压附件供应电力。在一些示例中,ecat经由多个pwm开关电连接到电源。
89.泵770可以是用于将诸如水的流体泵送通过高压电池和总线750、一个或多个dc-dc转换器730、735和bisg 712的压缩机。在一些示例中,动力控制系统700还包括用于在例如低流量状况期间将热能从ecat传递到后处理系统的空气泵(未示出)。在这种情况下,空气泵将流体地连接到发动机排气系统以通过ecat 620从大气中抽吸空气,以将热能从ecat 620中的加热元件632传递到催化器。
90.然而,本公开不限于图7所示的设置。例如,控制器760可以是独立的控制器或车辆
的任何其他合适的控制器。例如,控制器可以至少部分地与车辆的另一个控制器集成。此外,控制器760可以被配置为与图7所示的车辆部件中的任何一个或多个和/或车辆的任何其他适当部件可操作地通信。例如,控制器760可以是被配置为与至少一个高压附件、电动马达-发电机和ecat可操作地通信以控制高压电池750的电功率输出的独立控制器。
91.虽然图7中所示的示例例示了用于mhev的控制系统700的使用,但是应当理解,控制系统700可以在具有一个或多个高压电路部件和ecat 620的适当类型的混合动力车辆(诸如插电式混合动力电动车辆(phev))上实施。图7中所示的系统700被配置为将混合动力车辆的高压电池750的电力输出供应到ecat 620,并且响应于ecat620的操作参数达到阈值而提供再生序列,如上文和下文的示例中所述。
92.在一些示例中,所述配置可能根本不包括混合动力电池。例如,在当ecat控制由dcdc调节时ecat负荷不依赖于电池时,即,对于并非hv系统(例如,phev或hev)的基于48v的电源系统,dcdc ecat控制可能不需要电池。
93.图8示出了根据本文描述的示例中的至少一者的包括发动机610、示例性排气系统720、控制模块760和电池750的车辆800。根据一些示例,提供了车辆800,其包括如参考图7描述的排气后处理系统720。在一些示例中,车辆800还包括传动系,所述传动系包括bisg 712、发动机610、离合器716和变速器718。排气系统720可以包括如上述示例中的每一者中所述的ecat。
94.上述方法可以在车辆800上实施。在一些示例中,所述后处理系统的再生序列是基于以下各项中的至少一者:电阻;温度;功率消耗;或电流消耗,它们被称为操作参数。响应于第一操作参数在第一阈值范围之外并且第二操作参数在第二阈值范围内,在一些示例中,动力传动系统控制模块(pcm)760命令系统发起后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使后处理系统的至少第一部件再生。
95.车辆中的系统中的每一者经由控制器760通信地耦合(由虚线连接器示出)。然而,本公开不限于图8所示的设置。例如,控制器760可以是任何适当类型的控制器,诸如独立控制器,或混合动力车辆的任何其他适当控制器。例如,控制器760可以至少部分地与车辆的另一控制器集成。此外,控制器760可以被配置为与图6至图8所示的车辆部件中的任何一个或多个和/或车辆的任何其他适当部件可操作地通信。例如,控制器760可以是至少部分地被配置为与至少一个低压附件、发电机和ecat可操作地通信以控制发动机610上的扭矩需求的独立控制器。此外,应当理解,控制器760可以被配置为执行以上公开的用于混合动力车辆的电力控制方法中的一者或多者,如上所述。
96.如上文参考图1至图6所示和所述,所提出的解决方案和再生策略将导致ecat装置电阻减小。电阻减小将导致功率输出增加,这继而可能会随着时间推移而使ecat装置老化或降低ecat装置的性能。因此,该策略可以防止ecat装置在其寿命期间暴露于极端大功率输出“事件”,这可能会危及超过15年的装置耐用性以及因此排放稳健性。ecat是动态控制的负荷,具有低电感,因此具有快速响应。对ecat的dcdc控制产生许多优点,并且由于各种原因而成为系统的一部分,但是在这种情况下,它可以用于在电阻增加时调制ecat装置的输入电压以维持ecat输出功率。另外,在部署该策略时对成本或封装没有附加影响,因为该策略利用系统的现有部件(即,不需要将附加的dcdc添加到车辆平台即可实现本公开的ecat和微粒过滤器再生序列)。另一个关键优点是所述解决方案受益于已经是系统一部分
的部件,以在车辆的整个寿命期间产生排放稳健性和耐用性稳健性的改善,这在欧7中将是至关重要的。
97.图9示出了根据本公开的一些示例的计算模块902的框图900。在一些示例中,计算模块902可以通信地连接到用户界面。在一些示例中,计算模块902可以是如图8所述的车辆800的控制器760。在一些示例中,计算模块902可以包括处理电路、控制电路和存储装置(例如,ram、rom、硬盘、可移动磁盘等)。计算模块902可以包括输入/输出路径1206。i/o路径920可以通过局域网(lan)或广域网(wan)向控制电路910提供装置信息或其他数据,和/或提供其他内容和数据,所述控制电路包括处理电路914和存储装置912。控制电路910可以用于使用i/o路径920发送和接收命令、请求、信号(数字和模拟)和其他合适数据。i/o路径920可以将控制电路910(并且具体地,处理电路914)连接到一个或多个通信路径。在一些示例中,计算模块902可以是车辆(诸如车辆700)的车载计算机。
98.控制电路910可以基于任何合适的处理电路,诸如处理电路914。如本文所提及的,处理电路应当被理解为意指基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、可编程逻辑装置、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等的电路,并且可以包括多核处理器(例如,双核、四核、六核或任何合适数量的核)或超级计算机。在一些示例中,处理电路可以分布在多个单独的处理器或处理单元上,例如,多个相同类型的处理单元(例如,两个英特尔酷睿i7处理器)或多个不同的处理器(例如,英特尔酷睿i5处理器和英特尔酷睿i7处理器)。在一些示例中,控制电路914执行用于存储在存储器(例如,存储装置912)中的计算模块902的指令。
99.存储器可以是被设置为存储装置912的电子存储装置,所述电子存储装置是控制电路910的一部分。如本文所提及的,短语“电子存储装置”或“存储装置”应当理解为意指用于存储电子数据、计算机软件或固件的任何装置,诸如随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器、固态装置、量子存储装置或任何其他合适的固定或可移动存储装置和/或它们的任何组合。也可以使用非易失性存储器(例如,用于发动启动程序和其他指令)。存储装置912可以被细分为不同的空间,诸如内核空间和用户空间。内核空间是存储器或存储装置的一部分,其例如被保留用于运行特权操作系统内核、内核扩展和大多数装置驱动程序。用户空间可以被认为是应用软件通常在其中执行并且与内核空间分开以免干扰系统关键进程的存储器或存储装置区域。内核模式可以被认为是如下模式:控制电路910具有对内核空间中的数据进行操作的权限而以用户模式运行的应用程序必须请求控制电路910代表其以内核模式执行任务。
100.计算模块902可以耦合到通信网络。通信网络可以是包括互联网、移动电话网络、移动语音或数据网络(例如,3g、4g、5g或lte网络)、网状网络、对等网络、有线网络、卫星接收(例如,同轴)、微波链路、dsl接收、有线互联网接收、光纤接收、空中下载无线基础设施或其他类型的通信网络或通信网络的组合的一种或多种网络。计算模块902可以耦合到选定装置的辅助通信网络(例如,蓝牙、近场通信、服务提供商专有网络或有线连接)以用于生成以供回放。路径可以单独地或一起包括一个或多个通信路径,诸如卫星路径、光纤路径、电缆路径、支持互联网通信的路径、自由空间连接(例如,用于广播或其他无线信号)、或任何其他合适的有线或无线通信路径或此类路径的组合。
101.在一些示例中,控制电路910被配置为执行如本文所述的任何方法。例如,存储装
置912可以是其上编码有指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令将由处理电路914执行,所述指令使控制电路910执行用于使车辆的后处理系统再生的方法。例如,所述控制电路可以执行一种方法,所述方法包括以下步骤:监测所述后处理系统的第一部件的第一操作参数;监测所述后处理系统的第二部件的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;以及响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的至少所述第一部件再生。
102.应当理解,上述示例不与参考图1至图9描述的其他示例中的任一者互相排斥。任何示例的描述顺序并不意味着标识所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围由详细描述之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
103.通过研习附图、公开内容和所附权利要求,本领域技术人员在实践所要求保护的公开时可以理解和实现对所公开的示例的其他变型。在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。仅在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
104.本公开是为了说明上面讨论的系统和过程的一般原理而提出,并且旨在是说明性的而非限制性的。更一般地,以上公开意图是示例性的而非限制性的,并且本公开的范围通过参考所附权利要求来最佳地确定。换句话说,仅所附权利要求意图设置关于本公开所包括的内容的界限。
105.虽然参考特定示例性应用描述了本公开,但是应当理解,本公开不限于此。对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本公开的范围和精神的情况下,可以进行各种修改和改进。本领域技术人员应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以省略、修改、组合和/或重新布置本文讨论的过程的动作,并且可以执行任何附加动作。
106.也可以提供如本文所述的任何系统特征作为方法特征,并且反之亦然。如本文所使用的,手段加功能特征可以替代地根据它们的对应结构来表示。还应当理解,上述系统和/或方法可以应用于其他系统和/或方法或根据其他系统和/或方法来使用。
107.一个方面中的任何特征可以任何适当的组合应用于其他方面。具体地,方法方面可应用于系统方面,且反之亦然。此外,一个方面中的任何、一些和/或所有特征可以任何适当的组合应用于任何其他方面中的任何、一些和/或所有特征。还应当理解,可以独立地实施和/或提供和/或使用在任何方面中描述和限定的各种特征的特定组合。
108.根据本发明,一种用于使车辆的后处理系统再生的方法包括:监测所述后处理系统的第一部件的第一操作参数;监测所述后处理系统的第二部件的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;以及响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的至少所述第一部件再生。
109.在本发明的一个方面中,响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外而执
行确定所述第二操作参数是否在第二阈值范围内。
110.在本发明的一个方面中,所述方法包括:发起第一再生序列,所述第一再生序列包括所述后处理系统的所述第一部件的第一再生循环;并且其中所述第二部件不作为所述第一再生序列的一部分再生。
111.在本发明的一个方面中,所述方法包括:确定当前车辆使用是否允许所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的所述第一部件和所述第二部件再生;以及响应于所述车辆使用不允许所述第一部件和所述第二部件的再生,在第一时间段内发起包括所述第一部件的所述第一再生循环的第二再生序列;以及在所述第一时间段到期之后,发起所述第二部件的第一再生循环。
112.在本发明的一个方面中,所述方法包括:确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在大于所述第一阈值范围的第三阈值范围之外;以及响应于所述第一操作参数不在所述第三阈值范围之外,发起第三再生序列,所述第三再生序列包括所述第一部件的第二再生循环和所述第二部件的第二再生循环。
113.在本发明的一个方面中,所述方法包括:响应于所述第一操作参数在所述第三阈值范围之外,发起第四再生序列,所述第四再生序列包括所述第一部件的所述第一再生循环和所述第二部件的第三再生循环。
114.在本发明的一个方面中,所述方法包括:其中所述第一部件是电加热催化器;并且其中所述第二部件是微粒过滤器。
115.在本发明的一个方面中,所述操作参数是以下各项中的至少一者:电阻;温度;功率消耗;排放输出;或电流消耗。
116.在本发明的一个方面中,所述操作参数的所述阈值是可配置的。
117.在本发明的一个方面中,在所述后处理系统中在低流量状况期间执行所述再生序列。
118.根据本发明,提供了一种车辆的后处理系统,其具有:电加热催化器,所述电加热催化器电耦合到电源;微粒过滤器;以及控制器,所述控制器电耦合到所述电加热催化器、所述微粒过滤器和所述电源,所述控制器被配置为:监测所述电加热催化器的第一操作参数;监测所述微粒过滤器的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;以及响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使至少所述电加热催化器再生。
119.根据一个实施例,响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外而执行确定所述第二操作参数是否在第二阈值范围内。
120.根据一个实施例,所述控制器被进一步配置为:发起包括所述电加热催化器的第一再生循环的第一再生序列;并且其中所述微粒过滤器不作为所述第一再生序列的一部分再生。
121.根据一个实施例,所述控制器被进一步配置为:确定当前车辆使用是否允许所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的所述第一部件和所述第二部件再生;并且响应于所述车辆使用不允许所述第一部件和所述第二部件的再生,在第一时间段内发起包括所述第一部件的所述第一再生循环的第二再生序列;并且在所述第
一时间段到期之后,发起所述微粒过滤器的第一再生循环。
122.根据一个实施例,所述控制器被进一步配置为:确定所述电加热催化器的所述第一操作参数是否在大于所述第一阈值范围的第三阈值范围之外;并且响应于所述第一操作参数不在所述第三阈值范围之外,发起第三再生序列,所述第三再生序列包括所述电加热催化器的第二再生循环和所述微粒过滤器的第二再生循环。
123.根据一个实施例,所述控制器被进一步配置为:响应于所述第一操作参数在所述第三阈值范围之外,发起第四再生序列,所述第四再生序列包括所述电加热催化器的所述第一再生循环和所述微粒过滤器的第三再生循环。
124.根据一个实施例,所述操作参数是以下各项中的至少一者:电阻;温度;功率消耗;排放输出;或电流消耗。
125.根据一个实施例:所述操作参数的阈值是可配置的;所述再生序列包括增加输送到所述电加热催化器的功率;并且在所述后处理系统中在低流量状况期间执行所述再生序列。
126.根据一个实施例,提供了一种车辆,其具有:先前实施例的后处理系统。
127.根据本发明,一种其上编码有指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令用于执行用于使车辆的后处理系统再生的方法,其包括:监测所述后处理系统的第一部件的第一操作参数;监测所述后处理系统的第二部件的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;以及响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的至少所述第一部件再生。
技术特征:
1.一种用于使车辆的后处理系统再生的方法,所述方法包括:监测所述后处理系统的第一部件的第一操作参数;监测所述后处理系统的第二部件的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;以及响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的至少所述第一部件再生。2.如权利要求1所述的方法,其中响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外而执行确定所述第二操作参数是否在第二阈值范围内。3.如权利要求1或2所述的方法,其还包括:发起第一再生序列,所述第一再生序列包括所述后处理系统的所述第一部件的第一再生循环;并且其中所述第二部件不作为所述第一再生序列的一部分再生。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法,其还包括:确定当前车辆使用是否允许所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的所述第一部件和所述第二部件再生;以及响应于所述车辆使用不允许所述第一部件和所述第二部件的再生,在第一时间段内发起包括所述第一部件的所述第一再生循环的第二再生序列;以及在所述第一时间段到期之后,发起所述第二部件的第一再生循环。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法,其还包括:确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在大于所述第一阈值范围的第三阈值范围之外;以及响应于所述第一操作参数不在所述第三阈值范围之外,发起第三再生序列,所述第三再生序列包括所述第一部件的第二再生循环和所述第二部件的第二再生循环。6.如权利要求5所述的方法,其还包括:响应于所述第一操作参数在所述第三阈值范围之外,发起第四再生序列,所述第四再生序列包括所述第一部件的所述第一再生循环和所述第二部件的第三再生循环。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法,其还包括:其中所述第一部件是电加热催化器;并且其中所述第二部件是微粒过滤器。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述操作参数是以下各项中的至少一者:电阻;温度;功率消耗;排放输出;或电流消耗。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法,其中所述操作参数的所述阈值是可配置的。10.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中在所述后处理系统中在低流量状况期间执行所述再生序列。11.一种车辆的后处理系统,其包括:电加热催化器,所述电加热催化器电耦合到电源;微粒过滤器;以及
控制器,所述控制器通信地耦合到所述电加热催化器、所述微粒过滤器和所述电源,所述控制器被配置为:监测所述电加热催化器的第一操作参数;监测所述微粒过滤器的与所述第一操作参数不同的第二操作参数;确定所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外;确定所述第二操作参数是否接近第二阈值;并且响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使至少所述电加热催化器再生。12.如权利要求11所述的后处理系统,其中响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外而执行确定所述第二操作参数是否在第二阈值范围内。13.如权利要求11所述的后处理系统,所述控制器被进一步配置为:发起包括所述电加热催化器的第一再生循环的第一再生序列;并且其中所述微粒过滤器不作为所述第一再生序列的一部分再生。14.一种车辆,其包括如权利要求11至13中任一项所述的后处理系统。15.一种非暂时性计算机可读介质,其上编码有指令,所述指令在被执行时执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。
技术总结
本公开提供了“用于在车辆寿命期间维持后处理能力的系统和方法”。提供了用于使车辆的后处理系统再生的方法和系统。监测所述后处理系统的第一部件的第一操作参数并且监测所述后处理系统的第二部件的与所述第一操作参数不同的第二操作参数。确定所述第一部件的所述第一操作参数是否在第一阈值范围之外以及所述第二操作参数是否接近第二阈值;并且响应于所述第一操作参数在所述第一阈值范围之外并且所述第二操作参数在所述第二阈值范围内,发起所述后处理系统的再生序列,所述再生序列被配置为使所述后处理系统的至少所述第一部件再生。再生。再生。
技术研发人员:大卫
受保护的技术使用者:福特全球技术公司
技术研发日:2022.12.09
技术公布日:2023/6/16

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