CN108252780B - 机动车辆中微粒过滤器的再生系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种机动车辆中微粒过滤器的再生系统及方法，在碳烟负荷量达到第一负荷阈值时表明微粒过滤器需要再生，但这时并不急着进行再生处理，而是进一步分析最适宜再生的碳烟负荷范围是否落入车辆行驶路线中分析出的适宜再生的路段上，在落入时表明微粒过滤器再生的最适宜时间出现了，这时才进行再生处理，并将适宜再生的路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、适宜再生的路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点，从而使得本发明的再生效率高。
Description
技术领域
本发明涉及机动车辆技术领域，特别是涉及一种机动车辆中微粒过滤器的再生系统及方法。
背景技术
微粒过滤器用于内燃发动机的排气系统中以捕集并去除主要由碳基材料形成的微粒物质。当发动机排气穿过微粒过滤器，微粒被捕集在微粒过滤器内并且随时间聚积。这种聚积导致流穿过微粒过滤器的排气的阻力增加，并且从而增加发动机的背压。背压的增加对发动机运转具有不利的影响，特别是对燃料消耗。为了将背压减小至可接受程度，通过燃烧掉聚积的微粒(其大部分可燃烧)周期性地再生微粒过滤器。
许多用于再生微粒过滤器的方法的现有技术的问题在于，一旦估算到微粒过滤器中存在预定碳烟负荷便尽快地开始再生，这会导致不完全或低效再生的几率相对较高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种机动车辆中微粒过滤器的再生系统及方法。
本发明提供一种机动车辆中微粒过滤器的再生系统，其特点在于，包括：集成于机动车辆上的车载控制器、车载导航系统和分别位于微粒过滤器上下游的压力传感器，以及外部的交通管理系统；
所述两个压力传感器用于检测微粒过滤器两端的压力；
所述车载控制器用于基于两端的压力值计算微粒过滤器两端的压力差，并根据压力差估算微粒过滤器上的碳烟负荷量，判断碳烟负荷量是否达到第一负荷阈值，在为是时判定微粒过滤器需要再生；
所述导航系统用于根据输入的目的地提供出从当前位置抵达至目的地的至少一条行驶路线；
所述车载控制器还用于分析出每条行驶路线适宜微粒过滤器再生的至少一个路段以及每一路段的起始点和结束点；
所述车载控制器还用于调用交通管理系统获取车辆当前位置至每一个路段的道路交通堵塞情况以及每一个路段的限速情况，根据车辆的当前车速、道路交通堵塞情况和限速情况估算车辆到达各个路段所需要的时间范围；
所述车载控制器还用于根据碳烟负荷量与时间的关系计算出碳烟负荷率，并基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到最适宜再生的碳烟负荷范围还需要的时间，所述还需要的时间是否落入某一路段对应的车辆到达的时间范围内，在为是时则将该路段所属的行驶路线显示给用户，并将该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点；
其中，所述最适宜再生的碳烟负荷范围的下限值大于第一负荷阈值、上限值小于碳烟负荷饱和值。
较佳地，所述车载控制器还用于基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到碳烟负荷饱和值还需要的时间，所述达到碳烟负荷饱和值还需要的时间是否均小于各行驶路线的第一个路段对应的车辆到达的时间范围的下限值，在为是时则强制微粒过滤器再生。
较佳地，所述车载控制器还用于在该路段为多个时判断路段中是否有上坡路况，在为是时则将具有上坡路况的该路段所属的行驶路线显示给用户，并将具有上坡路况的该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、具有上坡路况的该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点。
本发明还提供一种机动车辆中微粒过滤器的再生方法，其特点在于，其利用上述的再生系统实现，所述再生方法包括以下步骤：
S1、所述两个压力传感器检测微粒过滤器两端的压力；
S2、所述车载控制器基于两端的压力值计算微粒过滤器两端的压力差，并根据压力差估算微粒过滤器上的碳烟负荷量，判断碳烟负荷量是否达到第一负荷阈值，在为是时判定微粒过滤器需要再生；
S3、所述导航系统根据输入的目的地提供出从当前位置抵达至目的地的至少一条行驶路线；
S4、所述车载控制器分析出每条行驶路线适宜微粒过滤器再生的至少一个路段以及每一路段的起始点和结束点；
S5、所述车载控制器调用交通管理系统获取车辆当前位置至每一个路段的道路交通堵塞情况以及每一个路段的限速情况，根据车辆的当前车速、道路交通堵塞情况和限速情况估算车辆到达各个路段所需要的时间范围；
S6、所述车载控制器根据碳烟负荷量与时间的关系计算出碳烟负荷率，并基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到最适宜再生的碳烟负荷范围还需要的时间，所述还需要的时间是否落入某一路段对应的车辆到达的时间范围内，在为是时则将该路段所属的行驶路线显示给用户，并将该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点；
其中，所述最适宜再生的碳烟负荷范围的下限值大于第一负荷阈值、上限值小于碳烟负荷饱和值。
较佳地，在步骤S5和S6之间：所述车载控制器基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到碳烟负荷饱和值还需要的时间，所述达到碳烟负荷饱和值还需要的时间是否均小于各行驶路线的第一个路段对应的车辆到达的时间范围的下限值，在为是时则强制微粒过滤器再生，否则进入步骤S6。
较佳地，在步骤S6中，所述车载控制器在该路段为多个时判断路段中是否有上坡路况，在为是时则将具有上坡路况的该路段所属的行驶路线显示给用户，并将具有上坡路况的该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、具有上坡路况的该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的进步效果在于：
本发明在碳烟负荷量达到第一负荷阈值时表明微粒过滤器需要再生，但这时并不急着进行再生处理，而是进一步分析最适宜再生的碳烟负荷范围是否落入车辆行驶路线中分析出的适宜再生的路段上，在落入时表明微粒过滤器再生的最适宜时间出现了，这时才进行再生处理，从而使得本发明的再生效率高。
附图说明
图1为本发明的机动车辆中微粒过滤器的再生系统的结构示意图。
图2为本发明的再生系统的碳烟负荷与再生之间的关系图。
图3为本发明的机动车辆中微粒过滤器的再生方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供一种机动车辆中微粒过滤器的再生系统，包括：集成于机动车辆上的车载控制器1、车载导航系统2和分别位于微粒过滤器10上下游的第一压力传感器3和第二压力传感器4，以及外部的交通管理系统5。
所述第一压力传感器3用于检测微粒过滤器10位于上游的一端的压力，所述第二压力传感器4用于检测微粒过滤器10位于下游的另一端的压力。
所述车载控制器1用于基于两端的压力值计算微粒过滤器10两端的压力差，并根据压力差估算微粒过滤器10上的碳烟负荷量，判断碳烟负荷量是否达到第一负荷阈值，在为是时判定微粒过滤器10需要再生，在为否时判定微粒过滤器10不需要再生（见图2）。
在判定出微粒过滤器10需要再生时，所述导航系统2用于根据用户输入的目的地（通过仪表板上的显示屏输入）提供出从当前位置抵达至目的地的至少一条行驶路线。
所述车载控制器1还用于分析出每条行驶路线适宜微粒过滤器10再生的至少一个路段以及每一路段的起始点和结束点；调用交通管理系统5获取车辆当前位置至每一个路段的道路交通堵塞情况以及每一个路段的限速情况，根据车辆的当前车速、道路交通堵塞情况和限速情况估算车辆到达各个路段所需要的时间范围。
所述车载控制器1还用于根据碳烟负荷量与时间的关系计算出碳烟负荷率，并基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到碳烟负荷饱和值还需要的时间，所述达到碳烟负荷饱和值还需要的时间是否均小于各行驶路线的第一个路段对应的车辆到达的时间范围的下限值，在为是时则强制微粒过滤器10再生，在为否时基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到最适宜再生的碳烟负荷范围还需要的时间，所述还需要的时间是否落入某一路段对应的车辆到达的时间范围内，在为是时则将该路段所属的行驶路线显示给用户，并将该路段的起始点作为微粒过滤器10最适宜再生的起始点、该路段的结束点作为微粒过滤器10最适宜再生的结束点（见图2）。
而且，在该路段为多个时判断路段中是否有上坡路况，在为是时则将具有上坡路况的该路段所属的行驶路线显示给用户，并将具有上坡路况的该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、具有上坡路况的该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点。
其中，所述最适宜再生的碳烟负荷范围的下限值大于第一负荷阈值、上限值小于碳烟负荷饱和值。
下面举一具体的例子来说明本发明，以使得本领域的技术人员能够更好地理解本发明的技术方案：
假设通过导航系统2导出从当前位置抵达至目的地的行驶路线有两条。车载控制器1分析出：第一条行驶路线有4个路段适宜微粒过滤器10再生，第二条行驶路线有3个路段适宜微粒过滤器10再生，并标定每一个路段的起始点和结束点。
车载控制器1调用交通管理系统5，从而获取到车辆当前位置至每一个路段的道路交通堵塞情况以及每一个路段的限速情况，根据车辆的当前车速、道路交通堵塞情况和限速情况估算车辆到达各个路段所需要的时间范围。
其中，车辆到达第一条行驶路线的第一个路段所需要的时间范围5-7分钟，车辆到达第一条行驶路线的第二个路段所需要的时间范围13-15分钟，车辆到达第一条行驶路线的第三个路段所需要的时间范围19-22分钟，车辆到达第一条行驶路线的第四个路段所需要的时间范围25-30分钟；车辆到达第二条行驶路线的第一个路段所需要的时间范围10-12分钟，车辆到达第二条行驶路线的第二个路段所需要的时间范围18-21分钟，车辆到达第二条行驶路线的第三个路段所需要的时间范围25-27分钟。
车载控制器1根据碳烟负荷量与时间的关系计算出碳烟负荷率，并基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到碳烟负荷饱和值还需要的时间（如30分钟），判断出达到碳烟负荷饱和值还需要的时间30分钟均大于各行驶路线的第一个路段对应的车辆到达的时间范围的下限值，则基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到最适宜再生的碳烟负荷范围还需要的时间（如20分钟），达到最适宜再生的碳烟负荷范围还需要的时间20分钟同时落入第一条行驶路线的第三个路段对应的车辆到达的时间范围内以及第二条行驶路线的第二个路段对应的车辆到达的时间范围内，由于满足条件的路段有两条，可以将这两条行驶路线均提供给用户以供用户选择采用哪一条行驶路线行驶，也可以进一步判断选中的路段中是否有上坡路况，在判定出第一条行驶路线的第三个路段具有上坡路况而第二条行驶路线的第二个路段不具有上坡路况时，则将具有上坡路况的第三个路段所属的第一条行驶路线显示给用户，并将具有上坡路况的第三个路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、具有上坡路况的第三个路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点。
如图3所示，本发明还提供一种机动车辆中微粒过滤器的再生方法，其利用上述的再生系统实现，所述再生方法包括以下步骤：
步骤101、所述两个压力传感器检测微粒过滤器两端的压力；
步骤102、所述车载控制器基于两端的压力值计算微粒过滤器两端的压力差，并根据压力差估算微粒过滤器上的碳烟负荷量，判断碳烟负荷量是否达到第一负荷阈值，在为是时判定微粒过滤器需要再生；
步骤103、所述导航系统根据输入的目的地提供出从当前位置抵达至目的地的至少一条行驶路线；
步骤104、所述车载控制器分析出每条行驶路线适宜微粒过滤器再生的至少一个路段以及每一路段的起始点和结束点；
步骤105、所述车载控制器调用交通管理系统获取车辆当前位置至每一个路段的道路交通堵塞情况以及每一个路段的限速情况，根据车辆的当前车速、道路交通堵塞情况和限速情况估算车辆到达各个路段所需要的时间范围；
步骤106、所述车载控制器基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到碳烟负荷饱和值还需要的时间，所述达到碳烟负荷饱和值还需要的时间是否均小于各行驶路线的第一个路段对应的车辆到达的时间范围的下限值，在为是时则强制微粒过滤器再生，否则进入步骤107；
步骤107、所述车载控制器根据碳烟负荷量与时间的关系计算出碳烟负荷率，并基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到最适宜再生的碳烟负荷范围还需要的时间，所述还需要的时间是否落入某一路段对应的车辆到达的时间范围内，在为是时则将该路段所属的行驶路线显示给用户，并将该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点。
此外，在步骤107中，所述车载控制器在该路段为多个时判断路段中是否有上坡路况，在为是时则将具有上坡路况的该路段所属的行驶路线显示给用户，并将具有上坡路况的该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、具有上坡路况的该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (4)
1.一种机动车辆中微粒过滤器的再生系统，其特征在于，包括：集成于机动车辆上的车载控制器、车载导航系统和分别位于微粒过滤器上下游的压力传感器，以及外部的交通管理系统；
所述两个压力传感器用于检测微粒过滤器两端的压力；
所述车载控制器用于基于两端的压力值计算微粒过滤器两端的压力差，并根据压力差估算微粒过滤器上的碳烟负荷量，判断碳烟负荷量是否达到第一负荷阈值，在为是时判定微粒过滤器需要再生；
所述导航系统用于根据输入的目的地提供出从当前位置抵达至目的地的至少一条行驶路线；
所述车载控制器还用于分析出每条行驶路线适宜微粒过滤器再生的至少一个路段以及每一路段的起始点和结束点；
所述车载控制器还用于调用交通管理系统获取车辆当前位置至每一个路段的道路交通堵塞情况以及每一个路段的限速情况，根据车辆的当前车速、道路交通堵塞情况和限速情况估算车辆到达各个路段所需要的时间范围；
所述车载控制器还用于根据碳烟负荷量与时间的关系计算出碳烟负荷率，并基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到最适宜再生的碳烟负荷范围还需要的时间，所述还需要的时间是否落入某一路段对应的车辆到达的时间范围内，在为是时则将该路段所属的行驶路线显示给用户，并将该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点；
其中，所述最适宜再生的碳烟负荷范围的下限值大于第一负荷阈值、上限值小于碳烟负荷饱和值；
所述车载控制器还用于基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到碳烟负荷饱和值还需要的时间，所述达到碳烟负荷饱和值还需要的时间是否均小于各行驶路线的第一个路段对应的车辆到达的时间范围的下限值，在为是时则强制微粒过滤器再生。
2.根据权利要求1所述的机动车辆中微粒过滤器的再生系统，其特征在于，所述车载控制器还用于在该路段为多个时判断路段中是否有上坡路况，在为是时则将具有上坡路况的该路段所属的行驶路线显示给用户，并将具有上坡路况的该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、具有上坡路况的该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点。
3.一种机动车辆中微粒过滤器的再生方法，其特征在于，其利用权利要求1所述的再生系统实现，所述再生方法包括以下步骤：
S1、所述两个压力传感器检测微粒过滤器两端的压力；
S2、所述车载控制器基于两端的压力值计算微粒过滤器两端的压力差，并根据压力差估算微粒过滤器上的碳烟负荷量，判断碳烟负荷量是否达到第一负荷阈值，在为是时判定微粒过滤器需要再生；
S3、所述导航系统根据输入的目的地提供出从当前位置抵达至目的地的至少一条行驶路线；
S4、所述车载控制器分析出每条行驶路线适宜微粒过滤器再生的至少一个路段以及每一路段的起始点和结束点；
S5、所述车载控制器调用交通管理系统获取车辆当前位置至每一个路段的道路交通堵塞情况以及每一个路段的限速情况，根据车辆的当前车速、道路交通堵塞情况和限速情况估算车辆到达各个路段所需要的时间范围；
S6、所述车载控制器根据碳烟负荷量与时间的关系计算出碳烟负荷率，并基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到最适宜再生的碳烟负荷范围还需要的时间，所述还需要的时间是否落入某一路段对应的车辆到达的时间范围内，在为是时则将该路段所属的行驶路线显示给用户，并将该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点；
其中，所述最适宜再生的碳烟负荷范围的下限值大于第一负荷阈值、上限值小于碳烟负荷饱和值；
在步骤S5和S6之间：所述车载控制器基于当前碳烟负荷量和碳烟负荷率计算出碳烟负荷量达到碳烟负荷饱和值还需要的时间，所述达到碳烟负荷饱和值还需要的时间是否均小于各行驶路线的第一个路段对应的车辆到达的时间范围的下限值，在为是时则强制微粒过滤器再生，否则进入步骤S6。
4.根据权利要求3所述的机动车辆中微粒过滤器的再生方法，其特征在于，在步骤S6中，所述车载控制器在该路段为多个时判断路段中是否有上坡路况，在为是时则将具有上坡路况的该路段所属的行驶路线显示给用户，并将具有上坡路况的该路段的起始点作为微粒过滤器最适宜再生的起始点、具有上坡路况的该路段的结束点作为微粒过滤器最适宜再生的结束点。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200727 Address after: 215000 workstation 013 of the 2nd floor passenger creation space of No. 333 Sufu Road, Xukou Town, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: SUZHOU ZHAOXIA BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: No. 5, No. 5, Yun Ping Road, Shanghai, Shanghai Applicant before: Lv Gang |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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