專利名稱：柴油發(fā)動機廢氣后處理操作員界面算法的制作方法
柴油發(fā)動機廢氣后處理操作員界面算 去
駄領域
本發(fā)明涉M柴油發(fā)動機廢氣顆粒過濾翻生的操作員控制。 背景駄
公知的發(fā)動機電子控審係統(tǒng)，劍共以處理器為基礎的發(fā)動豐鵬帝u器，其處 理來自各種源的數(shù)據(jù)從而產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)用于控制發(fā)動機的某些運作。這種具有
更加常規(guī)的車輛控制網(wǎng)， 一般為控制器局域網(wǎng)(CAN)的控制系統(tǒng)的妊作用 也是公知的。該技術的發(fā)展狀態(tài)通過汽車工程師協(xié)會的多個標準的發(fā)，體現(xiàn)， 更特別是規(guī)定ffl控制網(wǎng)的SAE J1939標準。其中SAE J1939標準試圖確保不 同制造商的發(fā)動機控制驗這種具有其做空制器的網(wǎng)絡中的形逢妊作用。
本發(fā)明的內容是柴油發(fā)動l，粒過濾器(DPF)再生的處理。DPF吸附的 柴油發(fā)動機顆粒物質(DPM)包括煙灰或者碳，可^W機部分(SOF)，和^ (也就愚閏滑油添加劑等)。艦DPF對這些組分吸附防止曾被看作黑煙的物質 從 的排氣管排出。被吸附的DPM的有機成分，即碳和SOF，在適當?shù)臅r 候和適當?shù)臈l件下在DPF中被氧化從而形成C02和H20，然后能通過排氣管并 從排氣管排入大氣。隨著時間的過去妙聚驗DPF中，ffiii^漸降低它的吸 附效率，日益地使得DPF老化。
DPF再生一般由發(fā)動機控制器處理。在發(fā)動mi空制器中定位控制的原因源 于再生要求聚^EDPF中的富余自粒燃燒或者氧化。再生DPF的一個方式包 括升高過濾器的溫度到顆粒主要部分的點火溫度，-并給過濾器提供足夠的氧氣 (常規(guī)的氧化劑)或者N02 (可能的氧化劑)來支持燃燒。雖然具有多種用于啟 動這種燃燒的技術，主要包括改變iSADPF的廢氣的物理屬性或者化學混合。 在這些參數(shù)中能夠控制是氣流溫度；氣流中的氧氣量；和氣流中的補充燃料 量(補鄉(xiāng)料會激具有樹氐的燃燒初始》鵬)。通過控制發(fā)動機操作影響所有的 這些綠
捕獲的碳氧化成C02的比率不僅通過N02或者02的、濃度JS1^^進行控制。特別地，具有DPF的三個重要的^Jt變量。第一個是氧化催化劑的"點
火" 鵬，低于該^Jt催化劑活性就太低不能使HC氧化。那個^^通常大約 為180—200攝氏度。第二個控制了 NO向N02的轉換。這個NO轉換，, 了具有下限和上限的溫度范圍，它們限定為最小溫度和最大溫度，在這些驗 下40%或者大于40%的NO轉換完成。由這兩個限值限定的轉換^it窗口從大 約250攝氏度延伸到大約450攝氏度。第三^^變量與碳在過濾器中氧化的比 率有關。在相關文獻中的參考源叫那個i^t為"平衡點溫度"(或者BPT)。在 這個纟鵬下，顆粒氧化比率有時還被認作是DPF再生的比率，與顆粒累積的比 率相等。BPT是變量中的一個，其在確定DPF使柴油發(fā)動機會,滿足預期的排 氣排放 封見和/或規(guī)則的能力上是特別重要的。
一般的柴油發(fā)動機包括在發(fā)動機控帝係統(tǒng)控制下噴射燃料到發(fā)動機氣缸中 的燃料噴射器。發(fā)動機控制系統(tǒng)控制每個脈沖的持續(xù)時間、時機選擇、大小和 可能地電擊形狀。這些因素旨辦變化從而控制燃燒完全程度、廢氣中的煙氣量、 廢氣中的未燃燃料量和廢氣溫度。在渦輪增壓柴油發(fā)動機，發(fā)動機電子控制系
統(tǒng)m渦輪增壓器的增jBa行控制從而改變排出的氧氣量。
一般地，柴油發(fā)動機比汽油機相綱和相對冷的運行。那個因素使得有問 題的BPT自然的解決。因而，柴油發(fā)動機的DPF制造商應當盡力設計地使得 BPT最小，并且柴油發(fā)動機制造商應當努力發(fā)展發(fā)動^U空制策略用來將廢氣溫 度提高到超過BPT的溫度，無論何日 獲粒子的數(shù)量超過某些以相酉改 當?shù)?方式例如通過實驗而已經(jīng)預定的界限。采用發(fā)動機控制提高廢氣溫度這種方式 是再生的一種類型。
對啟動DPF強制再生的多種方法的研究揭示了延遲主燃料噴射的起動看 起來4以乎是提高廢氣溫度最有效的方式。那個方法育,很大程度地升高廢氣溫 度，從而提高催化劑的^it高于催化劑"點火"纟鵬并且提供過乘啲能夠被催 化劑氧化的HC。這種HC的氧化MI共必要的熱量來升高DPF中的溫度高過 BPT。
柴油發(fā)動機卡車運輸業(yè)正發(fā)展用于它們相應的2007EPA-托管柴油發(fā)動機 顆粒過濾器后處理系統(tǒng)的操作員界面。這些界面可以控制兩個基本后處理操作: 允許顆粒吸附再生和抑制顆粒吸附再生。這些系統(tǒng)的操作員界面通常只提供顆 粒吸附報警燈和高排氣》鵬系統(tǒng)報警燈。美國專利號No.6,497，095論及了可以禁止再生自動起動盼瞎況。那個專利 提供了相對于低燃料儲備的這種禁止，大部分再生方法的結果是提高了燃料流

發(fā)明內容
本發(fā)明通過采用現(xiàn)有的ffl控制系統(tǒng)實現(xiàn)，且在 實施例中通艦用符 合SAE J1939標準的控制器局域網(wǎng)絡來實現(xiàn)。本發(fā)明的算法對現(xiàn)有的，控制 結構的已有特征進行了補充，以提供一種傳送DPF再生狀態(tài)給操作員的操作員 界面。該算法還允許對于在lttt前的自動再，行新的允許-禁iy空帝iJ。
DPF后處理操作員界面為操作員提f共多種狀態(tài)指示。在 實施例中，通 過采用開關指示燈來實現(xiàn)。在該優(yōu)選實施例中，慢閃開關指示顆粒吸附再生被 聯(lián)鎖(interlock)卩且止，或者發(fā)動機軟件不可用或者不正確?？扉W開關J際燈表 示J1939鏈接已經(jīng)斷開(與發(fā)動機信EM信斷開)。持續(xù)亮燈固態(tài)開關指示器顯 示顆粒吸附再生正在進行。當固態(tài)開關指示器從固態(tài)轉換為關時，再生已經(jīng)完 成。本發(fā)明的算法在某些條件下禁止顆粒吸附再生。禁止信號只在由車輛最大 速度和最小速度限定的窗口中允許。例如操作員可以選擇在低速時禁止再生， 但是當操作員提高車速，禁止功能停止(允許發(fā)動機啟動自動再生)，且操作員 通過禁止開關指示器的慢閃可以得知。操作員還可以在與發(fā)動機通信斷開時通 過禁止開關指示器的快閃得知。當禁止成功日 作員可以得知。
SAE J1939文件指定，禁止功育g優(yōu)先于再生功魁青求。我們己經(jīng)給出了滿 足這種需求的算法，同時允許操作員采用"后進先出"的算法直觀ite擇后處 理功能。
其它的作用、特征和益處在接下來所寫的說明書中將會是顯而易見的。


被認為是本發(fā)明特征部分的新穎的技術特征限定在了附加的權利要求書 中。然而，本發(fā)明本身以及使用的,模式，其進一步的目的和益處，在結合 附圖進行閱讀時，參照接下來說明性的實施例的詳細描述將得到更好的理解。
圖1是具有發(fā)動拋空制器的示例'鵬油發(fā)動機的總示意圖，其中控制器根 據(jù)本發(fā)明的原理掛共支持柴油發(fā)動機顆茅敏濾器的強諾瞎生的發(fā)動機操作。圖2 ，粒過濾器的準示意圖。
圖3是另一個顆粒過濾器的準示意圖。
圖4是ffl控制器局域網(wǎng)的高標7隹示意圖。
圖5是示出本發(fā)明原理的狀態(tài)圖。 圖6是示出本發(fā)明原理的狀態(tài)圖。 圖7是示出本發(fā)明原理的狀態(tài)圖。 圖8是示出本發(fā)明原理的狀態(tài)圖。
圖1示出了給汽車提供動力的示例性柴油發(fā)動機20的示意圖。發(fā)動機20 具有以處理器為基礎的發(fā)動柳空制系繳發(fā)動機控制器22，其處棘自各種源的 數(shù)據(jù)來控制發(fā)動豐腿行的各個方面。由發(fā)動laj空制器22處理的翻可以魏自 于外源例如傳麟或者網(wǎng)絡總線接收的繊，禾口/或內部產(chǎn)生的 。
發(fā)動機控制器22包括用于控制頓區(qū)動燃料噴射器26的運行的噴射器驅動 ?！姥?4，該電驅動燃料噴射器噴射燃料到發(fā)動機氣缸體28中的燃燒室中。相應 的燃料噴射器26連接到每^t缸上，并包括安裝在發(fā)動機上的主體和具有{ 料噴射到相應的發(fā)動機氣缸中的噴嘴。發(fā)動機控制系統(tǒng)22的處理器能夠實時地 足夠快地處理數(shù)據(jù)，從而計算出噴射器動作的定時和持續(xù)時間來設定定時和燃
發(fā)動機20進一步包括進氣系統(tǒng)，其具有安M氣缸體28上的進氣歧管30。 中間冷卻器32和渦輪增壓器36的壓縮機34在歧管30的上游。壓縮機34 Mil 中間冷卻器32吸取空氣從而產(chǎn)生增壓空氣，增壓空氣fflM相應的進氣閥從歧管 30進入每個發(fā)動機氣缸，進氣閥在發(fā)動機循環(huán)期間在適當?shù)臅r候打開和關閉。
發(fā)動機20在壓力下排出燃燒副產(chǎn)物至,于最鄉(xiāng)翔瞰的排氣系統(tǒng)中，處理后 排入大氣。排氣系統(tǒng)包括安,氣缸體28上的排氣歧管38。 !Tt從每^^M 過相應的廢氣閥^AJ^管38，廢氣閥在復合循環(huán)期間在適當?shù)臅r候打開和關閉。 排氣系鄉(xiāng)一步包括廢氣渦輪機40和柴油發(fā)動m^粒過濾器42。
發(fā)動機20的渦輪增JBI過渦，壓器36來實現(xiàn)，渦輪增壓器36進一步包 括排氣系統(tǒng)中的渦輪機40，它Mil軸與進氣系統(tǒng)中的壓縮機34連接。作用于渦 輪機40的熱廢氣使得渦輪機帶動壓縮機34運作，從而產(chǎn)生為發(fā)動機20掛共助推力的增壓空氣。排氣系統(tǒng)進一步包括位于渦輪機40下游的柴油發(fā)動禾，粒過濾器或者吸附DPF42，用來在Jt^通過排氣管44JaA大氣之前處理戯。圖2所示的DPF 表示"連續(xù)再生吸附"。它包括設置在未催化的DPF48的上游的氧化催化劑 46。 DPF48物理地吸附通過它的廢氣中的高百分數(shù)的DPM，防止吸附的DPM 進入大氣。氧化催化劑46氧化進入的廢氣中的碳氫化合物(HC)成為032和 H20并且將NO轉換成N02。然后N02用于減少吸附在DPF48中的M粒。在圖3中示出的DPF42表示另一類具有附加Ce02催化劑的DPF (或者 CSF)，附加Ce02催化齊鞭其不^^于氧化吸附顆粒的N02。它具有使氧化催 化劑與吸附物質化合的單一襯底50，由此消除了如圖2所示的DPF42中對分離 的上游氧化催化劑的需求。當廢氣正通過襯底50時，DPM被吸附，且氧化催 化劑氧化碳氫化合物(HC)并將NO轉換成N02，而N02用于氧化吸附的自 粒。示出的DPF42再生的控制通過發(fā)動機控制器執(zhí)行，在某種程度上響應由控 制器局域網(wǎng)101 (CAN)從各個控制器處接收至啲類娥，各個控制器連接到形 成CAN101主干的系統(tǒng)總線18上。參照圖4，可以看到發(fā)動禾/li空制器22連接 接收來自一系列的傳感器的，涉及用于啟動和控制過濾器再生的各種變量的數(shù) 據(jù)。傳自Jif共節(jié)流閥位置120， DPF^Jtl21 (其可以是j^t溫度)，DPF入 口壓力(涉及煙灰含量)122，廢氣質量流率123，發(fā)動機速度(,計)125 (一般凸輪軸轉動位置傳感器，用于確定噴射定時)，和煙灰量信息126。發(fā)動機 控制器22艦噴射控制器24提供噴射定時、持續(xù)時間和開鄰(124A-C)。改變 噴射，特別是改變噴射定時(例如在峰iEE力后噴射或者延遲點火噴射)會g夠 用于提高排氣^it或者將未燃燃粉菌入jm流中，因此幫助DPF再生。如上所 述，渦輪增壓器36的運行條件也可以變化。除了發(fā)動機控制器22-的實施之外， 使用的再生具體方法不是本發(fā)明的主要部分。再生的需求由煙灰量確定。 一般地，采用替代參數(shù)代^1灰量，例如DPF 入口壓力122，其與不依賴于發(fā)動機輸出變化的排氣背壓相關?？赡芑蛘咴试S再 生發(fā)生的環(huán)境可以由各種源確定。由節(jié)流閥位置，發(fā)動機速度(也就是^I計 信號)或者發(fā)動機^S提供的這些發(fā)動機運行條件者阿能與使用的再生方法相 關。然而，車輛運行劍牛也可以是相關聯(lián)的。通過與車輛運行劍牛相關的網(wǎng)絡總線18向發(fā)動機控制器22供給CAN信息。例如，防銀剎車系統(tǒng)(ABS)控制 器122可以^f共由，速度傳感器123確定的車輛速度。同樣的值也可以來自 變速控制器16，其產(chǎn)生來自變速,計17 (來自轉速計17的輸出也可以直接 衛(wèi)共給發(fā)動機控制器22)的速度信號。在裝備在 上的自動變速器上，^il 控制器16還指示 所處的檔位。如果糊準備進行動力輸出(PTO)操作， 請求PTO操作的指示可以通,接到PTO控制器的專用總線118，從PTO控 制器80間接地提供給把該信號放置到到J1939公用網(wǎng)絡總線18上的電氣系統(tǒng) 控制器(ESC) 30。關于再，制的操作員輸AM常由發(fā)動I^空制器22從儀表 群集控制器14處接收，雖然它們育,艦儀器和開關存儲鵬制器12連接到 網(wǎng)絡總線18。 ESC30直接連接到可能影響再生的多個開關(或者開關階梯)， 其中包括離合器踏板行程開關140、點火行程開關141、停車剎車行程開關142 和 控制梯形網(wǎng)絡143。操作員M:界面25執(zhí)行齡再生控制，該界面連接到儀表職控制器14 (或者，替換itt接到儀器開關存儲體控制器12)。界面25提供至少兩個開關， 包括再生禁止開關701和停止再生開關(或者"強制再生開關")601，具有與 每個開關相連的指示燈60， 50?？刂破魍ㄟ^總線18與其它 控制器互相通信。圖5-8示出了執(zhí)行本發(fā)明算法的狀態(tài)機。算法確定何時進行DPF再生，或 者何時禁止DPF再生，并告知操作員系統(tǒng)的狀況。如圖5中的狀態(tài)機500所示， 從打開點火開關141發(fā)動機運行開始502 :SA該狀態(tài)機，^t于發(fā)動機控制器 22是已知的。在最高7K平概括下，存在三種狀態(tài)504， 506， 508: (1)由發(fā)動 機控制器22自動控制的再生；(2)艦發(fā)動機控制器22禁止的再生；和(3) 發(fā)動機控制器22接受的強制再生請求。在各種轉換割牛限定中提到的勝貞割牛， 與在再生允許的情況下所滿足的其它 ^#相關。多個CAN信息在狀態(tài)機中識別。它們包括SPN3695顆粒吸附再生禁止開關這個信號顯示了禁止顆粒吸附再生的開關(再生禁止開關701)的狀態(tài)。 當該信息表5見為一^T活值，再生允許正常發(fā)生。SPN3696顆粒吸附再生強制開關(停止再生) 這個信號表示允許操作員強制顆粒吸附再生開關的狀態(tài)。 SPN3697顆茅立吸附亮燈命令SPN3700顆粒吸附活性再生狀態(tài) 如果再生發(fā)生顯^1^言號。 SPN3702顆粒吸附活性再生禁止狀態(tài) 這個信息顯示不啟動或者在完成之前暫停再生的原因。 SPN3703因禁止開，粒吸附活性再生禁止發(fā)動機啟動后從默認的自動再生控制狀態(tài)504開始，判斷是否允許轉換到 其它兩個主狀態(tài)中的任何一個。在操作員通過再生界面25輸入再生禁止請求， 滿足各種聯(lián)鎖關系(轉換條件510)之后，進入再生禁止狀態(tài)506。只有轉換條 件510滿足時才維持再生禁止狀態(tài)506。 一旦它們不滿足(^j牛511)，狀態(tài)回 復到自動控制狀態(tài)504。接下來，當操作員請求DPF停止再生且另一組的^I貞關系滿足(轉J^j牛 512)時，產(chǎn)生從自動再生狀態(tài)504至贖受停止再生請求狀態(tài)508的轉換512。 從狀態(tài)508至IJ狀態(tài)504的回復轉換在轉換^[牛513下進行。剝牛組513基本上 與轉換條件512相反或者為再生完成。還有可能直接在狀態(tài)506和508之間進行轉換。當基本上與條件組512相 同的割牛515滿足時，進行從再生禁止狀態(tài)506到接受停止再生狀態(tài)508的轉 換。從接受停止再生請求狀態(tài)508回到再生禁止狀態(tài)506的轉換路徑在發(fā)生禁 止再生請求^(牛516的情況下進行，該請求^^牛在操作員輸AS種請求時產(chǎn)生。參見圖6和7，指示器50， 60通過指示器的閃動率的變化來顯示柴油發(fā)動 機顆粒過濾器的工作狀態(tài)。在優(yōu)選實施例中，慢閃開關顯示聯(lián)鎖禁，粒吸附 再生或者發(fā)動機軟件不可用或者不正確?？扉W開關指示器50表示J1939鏈接已 經(jīng)斷開(與發(fā)動機信息交流的斷開)，就是說，一M^斜牛。持續(xù)亮燈指示器 50顯示顆粒吸附再生正在進行。當固體開關指示器50從固,換為關，再生完 成。禁止信號只在由車輛最大鞭和最小速度限定的窗口中允許。例如操作 員可以在低速時選擇禁止再生，但是當操作員提高車速，禁止功能停止(允許發(fā)動機啟動自動再生)，且操作員從t際器60的慢閃可以得知。在與發(fā)動mii信斷開時，操作員可以由禁止開關指示器60的快閃得知。當請求禁止再生成功 時，操作員可以得知。圖6示出了狀態(tài)機600，用于說明安裝在操作員界面25中的停止再生請求 開關601的明暗指示器50的控制。停止再生請求開關601 ^H位置單穩(wěn)態(tài)開關，其中上(UP)等于開(ON)，下(DOWN)等于關(OFF)(取消)而中心是空檔 (NEUTRAL)。開關601在中'lMiS是穩(wěn)定的。當點火開關141移動到一個狀態(tài)， 產(chǎn)生狀態(tài)機600從點火關狀態(tài)602到指示器50關狀態(tài)604的輸入。從狀態(tài)604可能有三種轉換，至U指示器50的"快"閃狀態(tài)616，到指示器 50的"慢"閃狀態(tài)610和到指示器50的另一個"'漫"閃狀態(tài)606。指示器50 "慢"閃狀態(tài)606相當于啟動DPF再生的準備狀態(tài)，并且只在指示器關狀態(tài)604 之后執(zhí)行，指示器關狀態(tài)604在如下四種狀態(tài)620同時發(fā)生之后進行(1 )CAN 信息(SPN3696=01)目前顯示操作員已經(jīng)請求了強制再生；(2)停止再生開關 601己經(jīng)至少暫時合到了 ON (或者UP); (3)禁止開關701還沒有合到ON或 者UP; (4)發(fā)動析腔制器22指示需要再生。響應于操作員對停止再生開關的 〈頓設定CAN SPN3696信息值，參考圖8如下戶腿。來自狀態(tài)606的各種干涉^f?？梢园l(fā)生，防止向指示器ON狀態(tài)608的轉 換。這些因素包括禁止開關701的閉合，發(fā)動IH^空制器22無效或者選擇的CAN 信息設置為^iS值(SPN 3702=01，即禁止)的失效。然后顯然地，從"慢" 閃狀態(tài)(狀態(tài)606)到指示器50持續(xù)照亮狀態(tài)608的轉換在條件626下發(fā)生， 即當停止再生開關沒有合到下或者關并且禁止開關701沒有合至U上或者開，且 點火還沒有轉到關，所有這些聯(lián)鎖已經(jīng)滿足時。此外，通過隨后的停止再生開 關601的激活，操作員旨辦超馳禁止開關701。相應地，雖然事實上禁止開關已 經(jīng)合到上的位置，如果再生開關同時或隨后也合到開或者上的位置上，還會發(fā) 生從狀態(tài)606向狀態(tài)608的轉換。剩余的兩種來自指示器50 "慢"閃狀態(tài)606的轉換基本上是機械故障。當 符合條件組622時，狀態(tài)回復到指示器50關。條件組622設定SPN 3696=00， (即不激活)，這樣轉換到狀態(tài)608的^[牛不符合。可替換地，如果停止再生開 關向下壓下或為關，或點火141轉到關，那么狀態(tài)轉為J際器關狀態(tài)604。在條 件組624盼瞎況下，狀態(tài)回復到指示器50 "慢"閃狀態(tài)612，在該狀態(tài)下產(chǎn)生 禁止開關701的干預動作(沒有被停止再生開關701隨后的壓下超馳)。存在五種來自指示器50開狀態(tài)608的轉換。這些轉換包括向指示器50"慢" 閃狀態(tài)610的轉換、向指示器50 "慢"閃狀態(tài)612的轉換、回轉到指示器50 關狀態(tài)604的轉換和向錯誤條件的轉換和向指示器50 "快"f狀態(tài)616和618 的轉換。條件組630限定了發(fā)生狀態(tài)608向狀態(tài)604轉換的時間。 一個這樣的^i牛是簡單地將點火141關閉。轉換還發(fā)生在包括SPN 3696=00信息的傳遞， 所有的發(fā)動機聯(lián)鎖條件滿足并且禁止開關701不在上的位置上這些事件同時發(fā) 生的時候。隨著再生開關601設在UP或者不在UP上，育,產(chǎn)生錯誤^f牛(SPN 3696 =10) 628。當錯誤^f牛產(chǎn)生日賴n果再生開關601不在UP上，產(chǎn)生從狀態(tài)608 到指示器50快閃狀態(tài)618的轉換。如果再生開關601在UP上，產(chǎn)生向指示器 50 "快"閃狀態(tài)616的轉換。兩種f腺條件的原因僅涉及該狀態(tài)的退出條件。 只要停止再生開關601保持UP，持續(xù)指示器50的閃動。當開關不在UP上，5 秒之后閃動停止。因而，在停止再生開^/人UP位置上解除時設定從狀態(tài)616 向狀態(tài)618的轉換。從指示器OFF狀態(tài)604到達指示器50 "快"閃所需的條件 632與從指示器持續(xù)ON狀態(tài)至l魅指示器50 "快"閃所需的條件相同?，F(xiàn)，指示器50 "慢"閃狀態(tài)610， 612進行描述。在再生可以允許的條 件下可以到達這些狀態(tài)，但是在其它情況中不需要。狀態(tài)610和612之間的不 同僅僅在于這些狀態(tài)的退出條件不同。從狀態(tài)612的退出僅到指示器OFF狀態(tài) 604并在超時后發(fā)生。從狀態(tài)610的退出僅到"慢"閃狀態(tài)612并在停止再生開 關601從它的"UP"位置解除時發(fā)生?；跅l件組636，轉換路徑設定為從指 示器OFF狀態(tài)604到指示器50 "慢"閃狀態(tài)610，其中條件組636略述了轉換 的兩子組事項。兩個子組都包括相對于再生請求(SPN 3696...10)產(chǎn)生無錯狀 態(tài)。因而，如果停止再生開關601為UP并且再生不需要，產(chǎn)生轉換。可替換地， 如果停止再生開關601為UP并且禁止開關701為UP，發(fā)生向狀態(tài)601的轉換。設定從狀態(tài)608 (J際器50持續(xù)開)到"慢"閃狀態(tài)610， 612中的任一 個的轉換路徑。任何轉換都需要發(fā)動機控制器22指示軟件無效。因而，禁止開 關701必須為UP或者發(fā)動la聯(lián)鎖^j牛必須失效。這些^[牛對于設定從狀態(tài)608 到慢閃狀態(tài)610， 612中的任一個的轉換^S夠的。確定哪一個取決于停止再生 開關601的位置。如果是UP，轉換到慢閃狀態(tài)610。如果是DOWN，轉換到慢 閃4犬態(tài)612?，F(xiàn)在參照圖7，如前0M，在點火141開時設定為禁止J^燈60的默認 OFF狀態(tài)702。再生禁止開關701雌是與停止再生開關同類的三健與急態(tài) 構件，但也可以^頓兩位置雙穩(wěn)態(tài)開關。指示燈60的ON狀態(tài)在禁止請求后延 遲，因此設定了OEF狀態(tài)702到ON狀態(tài)704的非直接轉換。替代地，當禁止開關701為UP，停止再生開關601不為UP且不存在錯誤時，設定從OFF狀態(tài) 702到達的中間延遲狀態(tài)706。 ^f牛組712描述了這些情況，在這些瞎況下，在 10秒延i&t后，可以從延遲狀態(tài)706轉換回到OFF狀態(tài)702。第一子組條件相 當于無錯產(chǎn)生和肯定地移動到下位置處的禁止開關701 。第二子組條件相當于禁 止開關不在UP上并且停止再生開關為UP。第三子組隨著通過沒有受到禁止開 關的禁止和禁止開關不在UP上的發(fā)動機控制器信息產(chǎn)生。延遲狀態(tài)706允許到 10秒，從而使得得到滿足以移動到ON狀態(tài)704。
當轉換條件714滿足時，產(chǎn)生從十秒延遲狀態(tài)706到禁止點亮狀態(tài)704的 轉換。轉換^i牛714為無錯，禁止開關不在下位置上并且要么停止再生開關為 UP要么禁止開關和停止再生開關都為UP，和發(fā)動機控制M認再生禁止和最 后點火沒有關閉。在發(fā)生CAN通信故障或者無效開關jifi之后，進行從延遲狀 態(tài)706或者ON狀態(tài)704到錯誤狀態(tài)708的轉換。
從ON狀態(tài)704的第二轉換可以回到OFF狀態(tài)702。條件組710描述了這 些瞎況，其包括(1)發(fā)動機OFF;或者(2)無錯并且要么禁止開關在下的位 置上要么具有發(fā)動機控制器沒有被禁止開關禁止的消息；或者，禁止開關不在 UP上并且停止再生開關在UP上。
最后，狀態(tài)轉換可以在OFF狀態(tài)702和f腺狀態(tài)708之間進行。在條件組 716發(fā)生的情況下時,即基本上為斷開CAN網(wǎng)絡通信或者出現(xiàn)無效開關位置時， 從OFF狀態(tài)702到達,t^狀態(tài)708。在修復(或者指示)良好CAN通信與所有 的開關tM都有效，或者轉到點火OFF的情況下，進行從錯誤狀態(tài)708到OFF 狀態(tài)702的轉換。
參考圖8，狀態(tài)機限定了 CAN信息SPN 3696的數(shù)值(強制再生)。如前所 述，缺省認為是OFF狀態(tài)802，這里相當于信息值為"00"。響應于停止再生開 關601的運作和延遲的結束，SPN3696值被復位。值的復位開始于OFF狀態(tài)802 向兩^H中延遲狀態(tài)804的轉換。該轉換的條件為停止再生開關為UP，禁止開關 不為UP且需要再生。
從延遲狀態(tài)804回到OFF狀態(tài)802的狀態(tài)轉換可以進行。條件組810限定 了發(fā)生這種轉換的條件，如果無錯并且隨后的邏輯關系保持正確就發(fā)生延遲 周期(這里從再生請求開始有兩全H中)與[停止再生開關在下的位置或(禁止開 關為UP與停止再生開關不為UP)或點火為OFF]。從兩力H中延遲狀態(tài)804向ON狀態(tài)(SPN 3696=01)的轉換在條件組812 滿足時發(fā)生。劍牛組812規(guī)定無錯與發(fā)動mj空制器22報告所有聯(lián)鎖己經(jīng)滿足 與[禁止開關不為UP (禁止開關為UP與停止再生開關為UP)]與點火開關不為 OFF且停止剎車142設定。
從ON狀態(tài)806到OFF狀態(tài)802的轉換在滿足^j牛組814要求的情況下發(fā) 生。條件組814規(guī)定
無錯與[點火為OFF或停止再生開關601為DOWN或(禁止開關701為 UP與停止再生開關不為UP)或再生完成(SPN=3700從01轉換為00)或具有 所有用于再生的聯(lián)鎖還沒有滿足(SPN 3702=01)的發(fā)動^^空制器22信息或(當 選定模式和停ib剎車沒有設定附艮給糊)]。
基本上相同的條件組818， 816發(fā)生后接下來就是,f^狀態(tài)?；镜?，條件 組818， 816為已經(jīng)斷開CAN通信或者檢測到無效開關位置。錯誤狀態(tài)808只 能夠退到OFF狀態(tài)802。這在重建起良好的CAN通信且沒有無效開關位置，或 者在點火關閉的情況下產(chǎn)生。
亍頓SAEJ1939通信，無論何時點火為開，會,給操作員DPF再生狀態(tài)的 指示。操作員所需的動作通過界面簡單化而減少。其它方法禾傭高^it氣報警 指示器來警告操作員正在進行DPF再生，而本發(fā)明的算法確定狀態(tài)并且在停止 再生請求開關的開關指示器中報告這種狀態(tài)。例如，失效的聯(lián)鎖以慢閃的方式 進行顯示，而臨界誤差以快閃的方式進行顯示。不閃燈的方式表示接受請求的 操作并且表示執(zhí)行操作。通過本發(fā)明的界面，結合現(xiàn)有控制器區(qū)域網(wǎng)絡和補充 禾，設計，賦予了操作員干預DPF再生的能力。
雖然本發(fā)明{又顯示了幾種形式，然而這并不用于限定本發(fā)明而是能夠在不 脫離本發(fā)明的衞特喵圍的情況下進行各種變化和修改。
權利要求
1. 一種實現(xiàn)對柴油發(fā)動機的柴油發(fā)動機顆粒過濾器的再生循環(huán)的受限的操作員控制的方法，該方法包括以下步驟設定操作員啟動強制再生的輸入；設定操作員啟動禁止再生的輸入；設定可見顯示指示；響應于發(fā)動機點火開關的打開，使可見顯示指示呈現(xiàn)指示再生處于關狀態(tài)的狀態(tài)；從關狀態(tài)，響應于操作員的再生請求和來自發(fā)動機控制器的需要再生的狀態(tài)指示，使可見顯示呈現(xiàn)指示柴油發(fā)動機顆粒過濾器需要再生的狀態(tài)；從需要再生狀態(tài)，進一步響應于來自發(fā)動機控制器的所有再生聯(lián)鎖已經(jīng)滿足的指示，使可見顯示呈現(xiàn)指示再生正在進行的狀態(tài)；和從再生正在進行狀態(tài)，響應于再生完成的指示，使可見顯示重新呈現(xiàn)關狀態(tài)。
2、如權禾腰求1戶腿的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟-響應于點火開關從關到開的轉換，使可見顯示呈現(xiàn)表示再生沒有被操作員操作為禁止的狀態(tài)；響應于操作員啟動禁止開，禁止再生和沒有其他操作員對強制再生的請求，鵬示指^SA延遲狀態(tài)；和在延遲終結和條件不再進一步改變之后，使可見顯示呈現(xiàn)指示再生禁止的開狀態(tài)。
3、 一禾中能使操作員干預柴油發(fā)動機in;顆粒過濾翻生循環(huán)的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制器的局域網(wǎng)絡；連接到控制器局域網(wǎng)絡的發(fā)動機控制器； 在發(fā)動抑空制器控制下運行的柴油發(fā)動機和排氣系統(tǒng)； 連接在排氣系統(tǒng)中的柴油發(fā)動豐，粒過濾器，通過改變在發(fā)動機控制器控 制下的發(fā)動機的運fi^行柴油發(fā)動豐，米敏濾器的再生；禾口操作員界面，其設有再生禁止開關和強制再生開關，進一步設有用于指示再生狀態(tài)的可見顯示，操作員界面M控制器局域網(wǎng)絡與發(fā)動機控制器通信。
4、 如權禾腰求3戶腿的控制系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括 按程序工作地連接到控制器局域網(wǎng)絡的控制器，響應于來自發(fā)動積腔制器和操作員輸入的信息，確定操作員界面的狀態(tài)，所述狀態(tài)包括(1)不發(fā) 粒過濾器再生的指示；(2)正在進行顆粒過濾器再生的指示；(3)已經(jīng)被操作員干預禁ih^^l濾器再生的指示。
5、 如權利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括 發(fā)動機點火開關從關移動到開上之后或者在再生完成之后，指示顆粒過濾器再生不在進行的狀態(tài)。
6、 如權利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括 某種程度上響應于強制再生和再生禁止開關的操作的不發(fā)生狀態(tài)指示之后，指示顆粒過濾翻生正在進行的狀態(tài)。
7、 如權利要求6所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括 在再生的狀態(tài)指示或者不發(fā)生再生的狀態(tài)指示之后，響應于再生禁止開關狀態(tài)指示顆粒過濾，生禁止的狀態(tài)。
8、 如權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括 對應于在指示中途禁止時延遲指示再生非禁止和禁止狀態(tài)的狀態(tài)。
9、 如權利要求8所述的控制系統(tǒng)，其年寺征在于，進一步包括 在任何其它狀態(tài)之后響應于錯誤或者無效強制再生開關位置或者再生禁止開關位置發(fā)生的指示錯誤條件的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動機廢氣后處理操作員界面算法。根據(jù)本發(fā)明，汽車操作員界面和控制算法傳送柴油發(fā)動機顆粒過濾器再生狀態(tài)給操作員。算法還通過限制禁止功能，允許對在此之前的自動再生進行新的控制。DPF后處理操作界面提供多種狀態(tài)指示給操作員。在優(yōu)選的實施例中，采用切換指示燈來作用。
文檔編號F01N3/021GK101302954SQ20081012580
公開日2008年11月12日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權日2007年2月27日
發(fā)明者D·M·哈芒德, J·F·羅茲, M·A·阿伯拉汗, R·M·米勒 申請人:萬國卡車知識產(chǎn)權有限公司