BR102020017100A2

BR102020017100A2 - Veículo de trabalho, e, método para controle de um motor de combustão interna

Info

Publication number: BR102020017100A2
Application number: BR102020017100-3A
Authority: BR
Inventors: Justin J. Urbanek; Justin E. Fritz; Patrick Keller; Brent M. Hunold
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2021-10-13
Also published as: CN112709646B; CN112709646A; US11053874B2; US20210123390A1; EP3812569A1

Abstract

veículo de trabalho, e, método para controle de um motor de combustão interna. um veículo de trabalho por incluir um motor de combustão interna, um sistema de pós-tratamento, e pelo menos um controlador. o controlador é configurado para usar uma temperatura do sistema de póstratamento, para determinar um nível de hidrocarboneto do sistema de póstratamento, e definir uma velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro alto se o nível de hidrocarboneto estiver acima de um teto de hidrocarboneto, como ponto neutro ultra-baixo se o nível de hidrocarboneto estiver abaixo de um piso de hidrocarboneto, e como ponto neutro baixo se o nível de hidrocarboneto estiver entre o piso de hidrocarboneto e o teto de hidrocarboneto.

Description

VEÍCULO DE TRABALHO, E, MÉTODO PARA CONTROLE DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA

Campo Técnico

[001] A presente descrição geralmente se refere a um sistema e método para controlar um motor. Uma modalidade da presente invenção refere-se a um gerenciamento eficiente de um ponto neutro ultra-baixo para um motor.

Fundamentos

[002] Um motor para um veículo de trabalho pode ter um sistema de pós-tratamento instalado para tratar o gás de escapamento de um motor para reduzir ou remover certos componentes indesejados do gás. O desempenho desse sistema de pós-tratamento pode variar com a carga de motor, temperatura de escapamento e fluxo de escapamento, de modo que hidrocarbonetos podem se acumular ou oxidar no sistema de pós-tratamento dependendo das condições. Tais sistemas de pós-tratamento podem ter sensores instalados, os quais podem ser monitorados por um controlador para uso na estimativa do acúmulo de hidrocarbonetos, ou nível de hidrocarboneto, e agir para gerenciar o nível de hidrocarboneto.

[003] Enquanto um veículo de trabalho não está realizando uma tarefa, a rotação do motor pode ser reduzida para ponto neutro baixo para economizar combustível, se não houver demanda ou carga no motor que necessite de uma rotação mais alta. Um controlador que gerencia o nível de hidrocarboneto em um sistema de pós-tratamento pode ser configurado para evitar que a velocidade do motor caia para essa baixa rotação e pode, em vez disso, evitar que a velocidade do motor caia abaixo de uma velocidade de ponto neutro alto do motor, porque esta velocidade em ponto neutro alto pode ajudar a manter a temperatura mais alta no sistema de pós-tratamento para retardar, prevenir ou reverter o acúmulo de hidrocarbonetos.

[004] Certos veículos podem incluir um recurso que permite que a velocidade do motor caia ainda mais para um ponto neutro ultra-baixo se certas condições forem atendidas, por exemplo, um período prolongado de tempo em ponto neutro. O ponto neutro ultra-baixo pode oferecer oportunidades para a conservação de combustível, mas pode ter interações com o controle do nível de hidrocarbonetos do sistema de pós-tratamento.

Sumário

[005] Vários aspectos de exemplos da presente invenção são expostos nas reivindicações.

[006] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, um veículo de trabalho por incluir um motor de combustão interna, um sistema de pós-tratamento, e pelo menos um controlador. O sistema de pós-tratamento pode ser configurado para tratar gás de escapamento do motor. O pelo menos um controlador pode estar em comunicação com o motor e o sistema de póstratamento, e configurado para determinar um nível de hidrocarboneto do sistema de pós-tratamento, definir uma velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro alto se o nível de hidrocarboneto estiver acima de um teto de hidrocarboneto, definir uma velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro ultra-baixo se o nível de hidrocarboneto estiver abaixo de um piso de hidrocarboneto, o nível de hidrocarboneto do piso de hidrocarboneto menor do que o nível de hidrocarboneto do teto de hidrocarboneto, e definir a velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro baixo se o nível de hidrocarboneto estiver entre o teto de hidrocarboneto e o piso de hidrocarboneto, a velocidade do motor em ponto neutro baixo sendo maior que a velocidade do motor em ponto neutro ultra-baixo, a velocidade do motor em ponto neutro baixo menor que a velocidade do motor em ponto neutro alto.

[007] De acordo com um segundo aspecto da presente descrição, um método para controle de um motor de combustão interna com um sistema de pós-tratamento configurado para tratar gás de escapamento do motor pode incluir: (a) determinar um temperatura atual do sistema de pós-tratamento, (b) estimar, pelo uso da temperatura atual do sistema de pós-tratamento, se a futura temperatura do sistema de pós-tratamento estará abaixo de uma temperatura de pós-tratamento mínima, (c) definir uma velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro alto se a temperatura atual do sistema de pós-tratamento estiver abaixo da temperatura de pós-tratamento mínima; (d) definir a velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro ultra-baixo se (i) a velocidade de ponto neutro não estiver definida como ponto neutro alto e (ii) a futura temperatura do sistema de pós-tratamento estiver estimada para não estar abaixo da temperatura de pós-tratamento mínima; e
(e) definir a velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro baixo se não estiver definida como ponto neutro ultra-baixo ou ponto neutro alto, a velocidade do motor em ponto neutro ultra-baixo sendo menor que a velocidade do motor em ponto neutro baixo, a velocidade do motor em ponto neutro alto maior que a velocidade do motor em ponto neutro baixo.

[008] Os aspectos acima e outros tornar-se-ão aparentes a partir da descrição a seguir e dos desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos

[009] A descrição detalhada dos desenhos refere-se às figuras anexas em que:
a Figura 1 é uma vista lateral de uma modalidade de um veículo de trabalho, com seu corpo cortado a fim de revelar um motor e um sistema de pós-tratamento.

[0010] A Figura 2 é uma vista lateral do motor e do sistema de póstratamento.

[0011] a Figura 3 é um esquema do motor e do sistema de póstratamento ilustrativos compreendendo um sistema de redução catalítica seletiva (SCR) e um sistema de catalisador de oxidação diesel (DOC);
a Figura 4 é um fluxograma de uma primeira modalidade de um método para gerenciamento de um ponto neutro ultra-baixo do motor;
a Figura 5 é um fluxograma de uma segunda modalidade de um método para gerenciamento de um ponto neutro ultra-baixo do motor; e
a Figura 6 é um fluxograma de uma terceira modalidade de um método para gerenciamento de um ponto neutro ultra-baixo do motor; e
Os mesmos números de referência são usados para indicar os mesmos elementos através de todas das várias figuras.

Descrição Detalhada

[0012] Pelo menos uma modalidade de exemplo da matéria desta descrição é entendida por referência às Figuras 1 a 5 dos desenhos.

[0013] A Figura 1 ilustra um veículo de trabalho 100, que está ilustrado aqui como uma retroescavadeira. Em modalidades alternativas, o veículo de trabalho 100 pode ser qualquer veículo de trabalho com um motor e um sistema de pós-tratamento, tais como caminhão de carroçaria móvel articulada, carregadeira de esteira compacta, veículo sobre lagartas (por exemplo, trator de terraplanagem com lagartas, carregadora de lagartas), escavadora, cortador-enfardadeira, trator transportador, colheitadeira, caminhão de transporte, carregadora de lança articulada, motoniveladora, raspadora, rechegadora, pulverizador, mini-carregadoras, trator, trator carregador e carregador com rodas, para citar alguns veículos de trabalho. O veículo de trabalho 100 compreende um chassi 102, tal como uma armação ou uma construção de corpo unitário, que provê estrutura, resistência, rigidez e pontos de fixação para o veículo de trabalho 100.

[0014] Conectado à frente do veículo de trabalho 100 há uma ferramenta de trabalho 104. A ferramenta de trabalho 104 é ilustrada como uma pá de escavação, mas pode ser de qualquer outra sorte de ferramentas de trabalho, como forquilhas, uma lâmina, uma verruma ou um martelo, para citar algumas ferramentas de trabalho. A ferramenta de trabalho 104 é conectada de forma móvel ao chassi 102 por meio de uma articulação 106, que é composta por vários membros rígidos articuladamente conectados uns aos outros, ao chassi 102 e à ferramenta de trabalho 104. A articulação 106 permite que a ferramenta de trabalho 104 seja levantada e abaixada em relação ao chassi 102, bem como inclinada para frente ou para trás. Por exemplo, a articulação 106 pode ser acionada para inclinar a ferramenta de trabalho 104 para trás para reunir o material ou para frente para despejar tal material. A articulação 106 e a ferramenta de trabalho 104 podem ser levantadas ou abaixadas em relação ao chassi 102 por cilindros de elevação e a ferramenta de trabalho 104 pode ser inclinada em relação ao chassi 102 por um cilindro de inclinação. A ferramenta de trabalho 104, a articulação 106, os cilindros de elevação e o cilindro de inclinação podem ser referidos coletivamente como um conjunto de carregadeira 108.

[0015] Conectado à parte traseira do veículo de trabalho 100 está um conjunto de retroescavadeira 110, compreendendo uma estrutura oscilante 112, uma lança 114, uma vareta 116 e uma ferramenta de trabalho 118. A estrutura oscilante 112 conecta de forma articulada o conjunto de retroescavadeira 110 ao chassi 102 de modo a permitir que o conjunto de retroescavadeira 110 gire para a esquerda e direita em relação a um operador sentado em uma estação de operador 120 do veículo de trabalho 100. A lança 114 é conectada de forma articulada à estrutura oscilante 112 em uma primeira extremidade e se estende verticalmente e para trás a partir da estrutura oscilante 112 para conectar de forma articulada à vareta 116 em uma segunda extremidade. Isso permite que a lança 114 gire em torno de um eixo substancialmente horizontal em relação ao veículo de trabalho 100, permitindo que a lança 114 seja elevada em direção a uma posição vertical e abaixada em direção a uma posição horizontal. A vareta de drenagem 116 é, de modo semelhante, conectada articuladamente à lança 114 em torno de um eixo substancialmente horizontal em relação ao veículo de trabalho 100 em uma primeira extremidade e se estende em direção a uma conexão de articulação com a ferramenta de trabalho 118 em uma segunda extremidade. A amplitude de movimento da vareta 116 permite que ela seja articulada de modo a formar uma forma de V estreita com a lança 114, que posiciona a segunda extremidade da vareta 116 (e a ferramenta de trabalho 118) perto da estrutura oscilante 112, ou a ser articulado de modo a formar quase uma linha reta com a lança 114, que posiciona a segunda extremidade da vareta 116 (e a ferramenta de trabalho 118) longe tanto da estrutura oscilante 112 quanto da lança 114. A ferramenta de trabalho 118 é ilustrada como uma pá de escavação, mas pode ser qualquer outra sorte de diferentes tipos de ferramentas de trabalho. Na Figura 1, a ferramenta de trabalho 118 é conectada de forma articulada diretamente à vareta 116, mas em modalidades alternativas, a ferramenta de trabalho 118 pode se conectar de forma articulada à vareta 116 por meio de um acoplador ou outro componente intermediário. Cilindros hidráulicos podem ser usados para acionar a lança 114, a vareta de nível 116 e a ferramenta de trabalho 118.

[0016] O veículo de trabalho 100 é movido por um motor de combustão interna 122, que nesta modalidade é um motor diesel turboalimentado. O motor 122 alimenta o veículo de trabalho 100 por meio de componentes rotativamente acoplados ao motor 122, como transmissões, bombas hidráulicas, bombas de água e alternadores ou inversores. Esses componentes podem ser acoplados rotativamente ao motor 122 por meio de estrias ou outra engrenagem que permite que o torque seja transmitido e, assim, acione os componentes.

[0017] O gás de escapamento do motor 122 flui através de um sistema de pós-tratamento 124, que está configurado para tratar este gás de escapamento para reduzir ou remover certos componentes, como partículas e óxidos de nitrogênio. O sistema de pós-tratamento 124 inclui um sistema de redução catalítica seletiva (SCR) 126, que recebe fluido de escapamento de diesel (DEF) de um tanque de DEF 128 e injeta o DEF recebido através de bocais ou outras aberturas na corrente de escapamento do motor 122, onde pode se misturar com os gases de escapamento e reagir com certos componentes. A temperatura na qual o DEF se mistura com o gás de escapamento afeta as reações químicas que ocorrem entre o DEF e os gases de escapamento (em particular os óxidos de nitrogênio), portanto, muitas vezes há uma faixa de temperatura alvo ao longo da qual essa reação deve ocorrer.

[0018] A Figura 2 ilustra uma versão simplificada do motor 122 e do sistema de pós-tratamento 124. O DEF é armazenado no tanque de DEF 128 e, em seguida, bombeado para o SCR 126, onde é injetado no gás de escapamento do motor 122. Nesta modalidade, o gás de escapamento do motor 122 passa através de um filtro de partículas de diesel (DPF) 130, em seguida, o SCR 126 antes de ser expelido para o exterior através do tubo de escapamento 132. Alguns dos componentes responsáveis pelo manuseio do DEF são descritos posteriormente em US 9.518.499, que é aqui incorporado por referência.

[0019] Em comunicação com o motor 122 está uma unidade de controle do motor (ECU) 134, que também pode ser referida como um controlador. A ECU 134 controla e monitora o motor 122 por meio de sua comunicação (por exemplo, através de um barramento de dados do veículo) com vários componentes associados ao motor 122 ou seu estado operacional, como sensores e solenoides. A ECU 134 é provida com sinais de entrada de sensores configurados para detectar vários estados operacionais ou características do motor 122 (por exemplo, velocidade de rotação, temperaturas, pressões) ou o sistema de pós-tratamento 124 (por exemplo, temperaturas, pressões), bem como usar as entradas do veículo (por exemplo, posição do acelerador, rotação do motor solicitada, potência do motor solicitada). A ECU 134 usa essas entradas para controlar o motor 122 e o sistema de pós-tratamento 124, incluindo o controle de alguns aspectos diretamente (por exemplo, velocidade do motor, potência do motor, abastecimento, dosagem de DEF) e outros aspectos indiretamente (por exemplo, temperaturas do motor 122, temperaturas do sistema de póstratamento 124).

[0020] A ECU 134 pode se comunicar com uma Unidade de Controle do Veículo (VCU) 136, como por meio de um barramento de dados do veículo, como uma rede de área do controlador (CAN) ou uma rede sem fio, incluindo a troca de mensagens de dados (por exemplo, entrada e comandos). A VCU 136 fica em comunicação com as mensagens de dados e os dados do sensor associados ao motor 122 através da ECU 134 de modo que a VCU 136 possa receber sinais indicativos do estado ou desempenho do motor 122. A VCU 136 pode, assim, receber sinais da ECU 134 indicativos das características operacionais do motor 122, tais como mensagens CAN comunicando a velocidade do motor 122 (ou seja, a velocidade de rotação do eixo de manivela do motor 122), sua potência de saída e a temperatura em certos locais ou de certos componentes do motor 122 e do sistema de póstratamento 124. Por exemplo, a ECU 134 pode enviar mensagens CAN indicativas de temperaturas do motor 122, que podem ser com base em sinais de sensores de temperatura configurados para medir a temperatura do óleo, refrigerante ou bloco do motor 122, da SCR 126 do pós-tratamento 124, ou o escapamento fluindo através do tubo de escapamento 132.

[0021] A VCU 136 controla e monitora vários aspectos do veículo de trabalho 100 por meio de sua comunicação com vários componentes a bordo do veículo de trabalho 100, como sensores e solenoides. Essas entradas incluem sensores em todo o veículo de trabalho 100 (por exemplo, sensores de posição, câmeras, receptores GNSS) que podem prover sinais que podem ser usados para executar algoritmos para controlar o veículo de trabalho 100, como sua velocidade ou como ele executa uma tarefa de trabalho. A VCU 136 fica em comunicação com um sensor de temperatura ambiente 138, que está posicionado e configurado de modo a medir a temperatura ambiente do entorno do veículo de trabalho 100, que também pode ser referida como a temperatura ambiente, temperatura atmosférica ou temperatura externa. O sensor de temperatura 138 pode ser posicionado remotamente de componentes quentes ou frios do veículo de trabalho 100 para permitir que ele meça melhor a temperatura do ar em torno do veículo de trabalho 100 sem interferência de fontes térmicas locais. O sensor de temperatura 138 comunica a temperatura ambiente para a VCU 136 por meio de um sinal de voltagem transportado em um feixe de fios que interconecta eletricamente o sensor de temperatura 138 e o VCU 136. A VCU 136 recebe este sinal de temperatura ambiente e determina a temperatura ambiente correspondente que indica usando uma estrutura de dados, por exemplo, uma tabela de pesquisa que mapeia as tensões recebidas do sensor de temperatura 138 para temperaturas associadas. Em modalidades alternativas, o sinal de temperatura ambiente pode ser outro sinal elétrico, por exemplo, uma mensagem CAN indicando um valor correspondente à temperatura ambiente detectada. Em outras modalidades alternativas, a temperatura ambiente pode ser determinada a partir de um sinal sem fio recebido de uma fonte externa que indica a temperatura do ar na área do veículo de trabalho 100.

[0022] A Figura 3 é uma ilustração esquemática de um sistema de energia 140, que inclui o motor 122, o sistema de pós-tratamento 124 e outros componentes, detalhes adicionais para os quais são providos na US 9.145.818, que é aqui incorporada por referência. O motor 122 produz um gás de escapamento, conforme indicado pela seta direcional 141. Nesta modalidade, o motor 122 compreende um motor a diesel, mas em outras modalidades, pode ser um motor a gasolina, um motor de queima de combustível gasoso (por exemplo, gás natural) ou qualquer outro motor de produção de gás de escapamento. O motor 122 pode ser de uma variedade de tamanhos de 2-25 litros de deslocamento, com qualquer número de cilindros (não mostrado) e em qualquer configuração (por exemplo, “V”, em linha, radial). O motor 122 pode incluir vários sensores, como sensores de temperatura, sensores de pressão e sensores de fluxo de massa, apenas alguns dos quais são mostrados na Figura 3.

[0023] O sistema de energia 140 compreende um sistema de entrada 142 incluindo um primeiro turbocompressor 144 e um segundo turbocompressor 146, que podem cada um compreender um compressor de geometria fixa, um compressor de geometria variável ou qualquer outro tipo de compressor que seja capaz de comprimir o gás de entrada fresco para um nível de pressão elevado. O sistema de energia 140 também inclui um sistema de escapamento 148, que tem componentes para direcionar os gases de escapamento do escapamento do motor 122 para a atmosfera. O sistema de energia 140 também tem um sistema EGR 150 para receber uma porção recirculada do gás de escapamento do motor 122.

[0024] O sistema de escapamento 148 compreende um sistema de pós-tratamento 124 e pelo menos uma parte dos gás de escapamento passa através do mesmo. O sistema de pós-tratamento 124 remove vários compostos químicos e emissões de partículas presentes nos gases de escapamento recebidos do motor 122. Depois de ser tratado pelo sistema de pós-tratamento 124, o gás de escapamento é expelido para a atmosfera através do tubo de escapamento 132. O sistema de pós-tratamento 124 pode incluir um sensor de NOx 152 que produz e transmite um sinal de NOx para a ECU 134, indicativo de um teor de NOx de gás de escapamento fluindo desse modo. A título de exemplo, o sensor de NOx 152 pode contar com uma reação eletroquímica ou catalítica que gera uma corrente, cuja magnitude é indicativa da concentração de NOx do gás de escapamento.

[0025] Entre outras, a ECU 134 tem uma ou mais das seguintes funções: (1) conversão de entradas de sensores analógicos em saídas digitais, (2) realização de cálculos matemáticos para todo o combustível e outros sistemas, (3) realização de autodiagnósticos e (4) armazenamento de informações. A ECU 134 pode, em resposta ao sinal de NOx, controlar uma temperatura de combustão do motor 122 e/ou a quantidade de um redutor injetado no gás de escapamento.

[0026] O sistema de pós-tratamento 124 ilustrado tem um catalisador de oxidação de diesel (DOC) 154, um filtro de partículas de diesel (DPF) 156 e o SCR 126, embora a necessidade de tais componentes dependa do tamanho específico e da aplicação do sistema de energia 140. O SCR 126 tem um injetor de redutor 158, um catalisador SCR 160 e um catalisador de oxidação de amônia (AOC) 162. O gás de escapamento pode fluir através do DOC 154, do DPF 156, do catalisador SCR 160 e do AOC 162 e, em seguida, expelido para a atmosfera através do tubo de escapamento 132. O gás de escapamento que é tratado no sistema de pós-tratamento 124 e liberado na atmosfera contém significativamente menos poluentes (por exemplo, PM, NOx e hidrocarbonetos) do que o gás de escapamento não tratado. O injetor de redutor 158 está posicionado a montante do catalisador SCR 160. O injetor de redutor 158 pode ser, por exemplo, um injetor que é seletivamente controlável para injetar redutor diretamente no gás de escapamento. Um sensor de temperatura SCR 164 é configurado para detectar uma temperatura do sistema de pós-tratamento 124, especificamente uma temperatura do SCR 126, e prover um sinal indicativo desta temperatura para a ECU 134 (por exemplo, através de um feixe de fios ou um barramento de dados). Um sensor de temperatura DOC 166 é configurado para detectar outra temperatura do sistema de pós-tratamento 124, especificamente uma temperatura do DOC 154, e prover um sinal indicativo desta temperatura para a ECU 134.

[0027] As Figuras 4-6 são fluxogramas de diferentes modalidades de sistemas de controle que podem ser executados por pelo menos um controlador, como por meio da cooperação da ECU 134 e da VCU 136, ou por um único controlador. Os sistemas de controle definem a velocidade alvo do motor 122 quando ele está funcionando em um estado de espera ou de baixa energia, comumente referido como ponto neutro. Os sistemas de controle, portanto, controlam a configuração da velocidade de ponto neutro do motor 122, ou a velocidade de rotação do motor enquanto está em ponto neutro. Nessas modalidades, o motor 122 pode ser operado em ponto neutro baixo, ponto neutro alto ou ponto neutro ultra-baixo. O ponto neutro baixo é uma velocidade de ponto neutro padrão ou predefinida que seria utilizada quando as condições específicas para permitir o ponto neutro alto ou ultrabaixo não estivessem presentes. O ponto neutro alto utiliza uma velocidade de ponto neutro acima daquela de ponto neutro baixo e, nesses sistemas de controle, é utilizada para evitar ou reverter o acúmulo excessivo de hidrocarbonetos no sistema de pós-tratamento 124. O ponto neutro ultra-baixo utiliza uma velocidade de ponto neutro abaixo do ponto neutro e, nesses sistemas de controle, é utilizado quando pode permitir maior economia de combustível devido ao menor consumo de combustível do motor 122 em velocidades reduzidas.

[0028] As velocidades desejadas de ponto neutro em cada ponto neutro baixo, ponto neutro alto e ponto neutro ultra-baixo podem variar de acordo com o motor e a aplicação e podem ser influenciadas por fatores como tipo de motor, tamanho e número de cilindros. Nas modalidades ilustradas nas Figuras 4-6, que envolvem motores diesel na faixa de 2 a 25 litros de deslocamento, o ponto neutro baixo é 785-1049 rotações por minuto (RPM), o ponto neutro alto é 1050-1300 RPM e o ponto neutro ultra-baixo está abaixo de 785 RPM, embora outras modalidades possam envolver diferentes faixas de velocidade para os vários pontos neutros. Quando em cada um desses pontos neutros, a velocidade do motor 122 terá uma média dentro da faixa ao longo de um período de tempo (por exemplo, 10 segundos), mas flutuações temporárias abaixo ou acima da faixa podem ocorrer. Por exemplo, adicionar rapidamente uma carga ao motor 122 pode diminuir temporariamente a velocidade do motor até que a ECU 134 possa se ajustar à carga. Por outro lado, remover rapidamente uma carga no motor 122 pode aumentar temporariamente a velocidade do motor.

[0029] Nessas modalidades, a manutenção do motor 122 na velocidade de ponto neutro selecionada é tratada por um sistema de controle separado, que pode ser qualquer um de uma série de sistemas de controle conhecidos na técnica para controlar a velocidade de um motor em torno de uma velocidade alvo. Como um exemplo, o sistema de controle para manter a velocidade de ponto neutro poderia ser um controle proporcional que aumenta a potência de saída do motor 122 proporcional à sua queda abaixo da velocidade de ponto neutro alvo e, inversamente, diminui a potência de saída do motor 122 proporcional à sua elevação acima da velocidade de ponto neutro desejada. Como outros exemplos, o sistema de controle para manter a velocidade de ponto neutro pode ser um controle PI (integral proporcional) ou PID (derivada integral proporcional), que determina a diferença entre a velocidade de ponto neutro alvo e a velocidade de ponto neutro real, que pode ser referida como o erro e, em seguida, ajustar a saída de potência do motor com base em um ou mais de (i) um produto de uma primeira constante e o erro, (ii) um produto de uma segunda constante e a integração do erro ao longo do tempo, e (iii) um produto de uma terceira constante e uma derivada do erro ao longo do tempo.

[0030] A Figura 4 é um fluxograma de um sistema de controle 200 que é executado por uma combinação da ECU 134 e da VCU 136 em cooperação uma com a outra. O subsistema 202 é executado pela ECU 134 e o subsistema 204 é executado pela VCU 136, com os dois subsistemas em comunicação um com o outro através de um CAN e trocando informações como parte do sistema de controle 200.

[0031] No subsistema 202, a ECU 134 determina pelo menos uma temperatura do sistema de pós-tratamento 124 na etapa 206. Nesta modalidade, a ECU 134 é eletricamente conectada ao sensor de temperatura SCR 164 e ao sensor de temperatura DOC 166 através de um feixe de fios. A ECU 134 recebe um sinal de temperatura indicativo da temperatura do SCR 126 e do DOC 154 (uma temperatura detectada) do sensor de temperatura SCR 164 e do sensor de temperatura DOC 166, respectivamente, na forma de uma tensão entre 0,5 volts e 4,5 volts que corresponde a uma faixa de temperatura associada. Embora esta modalidade controle a configuração da velocidade de ponto neutro com base nessas duas temperaturas, outras modalidades podem usar qualquer número de temperaturas do sistema de póstratamento 124 (por exemplo, 1, 2, 3, 4) e essas temperaturas podem indicar temperaturas de qualquer número de componentes ou localizações dentro do sistema de pós-tratamento 124.

[0032] Em modalidades alternativas, a ECU 134 pode estimar uma temperatura atual, que pode se correlacionar a uma temperatura real de um componente como o SCR 126, mas também pode ser apenas uma temperatura geral ou não específica do sistema de pós-tratamento 124 útil para controle ou fins computacionais. Estimar a temperatura atual de um componente específico, como o SCR 126, usando um modelo computacional pode ser desejado em certas aplicações, por exemplo, se detectar diretamente essa temperatura com um sensor é difícil devido ao empacotamento do sistema de pós-tratamento 124 ou se o ambiente na área detectada é um desafio para a sobrevivência de um sensor de temperatura. A determinação de pelo menos uma temperatura do sistema de pós-tratamento 124 estimando uma temperatura atual que é geral ou não específica pode ser desejada em outras aplicações, por exemplo, se for desejável que a temperatura não represente a de qualquer componente específico, ou modelos computacionais complexos não melhorem a precisão ou robustez para garantir o desenvolvimento adicional ou recursos de computação.

[0033] Na etapa 208, a ECU 134 provê esta informação de temperatura para a VCU 136 por meio da CAN. Especificamente, a ECU 134 envia a mensagem CAN M208 contendo informações de temperatura para a VCU 136. A mensagem M208 pode ser enviada em intervalos regulares (por exemplo, a cada 30 segundos), apenas quando a temperatura tiver mudado, ou apenas ao receber uma mensagem de solicitação de informação de temperatura da VCU 136.

[0034] Depois de enviar a informação de temperatura para a VCU 136 na etapa 208, a ECU 134 continua para a etapa 210, onde avalia o nível de hidrocarboneto do sistema de pós-tratamento 124. O “nível de hidrocarboneto” representa uma estimativa da quantidade de hidrocarbonetos no sistema de pós-tratamento 124 e pode ser calculado de diferentes maneiras em diferentes modalidades, conforme explicado em relação ao sistema de controle 200, o sistema de controle 300 e o sistema de controle 400 . No sistema de controle 200, o nível de hidrocarboneto é alto (acima de um teto de hidrocarboneto) se a temperatura do SCR 126 ou a temperatura do DOC 154 estiver abaixo de uma temperatura mínima de pós-tratamento associada. Nesta modalidade, o SCR 126 tem uma temperatura mínima de pós-tratamento de 175 graus Celsius e o DOC 154 tem uma temperatura mínima de póstratamento de 175 graus Celsius, o que pode ser referido como limites de baixa temperatura. Estas temperaturas mínimas de pós-tratamento podem ser predefinidas e selecionadas com base nos componentes particulares que compreendem o sistema de pós-tratamento 124 e a aplicação pretendida do motor 122 ou do veículo de trabalho 100. Os valores selecionados para esses mínimos podem ser escolhidos para atingir diferentes objetivos, por exemplo, eles podem representar as temperaturas mais baixas para evitar danos ao componente, para prover pelo menos alguma remoção ou redução de componentes no gás de escapamento, para prover um nível desejado de remoção ou redução, ou para o sistema geral de pós-tratamento 124 atingir um nível desejado de desempenho. Nesta modalidade, as temperaturas mínimas são as mesmas para os dois componentes diferentes, a partir dos quais as temperaturas foram tomadas, mas em outras modalidades as mínimas podem ser as diferentes e múltiplas temperaturas podem ser tomadas para garantir que nenhuma parte do sistema de pós-tratamento 124 caia abaixo uma certa temperatura mínima.

[0035] Se a ECU 134 determinar que qualquer uma das temperaturas determinadas da etapa 206 estão abaixo de sua temperatura mínima associada, neste caso, se a SCR 126 estiver abaixo de 175 graus Celsius ou o DOC 154 estiver abaixo de 175 graus Celsius, então a ECU 134 determina que o nível de hidrocarboneto é alto e prossegue para a etapa 212. Caso contrário, a ECU 134 segue para a etapa 214.

[0036] Se a ECU 134 prosseguiu para a etapa 212, ela definirá a velocidade de ponto neutro do motor para ponto neutro alto e, em seguida, fará com que o sistema de controle 200 faça um ciclo de volta para a etapa 206. Desta forma, o sistema de controle 200 fará um ciclo entre as etapas 206, 208, 210 e 212 até que o nível de hidrocarboneto do sistema de póstratamento 124 não seja mais superior, o que no sistema de controle 200 é quando ambos a SCR 126 estão em ou acima de 175 graus Celsius e o DOC 154 está em ou acima de 175 graus Celsius. Nesta modalidade, a velocidade de ponto neutro em ponto neutro alto é de 1200 RPM, mas a velocidade exata pode variar em outras modalidades.

[0037] Se a ECU 134 prosseguiu para a etapa 214, ela determinará o estado ULI (ponto neutro ultra-baixo), que indica se o ponto neutro ultrabaixo está habilitado ou desabilitado. Nesta modalidade, a ECU 134 determina isso verificando se a última comunicação de estado ULI que recebeu do VCU 136 habilitou o ULI ou desabilitou o ULI. A ECU 134, portanto, observa as mensagens ULI que recebe da VCU 136 através da CAN, e pode atualizar uma variável armazenada conforme a VCU 136 muda o estado de ativação da ULI. Por exemplo, se a ECU 134 receber a mensagem CAN M226, que é uma mensagem de estado ULI da VCU 136 configurada com uma carga útil desabilitada de ULI, então ele define sua variável ULI armazenada como desabilitada. Se, em vez disso, a ECU 134 receber a mensagem CAN M228, que é uma mensagem de estado do ULI da VCU 136 configurada com uma carga útil de habilitação de ULI, ela define sua variável ULI armazenada como habilitada.

[0038] Na etapa 216, a ECU 134 avalia se ULI está habilitado. Se estiver habilitado, a ECU 134 segue para a etapa 218, onde a velocidade de ponto neutro do motor 122 é ajustada para ponto neutro ultra-baixo, nesta modalidade 700 RPM. Se estiver desativada, a ECU 134 segue para a etapa 220, onde a velocidade de ponto neutro do motor 122 é ajustada para ponto neutro baixo, nesta modalidade 900 RPM. Depois de executar a etapa 218 ou etapa 220, a ECU 134 retorna para a etapa 206 e reinicia o circuito de controle.

[0039] Enquanto isso, a VCU 136 está executando o subsistema 204, de forma síncrona ou assíncrona com o subsistema 202. Na etapa 222, a VCU 136 recebe a mensagem CAN M208 da ECU 134 que provê as informações de temperatura do sensor de temperatura SCR 164 e do sensor de temperatura DOC 166. A VCU 136 então segue para a etapa 224, onde avalia essa informação de temperatura para determinar o nível de hidrocarboneto do sistema de pós-tratamento 124. No sistema de controle 200, o nível de hidrocarboneto é determinado pela VCU 136 avaliando se as temperaturas determinadas que recebeu da ECU 134 estão abaixo de uma temperatura de ULI associada. Nesta modalidade, a VCU 136 determina se a SCR 126 está abaixo de 200 graus Celsius e o DOC 154 está abaixo de 200 graus Celsius (as temperaturas de ULI associadas), o que também pode ser referido como limites de alta temperatura. Se a SCR 126 ou o DOC 154 estiver abaixo de sua temperatura ULI associada, então a VCU 136 determina que o nível de hidrocarboneto é médio (entre um teto de hidrocarboneto e um piso de hidrocarboneto) e segue para a etapa 226, onde envia a mensagem CAN M226 indicando que a o ponto neutro ultra-baixo está desativada. Se nem z SCR 126 nem o DOC 154 estiverem abaixo de sua temperatura ULI associada, então o VCU 136 determina que o nível de hidrocarboneto é baixo (abaixo de um piso de hidrocarboneto) e prossegue para a etapa 228, onde envia a mensagem CAN M228 indicando que a baixa rotação está habilitada. Depois de prosseguir para a etapa 226 ou etapa 228, a VCU 136 então prossegue para a etapa 222 para reiniciar o subsistema 204.

[0040] Cada temperatura de ULI associada a um componente do sistema de pós-tratamento 124 é maior do que a temperatura mínima de póstratamento associada a esse mesmo componente. Isso tem o efeito de desativar o ponto neutro ultra-baixo conforme o sistema de pós-tratamento 124 se aproxima de um alto nível de hidrocarbonetos (perto da temperatura em que a ECU 134 faria a transição do ponto neutro do motor 122 para um ponto neutro alto), mas antes de atingir o alto nível de hidrocarbonetos (quando as temperaturas caem abaixo do mínimo). Isso pode reduzir o número de transições de ponto neutro para ponto neutro alto, o que pode consumir mais combustível do que uma velocidade de ponto neutro de ponto neutro baixo. Isso também pode reduzir o número de vezes que a velocidade do motor 122 precisa mudar enquanto o veículo de trabalho 100 está em ponto neutro.

[0041] A Figura 5 é um fluxograma de um sistema de controle alternativo 300 que seria executado por um único controlador, que poderia ser a ECU 134 ou a VCU 136, ou outro controlador em diferentes modalidades. Nesta modalidade, será presumido que o sistema de controle 300 está sendo executado pela ECU 134.

[0042] Na etapa 302, a ECU 134 determina pelo menos uma temperatura do sistema de pós tratamento 124. Nesta modalidade, a ECU 134 determina a temperatura do SCR 126 usando o sensor de temperatura SCR 164.

[0043] Na etapa 304, a ECU 134 determina o nível de hidrocarboneto avaliando se a temperatura do SCR 126 determinada na etapa 302 está abaixo de sua temperatura de pós-tratamento mínima associada de 175 graus Celsius. Se for, a ECU 134 determina que o nível de hidrocarboneto é alto e prossegue para a etapa 306, onde define a velocidade de ponto neutro do motor para alta rotação. No sistema de controle 300, a etapa 306 contém um recurso opcional adicional não presente na etapa 212 do sistema de controle 200, que é contar as transições de ponto neutro ultra-baixo para ponto neutro alto. Mais especificamente, a etapa 306 incrementa uma variável armazenada se a velocidade de ponto neutro existente for configurada para ponto neutro ultrabaixo. Esta variável armazenada, que pode ser chamada de count_ULI_to_HI, é zerada cada vez que o veículo de trabalho 100 é desligado, o que pode ser referido como um ciclo de chave. Incrementando a contagem cada vez que o sistema de controle 300 entra na etapa 306 com a velocidade de ponto neutro definida para ponto neutro ultra-baixo e redefinindo-a cada vez que um ciclo de chave acontece, a contagem pode ser usada para representar o número de vezes que a velocidade de ponto neutro transita de ultra-baixo baixa rotação para alta rotação desde o último ciclo de teclas. Depois de completar a etapa 306, a ECU 134 prossegue para a etapa 302.

[0044] Se o nível de hidrocarboneto não for alto e, portanto, a temperatura do SCR 126 não estiver abaixo da temperatura mínima de póstratamento, então a ECU 134 segue para a etapa 308. Na etapa 308, a ECU 134 verifica a contagem da variável armazenada que é incrementada na etapa 306. Se a contagem de transição for dois ou mais, o que pode ser referido como uma contagem de saída ULI máxima, então a ECU 134 segue para a etapa 310, onde a velocidade de ponto neutro do motor 122 é ajustada para ponto neutro baixo e então a ECU 134 segue para a etapa 302 para reiniciar o sistema de controle 300. Se a contagem do ciclo for inferior a dois, a ECU 134 segue para a etapa 312. A etapa 308, portanto, tem o efeito de desativar o ponto neutro ultra-baixo se a ECU 134 tiver feito a transição da velocidade de ponto neutro de ponto neutro ultra-baixo para ponto neutro alto duas vezes no ciclo de chave atual. Este recurso opcional pode permitir que o ponto neutro ultra-baixo seja desativado em circunstâncias em que o ponto neutro ultrabaixo pode ser um fator que causa a necessidade de a velocidade de ponto neutro fazer uma transição para ponto neutro alto para aumentar as temperaturas no sistema de pós-tratamento 124.

[0045] Na etapa 312, a ECU 134 estima um nível futuro de hidrocarbonetos usando pelo menos uma temperatura futura do sistema de pós-tratamento 124. Nesta modalidade, a ECU 134 estima o nível futuro de hidrocarbonetos estimando a temperatura da SCR 126 usando um modelo computacional que é baseado na tendência da temperatura indicada pelo sensor de temperatura SCR 164. A ECU 134 armazena o histórico mais recente das temperaturas indicadas pelo sensor de temperatura SCR 164 e realiza uma regressão linear neste histórico para determinar a taxa na qual a temperatura está aumentando ou diminuindo. Esta tendência pode ser extrapolada para estimar a temperatura futura da SCR 126. Por exemplo, se o sensor de temperatura SCR 164 indicou uma temperatura de 330 graus Celsius em quarenta segundos no passado, 329 graus em trinta segundos no passado, 328 graus em vinte segundos no passado, 327 graus em dez segundos no passado, e 326 graus no presente, a ECU 134 pode usar uma extrapolação linear para estimar que a temperatura do SCR 126 será de 323 graus em trinta segundos no futuro. A complexidade deste modelo computacional pode ser aumentada em modalidades alternativas, que podem oferecer maior precisão das estimativas em certas circunstâncias, usando entradas adicionais, como a temperatura ambiente indicada pelo sensor de temperatura ambiente 138 ou a carga no motor 122, ou extrapolações mais complexas, como regressão não linear multivariada ou uma rede neural ajustada para este sistema, ou outras técnicas conhecidas na técnica.

[0046] Na etapa 314, a ECU 134 avalia se a temperatura futura estimada da etapa 312 está abaixo da temperatura mínima de pós-tratamento associada e, se for, determina que o nível de hidrocarboneto é médio e prossegue para a etapa 316 para definir a velocidade de ponto neutro do motor 122 para ponto neutro baixo. Se determinar que a temperatura futura estimada da etapa 312 não estará abaixo da temperatura mínima de pós-tratamento associada, ela determina que o nível de hidrocarboneto é baixo e prossegue para a etapa 318 para definir a velocidade de ponto neutro do motor 122 para ponto neutro ultra-baixo. Para continuar com o exemplo do parágrafo anterior, a ECU 134 avalia se 323 graus Celsius está abaixo de 175 graus e, neste exemplo, seguiria para a etapa 318. A etapa 316 e a etapa 318 prosseguem para a etapa 302 em seguida, para reiniciar o sistema de controle 300.

[0047] A Figura 6 é um fluxograma de um sistema de controle alternativo 400 que seria executado por um único controlador, que poderia ser a ECU 134 ou a VCU 136, ou outro controlador em diferentes modalidades. Nesta modalidade, será presumido que o sistema de controle 400 está sendo executado pela ECU 134. Em modalidades alternativas, o sistema de controle 400, como o sistema de controle 200 ou sistema de controle 300, pode ser adaptado para funcionar com um, dois ou mais controladores.

[0048] Na etapa 402, a ECU 134 determina pelo menos uma temperatura do sistema de pós tratamento 124. Nesta modalidade, a ECU 134 determina a temperatura do SCR 126 usando o sensor de temperatura SCR 164.

[0049] Na etapa 404, a ECU 134 determina a mudança no nível de hidrocarboneto, uma mudança de hidrocarboneto, usando a temperatura determinada na etapa 402. Nesta modalidade, a relação entre a temperatura do sistema de pós-tratamento 124 e a mudança associada no nível de hidrocarboneto é baseada em um modelo pré-determinado armazenado na memória acessível à ECU 134 na forma de uma tabela de pesquisa que tem múltiplas temperaturas e uma mudança associada no nível de hidrocarbonetos. Por exemplo, as temperaturas na tabela de pesquisa podem ser [150, 200, 250, 300] com a mudança associada nos níveis de hidrocarbonetos sendo [2, 1, -50, -100] , com interpolação ou extrapolação usada para encontrar a mudança no nível de hidrocarbonetos quando a entrada de temperatura não é um desses quatro valores exatos. A etapa 404 pode ser executada em um intervalo definido (por exemplo, a cada 10 segundos para esta modalidade), ou se o sistema de controle 400 for executado usando intervalos de tempo dinâmicos, a mudança no nível de hidrocarbonetos pode ser multiplicada pelo tempo desde que a etapa 404 foi executada pela última vez, para evitar que efeitos de tempo indesejados afetem a mudança calculada.

[0050] Na etapa 406, a ECU 134 pega a mudança determinada no nível de hidrocarboneto da etapa 404 e adiciona-a ao valor existente para o nível de hidrocarboneto, que pode ser uma variável armazenada na memória pela ECU 134, atualizando assim o nível de hidrocarboneto. Nesta modalidade, a ECU 134 não permite que o nível de hidrocarbonetos caia abaixo de 0 ou suba acima de 10000, o que representa um mínimo e um máximo para o nível de hidrocarbonetos. Após a etapa 406, o valor armazenado pela ECU 134 para o nível de hidrocarboneto do sistema de póstratamento 124 é indicativo da extensão em que os hidrocarbonetos se acumularam no sistema de pós-tratamento 124, semelhante a como o nível de hidrocarboneto é determinado no sistema de controle 200 e o sistema de controle 300, mas com maior granularidade. A tabela de pesquisa usada na etapa 404 pode ser ajustada com base no veículo 100 ou sistema de póstratamento 124, modelos teóricos, evidências empíricas ou combinações dos mesmos, para prover o nível de precisão desejado para a determinação do nível de hidrocarboneto.

[0051] Na etapa 408, a ECU 134 avalia se o nível de hidrocarboneto determinado na etapa 406 está acima de um teto de hidrocarboneto, que pode ser 9500 neste exemplo. Em caso afirmativo, a 134 ECU segue para a etapa 410 e, caso contrário, a 134 ECU segue para a etapa 412.

[0052] Na etapa 410, a ECU 134 define a velocidade de ponto neutro do motor 122 para ponto neutro alto e, em seguida, continua para a etapa 402 para formar um circuito do sistema de controle 400.

[0053] Na etapa 412, a ECU 134 avalia se o nível de hidrocarboneto determinado na etapa 406 está abaixo de um piso de hidrocarboneto, que pode ser 2500 neste exemplo. Em caso afirmativo, a 134 ECU segue para a etapa 414 e, caso contrário, a 134 ECU segue para a etapa 416.

[0054] Na etapa 414, a ECU 134 define a velocidade de ponto neutro do motor 122 para ponto neutro ultra-baixo e, em seguida, continua para a etapa 402 para formar um circuito do sistema de controle 400.

[0055] Na etapa 416, que é alcançável se o nível de hidrocarboneto estiver entre o piso de hidrocarboneto e o teto de hidrocarboneto, a ECU 134 define a velocidade de ponto neutro do motor 122 para ponto neutro baixo, então continua para a etapa 402 para formar um circuito do sistema de controle 400 .

[0056] O sistema de controle 400 calcula o nível de hidrocarboneto usando um modelo de tempo na temperatura, o que pode ser desejável em certas aplicações se a precisão de tal modelo ultrapassar a precisão de um modelo de limite de temperatura nessa aplicação, e se a precisão adicional garantir o complexidade adicional e cálculos necessários para tal modelo. No sistema de controle 400, o nível de hidrocarboneto é um número abstrato de 0 a 10000, mas em modalidades alternativas os valores mínimo, máximo, teto, piso e tabela de consulta podem ser escolhidos de forma diferente, por exemplo, para corresponder a unidades do mundo real ou como um por cento cheio.

[0057] Embora os sistemas de controle 200 e 300 utilizem um método diferente de cálculo do nível de hidrocarboneto do sistema de controle 400, todas as três modalidades podem ser modificadas para executar em um, dois ou mais controladores. Todos os três também podem ser modificados para determinar os níveis de hidrocarbonetos atuais ou futuros, usando temperaturas atuais ou futuras. Todos os três também podem ser modificados para usar uma determinação de limite de temperatura do nível de hidrocarboneto, como no sistema de controle 200 e no sistema de controle 300, ou um modelo de tempo na temperatura como no sistema de controle 400, ou um método alternativo de modelagem do nível de hidrocarboneto no sistema de pós-tratamento 124.|

[0058] Quando usado aqui, “unidade de controle” e “controlador” são destinados a serem usados de forma consistente de como o termo é usado por um versado na técnica, e se refere a um componente de computação com capacidades de processamento, memória, e comunicação, que são utilizadas para controlar ou se comunicar com um ou mais outros componentes. Em certas modalidades, vários controladores podem também ser referidos como uma unidade de controle de veículo (VCU), unidade de controle de motor (ECU), ou unidade de controle de transmissão (TCU). Em certas modalidades, um controlador pode ser configurado para receber sinais de entrada em vários formatos (por exemplo, sinais hidráulicos, sinais de tensão, sinais de corrente, mensagens de CAN, sinais ópticos, sinais de rádio), e para emitir sinais de comando em vários formatos (por exemplo, sinais hidráulicos, sinais de tensão, sinais de corrente, mensagens de CAN, sinais ópticos, sinais de rádio).

[0059] A VCU 136, que pode ser referida como uma unidade de controle de veículo (VCU), fica em comunicação com outros componentes no veículo de trabalho 100, tal como componentes hidráulicos, componentes elétricos, e entradas de operador. O VCU 136 é eletricamente conectado a esses outros componentes por um feixe de fios, de forma que mensagens, comandos, e potência elétrica podem ser transmitidos entre estes controladores e os outros componentes. Por exemplo, a VCU 136 fica conectada à ECU 134 por meio de uma rede de área de controlador (CAN). Cada uma da ECU 134 e da VCU 136 podem também ser referidas de modo mais geral com um controlador ou uma unidade de controle. O VCU 136 pode então enviar comandos sobre o CAN para a ECU 134, e a ECU, por sua vez, pode receber esses comandos e atuar solenoides ou outros componentes para controlar o motor 122 com base em tais comandos. Além de trocar comandos, a VCU 136 e a ECU 134 podem trocar informações, como o estado de um solenoide ou a leitura de um sensor.

[0060] Por uma questão de brevidade, as técnicas convencionais e arranjos relacionados a processamento de sinal, transmissão de dados, sinalização, controle e outros aspectos dos sistemas descritos neste documento podem não ser descritos em detalhes. Além disso, as linhas de conexão mostradas nas várias figuras contidas neste documento se destinam a representar exemplos de relações e/ou conexões entre os vários elementos (por exemplo, conexões de energia elétrica, comunicações, acoplamentos físicos). Deve-se notar que muitas relações ou conexões alternativas ou adicionais podem estar presentes em uma modalidade da presente invenção.

[0061] Sem de forma alguma limitar o escopo, a interpretação ou a aplicação das reivindicações que aparecem abaixo, um efeito técnico de uma ou mais das modalidades de exemplo aqui descritas é conservar o combustível pelo gerenciamento quando um motor entra em um estado de ponto neutro ultra-baixo para evitar a criação problemas com a tecnologia de controle de emissões.

[0062] Quando usado aqui, “por exemplo”, é utilizado para listar exemplos de modo não exaustivo, e possui o mesmo significado que frases ilustrativas alternativas, tais como “incluindo”, “incluindo, mas não limitado a”, e “incluindo sem limitação”. Quando usado aqui, a não ser que limitado ou modificado de outra maneira, listas com elementos que são separados por termos conjuntivos (por exemplo, “e”) e que são também precedidas pela frase “um ou mais de”, “pelo menos um de”, “pelo menos”, ou uma frase similar, indicam configurações ou arranjos que potencialmente incluem elementos individuais da lista, ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, “pelo menos um de A, B, e C” e “um ou mais de A, B, e C”, cada um, indica a possibilidade de somente A, somente B, somente C, ou qualquer combinação de dois ou mais de A, B, e C (A e B; A e C; B e C; ou A, B, e C). Quando usadas aqui, as formas singulares “um”, “uma” e “o” e “a” são destinadas a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Ainda, “compreende”, “inclui”, e frases similares, são destinados a especificar a presença das características, etapas, operações, elementos, e/ou componentes mencionados, mas não excluem a presença ou a adição de um ou mais de outras características, etapas, operações, elementos, componentes, e/ou grupos dos mesmos.

[0063] Enquanto a presente descrição foi ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos e na descrição anteriores, tal ilustração e tal descrição não são de caráter restritivo, sendo entendido que a(s) modalidade(s) ilustrativa(s) foi/foram mostrada(s) e descrita(s) e deseja-se que todas as alterações e modificações que estão dentro do espírito da presente descrição estejam protegidas. Modalidades alternativas da presente descrição podem não incluir todos os recursos descritos, mas ainda se beneficiam de pelo menos algumas das vantagens de tais recursos. Os técnicos no assunto podem conceber seus próprios instrumentos que incorporam um ou mais dos recursos da presente descrição e que caem dentro do espírito e escopo das reivindicações em anexo.

Claims

Veículo de trabalho, caracterizado pelo fato de que compreende:
um propulsor de combustão interna;
um sistema de pós-tratamento configurado para tratar gás de escapamento do motor;
pelo menos um controlador em comunicação com o motor e o sistema de pós-tratamento, o pelo menos um controlador configurado para:
determinar um nível de hidrocarboneto do sistema de póstratamento;
definir uma velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro alto se o nível de hidrocarboneto estiver acima de um teto de hidrocarboneto;
definir uma velocidade em ponto neutro do motor como ultrabaixa se o nível de hidrocarboneto estiver abaixo de um piso de hidrocarboneto, o nível de hidrocarboneto do piso de hidrocarboneto sendo menor que o nível de hidrocarboneto do teto de hidrocarboneto; e
definir a velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro baixo se o nível de hidrocarboneto estiver entre o teto de hidrocarboneto e o piso de hidrocarboneto, a velocidade do motor em ponto neutro baixo sendo maior que a velocidade do motor em ponto neutro ultrabaixo, a velocidade do motor em ponto neutro baixo menor que a velocidade do motor em ponto neutro alto.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um controlador está configurado para determinar o nível de hidrocarboneto usando uma temperatura do sistema de pós-tratamento.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura do sistema de pós-tratamento é uma temperatura detectada provida por um sensor de temperatura incluído no sistema de pós-tratamento.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura do sistema de pós-tratamento é uma temperatura atual estimada provida por um modelo computacional do sistema de pós-tratamento.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura do sistema de pós-tratamento é uma futura temperatura estimada do sistema de pós-tratamento.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura do sistema de pós-tratamento é uma temperatura de um sistema de redução catalítica seletiva incluído no sistema de pós-tratamento.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nível de hidrocarboneto é um nível de hidrocarboneto futuro estimado.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um controlador é configurado adicionalmente para:
contar o número de vezes em que a velocidade em ponto neutro do motor faz transições de ponto neutro ultra-baixo para ponto neutro alto desde o último ciclo de chave;
desabilitar a definição da velocidade em ponto neutro do motor para ponto neutro ultra-baixo se a contagem for maior que uma contagem de saída ULI máxima.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a velocidade de motor em ponto neutro ultrabaixo é abaixo de 785 RPM, a velocidade do motor em ponto neutro baixo é 785-1049 RPM, e a velocidade do motor em ponto neutro alto é 1050-1300 RPM.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nível de hidrocarboneto é determinado pelo uso de pelo menos dois de uma temperatura ambiente, uma carga no motor e uma temperatura de motor.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nível de hidrocarboneto fica abaixo de um piso de hidrocarboneto se a temperatura do sistema de pós-tratamento estiver acima de um limite de alta temperatura, o nível de hidrocarboneto fica entre um teto de hidrocarboneto e o piso de hidrocarboneto se a temperatura do sistema de pós-tratamento estiver entre o limite de alta temperatura e um limite de baixa temperatura, e o nível de hidrocarboneto fica acima do teto de hidrocarboneto se a temperatura do sistema de pós-tratamento estiver abaixo do limite de baixa temperatura, o nível de hidrocarboneto do teto de hidrocarboneto sendo maior que o nível de hidrocarboneto do piso de hidrocarboneto.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o nível de hidrocarboneto é determinado pela adição da mudança de hidrocarboneto a um nível de hidrocarboneto previamente determinado, a mudança de hidrocarboneto determinada pelo uso da temperatura do sistema de pós-tratamento.
Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a mudança de hidrocarboneto é determinada usando uma relação entre a temperatura do sistema de pós-tratamento e a mudança de hidrocarboneto, a relação armazenada na memória do pelo menos um controlador.
Método para controle de um motor de combustão interna com um sistema de pós-tratamento configurado para tratar gás de escapamento do motor, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
determinar um temperatura atual do sistema de pós-tratamento;
estimar, pelo uso da temperatura atual do sistema de póstratamento, se a futura temperatura do sistema de pós-tratamento estará abaixo de uma temperatura de pós-tratamento mínima;
definir uma velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro alto se a temperatura atual do sistema de pós-tratamento estiver abaixo da temperatura de pós-tratamento mínima; definir a velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro ultra-baixo se (i) a velocidade de ponto neutro não estiver definida como ponto neutro alto e (ii) a futura temperatura do sistema de póstratamento estiver estimada para não estar abaixo da temperatura de póstratamento mínima; e
definir a velocidade em ponto neutro do motor como ponto neutro baixo se não estiver definida como ponto neutro ultra-baixo ou ponto neutro alto, a velocidade do motor em ponto neutro ultra-baixo sendo menor que a velocidade do motor em ponto neutro baixo, a velocidade do motor em ponto neutro alto maior que a velocidade do motor em ponto neutro baixo.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a temperatura atual do sistema de pós-tratamento é uma temperatura detectada provida por um sensor de temperatura incluído no sistema de pós-tratamento.
Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o sensor de temperatura é configurado para medir uma temperatura de um sistema de redução catalítica seletiva incluído no sistema de pós-tratamento.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a futura temperatura do sistema de pós-tratamento é estimada pelo uso da temperatura atual do sistema de pós-tratamento.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a futura temperatura do sistema de pós-tratamento é estimada pelo uso de pelo menos dois da temperatura atual do sistema de póstratamento, de uma temperatura ambiente e de uma carga do motor.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
contar o número de vezes em que a velocidade em ponto neutro do motor passou por transições de ponto neutro ultra-baixo para ponto neutro alto desde o último ciclo de chave;
desabilitar o ponto neutro ultra-baixo se a contagem for maior que uma contagem de saída ULI máxima.
Método de acordo com a reivindicação 14, em que a temperatura atual do sistema de pós-tratamento é uma primeira temperatura atual do sistema de pós-tratamento, a futura temperatura do sistema de póstratamento é uma primeira temperatura atual do sistema de pós-tratamento, e a temperatura de pós-tratamento mínima é uma primeira temperatura de póstratamento mínima, o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
determinar uma segunda temperatura atual do sistema de póstratamento, a segunda temperatura atual do sistema de pós-tratamento indicativa de uma temperatura de uma porção diferente do sistema de póstratamento do que a primeira temperatura atual do sistema de pós-tratamento;
definir a velocidade de ponto neutro do motor para ponto neutro alto se a segunda temperatura atual do sistema de pós-tratamento estiver abaixo da segunda temperatura de pós-tratamento mínima;
estimar uma segunda futura temperatura do sistema de póstratamento não estará abaixo de uma segunda temperatura de pós-tratamento mínima, a primeira futura temperatura atual do sistema de pós-tratamento indicativa de uma temperatura de uma porção diferente do sistema de póstratamento do que a segunda futura temperatura do sistema de pós-tratamento; e
definir a velocidade de ponto neutro do motor para ponto neutro ultra-baixo se (i) a velocidade de ponto neutro não estiver definida como ponto neutro alto e (ii) a primeira futura temperatura do sistema de póstratamento estiver estimada para não estar abaixo da primeira temperatura de pós-tratamento mínima, e (iii) a segunda futura temperatura do sistema de pós-tratamento for estimada como não estando abaixo da segunda temperatura de pós-tratamento mínima.