CN108952910B - 用于控制排气后处理装置的旁路的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于控制引导废气流通过具有后处理装置的排气管道以及车辆中的排气系统中的旁路管道的阀的方法。该方法包括从联接在排气后处理装置下游的第一传感器接收第一传感器信号，以及处理第一传感器信号以确定出口废气流的第一温度。该方法包括基于第一温度是否超过出口废气流的第一预定义阈值来确定旁路命令。该方法还包括基于确定旁路命令将控制信号输出到与旁路管道和后处理装置上游的排气管联接的阀以使阀在第一状态与第二状态之间移动。

Description

用于控制排气后处理装置的旁路的系统和方法

技术领域

本公开总体上涉及车辆，并且更具体地涉及用于控制与车辆相关联的排气后处理装置的旁路的系统和方法。

引言

通常，车辆(诸如机动车辆)是由推进系统提供动力。某些机动车辆采用柴油发动机作为推进系统，其提供例如被传递到变速器并且用于驱动机动车辆的动力。由于柴油发动机的操作特性，可采用一个或多个排气后处理装置以在排气流离开车辆之前从排气流中除去燃烧副产物，诸如柴油机颗粒物质、一氧化碳、氮氧化物、未燃烧的碳氢化合物等。在作为排气后处理装置的柴油机颗粒过滤器的示例中，随着时间推移，柴油机颗粒过滤器可能变得装载有柴油机颗粒物质或其它燃烧副产物，诸如碳氢化合物。在某些情况下，由于柴油机颗粒过滤器捕获的柴油机颗粒物质和/或碳氢化合物的量，引导废气流过柴油机颗粒过滤器可能是不合需要的。

因此，期望提供一种用于控制与车辆相关联的排气后处理装置的旁路的系统和方法，该排气后处理装置引导废气绕过但不流过排气后处理装置，诸如柴油机颗粒过滤器，并且由此降低热事件的可能性。另外，结合附图和前述技术领域和背景技术，根据随后的具体实施方式和所附权利要求，本公开的其它期望的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

在各种实施例中，提供了一种用于控制引导废气流通过具有后处理装置的排气管道以及车辆中的排气系统中的旁路管道的阀的方法。该方法包括由处理器从联接在排气后处理装置下游的第一传感器接收第一传感器信号，以及由处理器处理第一传感器信号以确定出口废气流的第一温度。该方法包括由处理器基于第一温度是否超过出口废气流的第一预定义阈值来确定旁路命令。该方法还包括由处理器基于确定旁路命令将控制信号输出到与后处理装置上游的旁路管道和排气管联接的阀，以使阀在第一状态与第二状态之间移动，该第一状态用于建立通过后处理装置的流体连通，第二状态用于建立通过旁路管道和绕过后处理装置的流体连通。

将控制信号输出到与旁路管道联接的阀包括由处理器基于第一温度超过第一预定义阈值并且阀处于第一状态来确定旁路命令，以及由处理器输出控制信号以将阀移动到第二状态。该方法包括当第一温度超过第一预定义阈值时由处理器产生乘员通知。将控制信号输出到与旁路管道联接的阀包括由处理器基于第一温度超过第一预定义阈值持续超过时间段阈值的时间段并且阀处于第一状态来确定旁路命令，以及由处理器基于旁路命令将控制信号输出到阀以使阀移动到第二状态。在由处理器将控制信号输出到阀之后，该方法包括由处理器从第一传感器接收第一传感器信号、由处理器处理第一传感器信号以确定出口废气流的当前温度、由处理器基于当前温度低于第一预定义阈值并且阀处于第二状态来确定启用，以及由处理器输出控制信号以基于该启用将阀移动到第一状态。该方法包括由处理器从与后处理装置联接的第二传感器接收第二传感器信号、由处理器处理第二传感器信号以确定通流废气流的第二温度，以及由处理器基于第二温度是否超过通流废气流的第二预定义阈值来确定旁路命令。该方法包括由处理器基于第二温度超过第二预定义阈值并且阀处于第一状态来确定旁路命令，以及由处理器基于旁路命令输出控制信号以将阀移动到第二状态。该方法包括由处理器从联接在排气后处理装置上游的第三传感器接收第三传感器信号、由处理器处理第三传感器信号以确定入口废气流的第三温度、由处理器基于第三温度是否超过入口废气流的第三预定义阈值来确定旁路命令，以及由处理器基于旁路命令输出控制信号以将阀移动到第二状态。该方法进一步包括由处理器基于第三温度超过第三预定义阈值并且阀处于第一状态来确定旁路命令，以及由处理器基于旁路命令输出控制信号以将阀移动到第二状态。

在各种实施例中，还提供了一种用于在车辆的排气管中具有后处理装置的排气系统的控制设备。该控制设备包括位于后处理装置下游的排气管中的第一传感器。第一传感器被配置为观测出口废气流的第一温度并且基于第一温度产生第一传感器信号。控制设备包括与排气后处理装置上游和排气后处理装置下游的排气管联接的旁路管道。该控制设备包括与旁路管道以及后处理装置上游的排气管联接。该阀被配置为在第一状态与第二状态之间移动，该第一状态用于建立通过后处理装置的流体连通，该第二状态用于建立通过旁路管道和绕过后处理装置的流体连通。该控制设备包括具有处理器的控制器，其被配置为：从第一传感器接收第一传感器信号；基于第一传感器信号来确定出口废气流的第一温度；基于第一温度是否超过出口废气流的第一预定义阈值来确定旁路命令；并且基于旁路命令输出控制信号以使阀在第一状态与第二状态之间移动。

控制器还被配置为：基于第一温度超过第一预定义阈值并且阀处于第一状态来确定旁路命令；并且输出控制信号以将阀移动到第二状态。该控制器进一步被配置为当第一温度超过第一预定义阈值时产生乘员通知。该控制设备进一步包括第二传感器，其位于后处理装置中并且被配置为观测溢流废气流的第二温度并且基于第二温度产生第二传感器信号。控制器进一步被配置为处理第二传感器信号以确定通流废气流的第二温度，并且基于第二温度是否超过通流废气流的第二预定义阈值来确定旁路命令。控制器进一步被配置为基于第二温度超过第二预定义阈值并且阀处于第一状态来确定旁路命令，以及基于旁路命令输出控制信号以将阀移动到第二状态。该控制设备进一步包括第三传感器，其位于后处理装置上游的排气管中并且被配置为观测入口废气流的第三温度并基于第三温度产生第三传感器信号。控制器进一步被配置为基于第三温度是否超过入口废气流的第三预定义阈值来确定旁路命令，并且基于旁路命令输出控制信号以将阀移动到第二状态。控制器进一步被配置为基于第三温度超过第三预定义阈值并且阀处于第一状态来确定旁路命令，并且基于旁路命令输出旁路命令以将阀移动到第二状态。

根据各种实施例，还提供了一种车辆。该车辆包括在排气管中具有后处理装置的排气系统。该车辆包括旁路管道，其与排气后处理装置上游和排气后处理装置下游的排气管联接。该车辆包括阀，该阀与旁路管道以及后处理装置上游的排气管联接并且被配置为在第一状态与第二状态之间移动，该第一状态用于建立通过后处理装置的流体连通，该第二状态用于建立通过旁路管道和绕过后处理装置的流体连通。该车辆包括第一传感器，其位于后处理装置下游的排气管中并且被配置为观测废气流的第一温度并且基于第一温度产生第一传感器信号。该车辆包括第二传感器，其位于第一传感器上游的排气管中并且被配置为观测废气流的第二温度并且基于第二温度产生第二传感器信号。该车辆包括具有处理器的控制器，其被配置为：从第一传感器接收第一传感器信号并且从第二传感器接收第二传感器信号；基于第一传感器信号来确定废气流的第一温度，并且基于第二传感器信号来确定废气流的第二温度；基于第一温度是否超过第一预定义阈值或第二温度是否超过第二预定义阈值来确定旁路命令；并且基于旁路命令输出控制信号以使阀在第一状态与第二状态之间移动。

该车辆包括通知装置，其中该控制器进一步被配置为当第一温度超过第一预定义阈值或第二温度超过第二预定义阈值时将乘员通知传达给通知装置。通知装置包括在与车辆相关联的显示器上呈现的至少指示灯和警告用户界面。控制器进一步被配置为当第一温度低于第一预定义阈值时确定第二温度是否超过第二预定义阈值。

附图说明

下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件，且其中：

图1是说明根据各种实施例的具有后处理旁路系统的车辆的功能框图；

图2示意地说明根据各种实施例的用于图1的车辆的推进系统，其包括后处理旁路系统的一部分；

图3是根据各种实施例的沿着图2的线A-A截取的截面，其说明了图2的推进系统的内燃机；

图4是图2的推进系统在图2中的4处截取的详图，其说明了后处理旁路系统的一部分；

图5是类似于图4的详图，其中后处理旁路系统的阀处于第一状态；

图6是类似于图4的详图，其中后处理旁路系统的阀处于第二状态；

图7是说明根据各种实施例的图1的车辆的后处理旁路系统的控制系统的数据流图；

图8是说明根据各种实施例的可由图1的车辆的后处理旁路系统执行的控制方法的流程图；

图9是根据各种实施例的图8的流程图的延续；并且

图10是根据各种实施例的图8的流程图的延续。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制应用和用途。另外，不存在被任何前述的技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何明确的或暗示的理论约束的意图。如本文所使用，术语模块是指单独地或呈任何组合的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。

本公开的实施例在本文可依据功能和/或逻辑块部件和各个处理步骤来描述。应当明白的是，这些块部件可由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实施。例如，本公开的实施例可采用各种集成电路部件(例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行多种功能)。另外，本领域技术人员将明白的是，本公开的实施例可结合任何数量的系统来实践，并且本文所述的传感器平台仅仅是本公开的一个示例性实施例。

为了简明起见，本文可不详细描述与信号处理、数据传输、信令、控制以及该系统(和该系统的单个操作部件)的其它功能方面有关的常规技术。另外，本文所包括的各个图式中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例功能关系和/或物理联接。应当注意的是，在本公开的实施例中可存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。

参考图1，根据各种实施例，总体以100示出的后处理旁路系统与车辆10相关联。通常，后处理旁路系统100包括排气后处理系统102、阀104、旁路管道106、一个或多个感测装置或传感器108.1到108.3或通常为108以及人机界面110。如将讨论的，基于来自一个或多个传感器108的传感器信号，阀104被控制成将废气引导到旁路管道106中以绕过排气后处理系统102。后处理旁路系统100还基于来自一个或多个传感器108的传感器信号经由人机界面110向车辆10的操作员输出一个或多个警报。由于绕过废气后处理系统102，后处理旁路系统100引导包括其中所含的任何氧气的废气流绕过而不通过排气后处理系统102以降低与排气后处理系统102相关联的热事件的可能性，该热事件可能会导致后处理装置的烧结或基底熔化。虽然本文示出的附图描绘了具有某些元件布置的示例，但是在实际的实施例中可存在附加的中间元件、装置、特征或部件。还应当理解的是，图1仅仅是说明性的，并且不一定按比例绘制。

如图1中所描绘，车辆10通常包括底盘12、车身14、前轮16和后轮18。在所说明的实施例中，车辆10被描绘为乘用车，但是应当明白的是，也可使用包括卡车、运动型多用途车辆(SUV)、休闲车辆(RV)、船舶、飞行器等任何其它车辆。如所示，车辆10通常包括推进系统30、变速器系统32、转向系统34、制动系统36、通信系统38、控制器40和后处理旁路系统100。在各种实施例中，推进系统30可包括诸如柴油发动机等内燃机以及后处理旁路系统100的一部分，如将参考图2所讨论的。

控制器40包括至少一个处理器44和计算机可读存储装置或介质46。处理器44可为任何定制的或商业上可用的处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、与控制器40相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片集的形式)、宏处理器、它们的任何组合或通常用于执行指令的任何装置。计算机可读存储装置或介质46可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储装置。KAM是一种持久或非易失性存储器，其可在处理器44断电时用于存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质46可使用诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或能够存储数据的任何其它电动、磁性、光学或组合存储器装置的许多已知存储器中的任何一种来实施，其中的一些数据表示由控制器40用于控制与车辆10相关联的部件的可执行指令。

指令可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。指令在由处理器44执行时接收并处理信号，执行用于自动控制车辆10的部件的逻辑、计算、方法和/或算法，并且产生控制信号以基于逻辑、计算、方法和/或算法来控制车辆10的部件。虽然图1中仅示出了一个控制器40，但是车辆10的实施例可包括通过任何合适的通信介质或通信介质的组合进行通信并且协作以处理传感器信号、执行逻辑、计算、方法和/或算法且产生控制信号以控制车辆10的特征的任意数量的控制器40。

在各种实施例中，控制器40的一个或多个指令与后处理旁路系统100相关联，并且当由处理器44执行时，该指令接收并处理来自一个或多个传感器108的信号以确定与排气后处理系统102的操作相关联的各种状况。例如，如本文将讨论的，控制器40的指令在由处理器44执行时接收并处理来自与阀104相关联的位置传感器105的传感器信号，并且确定阀104是处于第一状态(其中废气流过后处理装置)还是第二状态(其中废气流过旁路管道106)。当由处理器44执行时，控制器40的指令接收并处理来自一个或多个传感器108的传感器信号，并且确定与排气后处理系统102相关联的温度是否高于或超过(即，大于)预定义阈值。当由处理器44执行时，控制器40的指令基于确定与排气后处理系统102相关联的温度超过预定义阈值持续预定义时间段并且确定阀104处于第一状态而将控制信号输出到阀104以使阀104从第一状态移动到第二状态。在各种实施例中，当由处理器44执行时，控制器40的指令还基于确定与排气后处理系统102相关联的温度超过预定义阈值持续预定义时间段而向人机界面110输出一个或多个通知。当由处理器44执行时，控制器40的指令还基于确定温度已经返回到预定义阈值以下持续预定义时间段并且确定阀104处于第二状态来向阀104产生并输出控制信号以将阀104移动到第一状态。

参考图2和3，更详细地示出了推进系统30。在一个示例中，推进系统30是内燃机112，诸如柴油发动机，其具有限定至少一个汽缸116的发动机缸体114，该至少一个汽缸116具有联接成使曲轴120旋转的活塞118。汽缸盖122与活塞118配合以限定燃烧室124。燃料和空气混合物被喷射到燃烧室124中并被点燃，导致废气热膨胀，从而导致活塞118进行往复移动。燃料由至少一个燃料喷射器126提供，并且空气通过至少一个进气口128提供。燃料以高压从与高压燃料泵132流体连通的燃料轨130提供给燃料喷射器126，该高压燃料泵132增加从燃料源134接收的燃料的压力。每个汽缸116具有至少两个阀136，该至少两个阀由在时间上随着曲轴120旋转的凸轮轴138致动。阀136选择性地允许空气从进气口128进入燃烧室124，并且交替地允许废气通过排气口140离开。在一些示例中，凸轮相位器142可选择性地改变凸轮轴138与曲轴120之间的正时。

空气可通过进气歧管144分配到进气口128。进气管道146可将来自周围环境的空气提供给进气歧管144。在其它实施例中，节流阀体148可被设置成调节进入进气歧管144的空气流量。在又其它实施例中，可提供诸如涡轮增压器150等强制空气系统，其具有与涡轮154旋转地联接的压缩机152。压缩机152的旋转增加了进气管道146和进气歧管144中的空气的压力和温度。被设置在进气管道146中的中间冷却器156可降低空气的温度。涡轮154通过从排气歧管158接收废气而旋转，该排气歧管158在废气膨胀通过涡轮154之前将废气从排气口140引导并通过一系列叶片。基于阀104的状态，废气离开涡轮154并且被引导到后处理旁路系统100的排气后处理系统102或旁路管道106中。该示例示出了具有可变几何涡轮(VGT)致动器160的VGT，该VGT致动器160被布置为移动叶片以改变通过涡轮154的废气的流量。在其它实施例中，涡轮增压器150可为固定几何形状和/或包括废气门。

参考图4，更详细地示出了后处理旁路系统100。排气后处理系统102包括具有一个或多个排气后处理装置164的排气管162。后处理装置164可为被配置为改变废气组成的任何装置。后处理装置164的一些示例包括但不限于催化转化器(两路和三路)、氧化催化剂、贫NOx捕集器、碳氢化合物吸附器、选择性催化还原(SCR)系统、颗粒过滤器、过滤器上的选择性催化还原(SCRF)、汽油颗粒过滤器(GPF)和/或柴油机颗粒过滤器(DPF)164’。应当注意的是，虽然排气后处理系统102在本文中被说明为包括单个后处理装置164(诸如DPF164’)，但是排气后处理系统102可包括多个排气后处理装置164和/或可包括单一不同类型的后处理装置164。

阀104与排气管162联接或被设置在其中以便位于DPF 164’的上游。通常，阀104与排气管162联接并且与旁路管道106联接。在一个示例中，阀104是电子致动的双向换向阀，其由控制器40控制以使得废气能够流过DPF 164’或流过旁路管道106。阀104通过促进功率、命令等的传递的合适的通信介质或总线与控制器40通信。阀104响应于来自控制器40的一个或多个控制信号以在第一状态(图5)与第二状态(图6)之间移动，在该第一状态中，废气如箭头165所示流过DPF 164’；在该第二状态中，废气如箭头167所示流过旁路管道106并且因此被引导绕过DPF 164’。例如，阀104可包括由致动器控制的主体或阀瓣，该致动器与控制器40进行通信并且响应于该一个或多个控制信号来使该主体或阀瓣移动，并且因此使阀104在第一状态(图5)与第二状态(图6)之间移动。因此，阀104还可包括双向转向器瓣阀。通过将废气流引导通过旁路管道106并绕过DPF 164’，存在于DPF 164’中的氧气减少，这大幅降低了DPF 164’中存在热事件的可能性。

阀104的状态(即，处于第一状态或第二状态)可被存储在与控制器40相关联的介质46中，或者可由位置传感器105监测。在一个示例中，位置传感器105观测阀104的状态(即，处于第一状态或第二状态)，并且基于此产生传感器信号。在一个示例中，位置传感器105与致动器联接并且观测致动器的移动并基于此产生传感器信号。例如，位置传感器105可包括但不限于旋转编码器、霍尔效应传感器等。替代地，位置传感器105可与主体或阀瓣联接，用于观测主体或阀瓣的移动并且基于此产生传感器信号。

旁路管道106具有第一端166和第二端168。第一端166与阀104联接以在DPF 164’的旁路期间接收废气。在一个示例中，第一端166经由机械紧固件、焊接等固定地联接到阀104。第二端168联接到DPF 164’下游的排气管162。在一个示例中，排气管162包括孔170，并且第二端168经由焊接、机械紧固件等围绕孔170联接，以将旁路废气引导到DPF 164’下游和周围的排气管162中。因此，旁路管道106联接到排气后处理装置或DPF 164’上游以及排气后处理装置或DPF 164’下游的排气管162，以将废气流引导绕过后处理装置或DPF 164’。

在各种实施例中，传感器108可包括第一传感器108.1、第二传感器108.2和第三传感器108.3。第一传感器108.1联接到旁路管道106的第二端168下游和DPF 164’下游的排气管162，以便观测从后处理装置流过排气管162的废气流，或者换言之观测出口废气流。第二传感器108.2在阀104的下游，并且在一个示例中，联接到DPF 164’或被设置在DPF 164’内，以便观测流过DPF 164’的废气流，或者换言之观测通流废气流。第三传感器108.3联接到涡轮154下游、阀104上游、旁路管道106的第一端166上游和DPF 164’上游的排气管162，以便观测在流入后处理装置164之前离开涡轮154的废气流，或者换言之，观测入口废气流。应当注意的是，第三传感器108.3可为可选的。每个传感器108均观测与废气流相关联的温度并且基于此产生传感器信号。每个传感器108大致上相同，并且在该示例中，每个传感器108均为热电偶或能够观测流体的温度并且基于该温度产生传感器信号的其它温度传感器。传感器108各自通过促进数据、功率等的传递的通信介质或总线与控制器40(图1)进行通信。

在某些实施例中，第四传感器108可联接到DPF 164’。在该示例中，第四传感器108可观测DPF 164’的状况，诸如DPF 164’的温度，并且基于此产生传感器信号。第四传感器108与控制器40进行通信，并且控制器40可处理接收到的传感器信号以(基于观测到的温度)确定废气是否正在流过旁路管道106(即，观测到低温)或者废气是否正流过DPF 164”(即，观测到高温)，这可由控制器40(经由与一个或多个阈值进行比较)使用以确定阀104的状态。替代地，可使用来自第二传感器108.2的传感器信号(经由与一个或多个阈值进行比较)来确定阀104的状态。

返回参考图2，在各种实施例中，推进系统30可包括联接在排气歧管158与进气歧管144之间的高压废气再循环(EGR)系统180。EGR系统180可包括EGR冷却器182以降低EGR系统180中的废气的温度。EGR阀184调节EGR系统180中的废气流量。

推进系统30还可包括与ICE 112相关联的一个或多个传感器和/或装置，其通过促进功率、数据、命令等的传递的通信介质与控制器40进行通信。控制器40可从各种传感器接收输入信号，该传感器被配置为产生与和ICE 112相关联的各种物理参数成比例的信号。传感器包括但不限于质量空气流量和温度传感器186、歧管压力和温度传感器188、燃烧压力传感器190、冷却剂和油温和液位传感器192、燃料轨压力传感器194、凸轮位置传感器196、曲柄位置传感器198、排气压力传感器200、EGR温度传感器202和加速器踏板位置传感器204。另外，控制器40可向被布置成控制ICE 112的操作的各种控制装置产生输出信号，该控制装置包括但不限于燃料喷射器126、节流阀体148、EGR阀184、VGT致动器160和凸轮相位器142。注意，虚线用于指示控制器40与各种传感器和装置之间的通信，但为了清楚起见省略了一些。

返回参考图1，人机界面110经由促进功率、数据、命令等的传递的通信介质或总线与控制器40进行通信。人机界面110可以各种方式来配置。在一些实施例中，人机界面110可包括可覆盖在显示器208上的触摸屏界面206、各种开关或操纵杆、一个或多个按钮、键盘、可听装置、与语音识别系统相关联的麦克风或各种其它人机界面装置。在一个示例中，人机界面110还包括指示灯210。指示灯210可被设置在与车辆10相关联的仪表板中，或者可被设置在车辆10的乘员可见的任何位置处。指示灯210响应于来自控制器40的一个或多个控制信号而照明，由此向乘员通知车辆10的状况。在一个示例中，指示灯210是发光二极管(LED)，然而，指示灯210可包括响应于来自控制器40的一个或多个控制信号的任何照明装置或源，包括但不限于有机发光二极管(OLED)等。指示灯210还可被设置在一个或多个单词或符号后面，以照明一个或多个单词或符号以向乘员视觉地指示车辆10的状况。在该示例中，指示灯210可照明发动机的符号和/或可照明读取“检查发动机”或“维修发动机”的文本。

显示器208包括用于显示信息的任何合适的技术，包括但不限于液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、等离子体或阴极射线管(CRT)。在该示例中，显示器208是能够在控制器40的控制下以图形方式显示一个或多个用户界面的电子显示器。本领域技术人员可实现其它技术来实施车辆10中的显示器208。

应当注意的是，人机界面110不限于作为传送关于车辆10的状况的乘员通知的通知装置的显示器208和/或指示灯210。就此而言，人机界面110还可包括：一个或多个触觉装置，其响应于来自控制器40的一个或多个控制信号以向乘员提供对车辆10的状况的一个或多个听觉反馈；一个或多个可听装置，其响应于来自控制器40的一个或多个控制信号以向乘员提供对车辆10的状况的警告消息或音频反馈；等。另外，例如，车辆10可向其它实体48输出通知，以经由通信系统38通知车辆10的状况。

如上文所讨论，后处理旁路系统100从一个或多个传感器108接收传感器信号，并且确定观测到的温度是否超过预定义阈值。后处理旁路系统100从位置传感器105接收传感器信号，并且确定阀104的当前位置。后处理旁路系统100基于这些确定产生并输出用于阀104的一个或多个控制信号以移动阀104。在一个示例中，后处理旁路系统100基于确定温度超过预定义阈值持续某个时间段并且确定阀104处于第一状态而产生并输出用于阀104的一个或多个控制信号，以将阀104从第一状态移动到第二状态。在进一步的示例中，后处理旁路系统100基于确定温度已返回到预定义阈值以下持续某个时间段并且确定阀104处于第二状态而产生并输出用于阀104的一个或多个控制信号，以将阀104从第二状态移动到第一状态。后处理旁路系统100还基于确定温度超过预定义阈值持续某个时间段而产生并输出用于车辆10的乘员的一个或多个通知。

例如，如关于图7更详细地示出并且继续参考图1到6，数据流图说明了可嵌入控制器40内的用于车辆10的后处理旁路系统100的控制系统199的各种实施例。根据本公开的后处理旁路系统100的各种实施例可包括嵌入在控制器40内的任何数量的子模块。如可明白的是，图7中所示的子模块可被组合和/或被进一步划分以类似地控制阀104、指示灯210并且将一个或多个通知输出到显示器208。后处理旁路系统100的输入可从传感器108(图1和4到6)接收、从位置传感器105(图1和4到6)接收、从与车辆10相关联的其它控制模块接收，和/或由控制器40内的其它子模块确定/建模。在各种实施例中，后处理旁路系统100包括阈值数据存储装置300、温度监测器模块302、计时器模块303、阀控制模块304和用户界面(UI)控制模块306。

阈值数据存储装置300存储指示由传感器108观测的温度的阈值以及时间段的阈值的数据。因此，阈值数据存储装置300存储一个或多个阈值数据值308，其提供由第一传感器108.1观测到的废气流的温度的第一预定义阈值；由第二传感器108.2观测的废气流的温度的第二预定义阈值；以及时间段的预定义阈值。在各种实施例中，阈值数据存储装置300还存储由第三传感器108.3观测到的废气流的温度的第三预定义阈值。在一个示例中，由第一传感器108.1观测到的第一预定义阈值为约850摄氏度；由第二传感器108.2观测到的温度的第二预定义阈值为约750摄氏度；并且由第三传感器108.3观测到的温度的第三预定义阈值为约750摄氏度。应当理解的是，由传感器108观测到的温度的这些阈值仅仅是示例性的，因为每个传感器108的温度阈值可基于DPF 164’的配置和围绕DPF 164’的一个或多个部件的温度极限。在一个示例中，时间段T的预定义阈值为约10秒。每个阈值是基于默认或预定值(例如，工厂设置)的预定义值。

温度监测器模块302从计时器模块303接收时间数据305并且接收传感器数据310作为输入。在一个示例中，传感器数据310包括第一传感器数据312、第二传感器数据314和第三传感器数据316。第一传感器数据312是从第一传感器108.1接收的传感器信号。第二传感器数据314是从第二传感器108.2接收的传感器信号。第三传感器数据316是从第三传感器108.3接收的传感器信号。温度监测器模块302处理作为传感器数据310接收的传感器信号，并且确定由第一传感器108.1观测到的出口废气流、由第二传感器108.2观测的溢流废气流和由第三传感器108.3观测到的入口废气流的温度。

温度监测器模块302查询阈值数据存储装置300并且检索与由每个传感器108观测到的温度相关联的阈值数据值308以及时间段T的阈值。温度监测器模块302将由第一传感器108.1观测到的温度与由第一传感器108.1观测到的温度的阈值数据值308进行比较。如果由第一传感器108.1观测到的温度超过阈值，则温度监测器模块302确定由第一传感器108.1观测到的温度是否超过由第一传感器108.1观测的温度的阈值数据值308持续超过阈值时间段T的时间段(基于时间数据305)。如果由第一传感器108.1观测到的温度保持在由第一传感器108.1观测到的温度的阈值数据值308以上持续超过阈值时间段T的时间段，则温度监测器模块302为UI控制模块306设定条件318并且为阀控制模块304设定旁路命令320。

因此，温度监测器模块302确定由第一传感器108.1观测到的温度是否超过(即，大于)由第一传感器108.1观测到的温度的阈值数据值308持续超过(即，大于)阈值时间段T的时间段，并且基于该确定来设定条件318和旁路命令320。如将讨论的，条件318是用于使UI控制模块306基于观测到的温度向车辆10的乘员输出一个或多个通知322的指令。旁路命令320是用于使阀控制模块304将阀104改变为第二状态以绕过DPF164’的指令。

如果由第一传感器108.1观测到的温度低于(即，不大于或小于或等于)由第一传感器108.1观测到的温度的阈值数据值308，则温度监测器模块302将由第二传感器108.2观测到的温度与由第二传感器108.2观测的温度的阈值数据值308进行比较。如果由第二传感器108.2观测到的温度超过(即，大于)阈值，则温度监测器模块302确定由第二传感器108.2观测到的温度是否超过由第二传感器108.2观测的温度的阈值数据值308持续超过阈值时间段T的时间段(基于时间数据305)。如果由第二传感器108.2观测到的温度保持在由第二传感器108.2观测到的温度的阈值数据值308以上持续超过阈值时间段T的时间段，则温度监测器模块302为UI控制模块306设定条件318并且为阀控制模块304设定旁路命令320。因此，温度监测器模块302确定由第二传感器108.2观测到的温度是否超过由第二传感器108.2观测到的温度的阈值数据值308持续超过阈值时间段T的时间段，并且基于该确定来设定条件318和旁路命令320。

如果由第二传感器108.2观测到的温度低于(即，不大于或小于或等于)由第二传感器108.2观测到的温度的阈值数据值308并且采用第三传感器108.3，则温度监测器模块302将由第三传感器108.3观测到的温度与由第三传感器108.3观测的温度的阈值数据值308进行比较。如果由第三传感器108.3观测到的温度超过(即，大于)阈值，则温度监测器模块302确定由第三传感器108.3观测到的温度是否超过由第三传感器108.3观测的温度的阈值数据值308持续超过(即，大于)阈值时间段T的时间段(基于时间数据305)。如果由第三传感器108.3观测到的温度保持在由第三传感器108.3观测到的温度的阈值数据值308以上持续超过阈值时间段T的时间段，则温度监测器模块302为UI控制模块306设定条件318并且为阀控制模块304设定旁路命令320。因此，温度监测器模块302确定由第三传感器108.3观测到的温度是否超过由第三传感器108.3观测到的温度的阈值数据值308持续超过阈值时间段T的时间段，并且基于该确定来设定条件318和旁路命令320。

一旦温度监测器模块302已经设定了用于阀控制模块304的旁路命令320和/或用于UI控制模块306的条件318，温度监测器模块302就向计时器模块303发送重置信号以将时间数据305重置为零。温度监测器模块302接收并处理传感器数据310以确定由第一传感器108.1、第二传感器108.2和第三传感器108.3中的每一个观测到的温度。温度监测器模块302确定由第一传感器108.1、第二传感器108.2和第三传感器108.3中的每一个观测到的一个或多个温度是否低于(即，不大于或小于或等于)由第一传感器108.1、第二传感器108.2和第三传感器108.3中的每一个观测到的温度的相应的阈值数据值308。如果由第一传感器108.1、第二传感器108.2和第三传感器108.3中的每一个观测到的一个或多个温度低于由第一传感器108.1、第二传感器108.2和第三传感器108.3中的每一个观测到的温度的相应阈值数据值308，则温度监测器模块302确定观测到的温度是否保持在相应阈值数据值308以下持续大于或超过(即，大于)阈值时间段T的时间段(基于时间数据305)。如果是，则温度监测器模块302为阀控制模块304设定启用324。启用324是用于使阀控制模块304将阀104改变为第一状态以使废气能够流过DPF 164’的命令。

计时器模块303将时间数据305提供给温度监测器模块302。因此，计时器模块303充当温度监测器模块302的计时器或计数器。计时器模块303响应于来自温度监测器模块302的输入进行重置，使得时间数据305被设定回零。

阀控制模块304接收旁路命令320和阀位置数据321作为输入。阀位置数据321是从位置传感器105接收的传感器信号。阀控制模块304处理作为阀位置数据321接收的传感器信号，并且确定由位置传感器105观测到的阀104的当前状态(即，第一状态或第二状态)。

基于确定阀104处于第一状态并接收到旁路命令320，阀控制模块304输出第一控制信号326。第一控制信号326是命令阀104从废气流过DPF164’的第一状态该变为大致上全部废气流过旁路管道106的第二状态的一个或多个控制信号。如果阀104由阀控制模块304确定为处于第二状态(基于阀位置数据321)并且接收到旁路命令320，则阀控制模块304可将错误标志设定到UI控制模块306以呈现一个或多个通知322，或者阀控制模块304可不采取任何行动。

阀控制模块304还接收启用324作为输入。基于启用324，阀控制模块304处理作为阀位置数据321接收的传感器信号，确定由位置传感器105观测到的阀104的当前状态(即，第一状态或第二状态)。基于确定的阀104的状态作为第二状态并且接收到启用324，阀控制模块304输出第二控制信号328。第二控制信号328是命令阀104从第二状态改变为其中废气流过DPF 164’的第一状态的一个或多个控制信号。如果阀104由阀控制模块304确定为处于第一状态(基于阀位置数据321)并且接收到启用324，则阀控制模块304可将错误标志设定到UI控制模块306以呈现一个或多个通知322，或者阀控制模块304可不采取任何行动。

应当注意的是，在各种实施例中，阀控制模块304可将阀104的当前位置(如由第一控制信号326或第二控制信号328所命令的)作为布尔变量存储在与阀控制模块304相关联的数据存储装置或存储器(包括但不限于介质46)中。在该示例中，基于先前的阀命令(即，由第一控制信号326或第二控制信号328输出的命令)，阀104的当前状态可由阀控制模块304直接修改，使得阀104的当前状态对于阀控制模块304是已知的并且被存储在存储器中。换言之，本公开不限于使用位置传感器105来确定阀104的状态，实情是，位置传感器105的使用仅仅是示例。

UI控制模块306接收条件318作为输入。基于条件318，UI控制模块306向车辆10的乘员输出一个或多个通知322。在一个示例中，通知322包括一个或多个灯控制信号330和用户界面数据332。一个或多个灯控制信号330命令指示灯210照明以在视觉上向乘员通知车辆10的状况。在一个示例中，指示灯210照明符号和/或文本消息，包括但不限于发动机的符号、读取“检查发动机”、“维修发动机”等的文本。

基于接收到条件318，UI控制模块306产生用于在人机界面110的显示器208上呈现警告用户界面的警告用户界面数据332。在一个示例中，警告用户界面数据332包括指示车辆10需要维修的图形和/或文本消息。例如，警告用户界面数据332包括发动机的符号、读取“检查发动机”、“维修发动机”等的消息。

现在参考图8并且继续参考图1到7，根据本公开，流程图说明了可由图1到7的后处理旁路系统100执行以控制阀104并且向车辆10的乘员输出一个或多个通知的控制方法400。在各种实施例中，控制方法400由控制器40的处理器44执行。如根据本公开可理解，该方法内的操作顺序不限于如图8中所说明的顺序执行，而是可根据需要并且根据本公开来以一个或多个不同顺序来执行。在各种实施例中，控制方法400可被安排为基于一个或多个预定事件运行，和/或可在车辆10的操作期间连续运行。

该方法在402处开始。在404处，该方法启动计时器模块303。在406处，该方法接收并处理从传感器108接收的传感器数据310(即，第一传感器数据312、第二传感器数据314和第三传感器数据316)以确定由每个传感器108观测到的废气流的温度。在408处，该方法从阈值数据存储装置300中检索阈值数据值308。在410处，该方法将由第一传感器108.1观测到的温度与由第一传感器108.1观测到的温度的第一预定义阈值进行比较。如果由第一传感器108.1观测到的温度低于由第一传感器108.1观测到的温度的第一预定义阈值，则该方法进行到图10中的412。

否则，如果由第一传感器108.1观测到的温度超过由第一传感器108.1观测到的温度的第一预定义阈值，则该方法进行到414。在414处，该方法确定由第一传感器108.1观测到的温度是否超过温度的第一预定义阈值持续超过时间段阈值T的时间段(基于时间数据305)。如果是，则该方法进行到416。否则，该方法循环到410。

在416处，该方法产生并输出一个或多个通知322。在一个示例中，该方法产生并输出一个或多个灯控制信号330以照明指示灯210和/或该方法产生并输出警告用户界面数据332以在显示器208上呈现警告用户界面以通知乘员需要维修车辆10。在417处，该方法接收并处理从位置传感器105接收的阀位置数据321以确定阀104的当前状态(即，第一状态或第二状态)。从图8中的A延续到图9中的A，从A开始，在418处，基于确定阀104处于废气流过DPF164’的第一状态，该方法产生并输出第一控制信号326以将阀104移动到第二状态以引导大致上全部废气通过旁路管道106。

在420处，该方法将信号发送到计时器模块303以将时间数据305重置为等于零并启动计时器模块303。在422处，该方法接收并处理从传感器108接收的传感器数据310(即，第一传感器数据312、第二传感器数据314和第三传感器数据316)以确定由每个传感器108观测到的温度。在424处，该方法确定由每个传感器108观测到的一个或多个温度是否低于由相应传感器108从阈值数据值308观测到的温度的相应阈值持续超过(即，大于)时间段阈值T的时间段(基于时间数据305)。如果为假，该方法在426处结束。否则，如果为真，则在425处，该方法接收并处理从位置传感器105接收的阀位置数据321以确定阀104的当前状态(即，第一状态或第二状态)。在428处，基于确定阀104处于第二状态使得大致上全部废气流过旁路管道106，该方法产生并输出第二控制信号328以将阀104移动到第一状态以使得废气能够流过DPF 164’。该方法在426处结束。

从图8和10中所示的412延续，在430处，该方法将由第二传感器108.2观测到的温度与由第二传感器108.2观测到的温度的第二预定义阈值进行比较。如果由第二传感器108.2观测到的温度低于由第二传感器108.2观测到的温度的第二预定义阈值，则该方法进行到432。

否则，如果由第二传感器108.2观测到的温度超过(即，大于)由第二传感器108.2观测到的温度的第二预定义阈值，则该方法进行到434。在434处，该方法确定由第二传感器108.2观测到的温度是否超过温度的第二预定义阈值持续超过(即，大于)时间段阈值T的时间段(基于时间数据305)。如果是，则该方法进行到图8中的436。否则，该方法循环到430。

如果由第二传感器108.2观测到的温度低于(即，不大于或小于或等于)由第二传感器108.2观测到的温度的第二预定义阈值，则在432处，该方法将由第三传感器108.3观测到的温度与由第三传感器108.3观测的温度的第三预定义阈值进行比较。如果由第三传感器108.3观测到的温度低于由第三传感器108.3观测到的温度的第三预定义阈值，则该方法在438结束。

否则，如果由第三传感器108.3观测到的温度超过(即，大于)由第三传感器108.3观测到的温度的第三预定义阈值，则该方法进行到440。在440处，该方法确定由第三传感器108.3观测到的温度是否超过第三预定义阈值持续超过(即，大于)时间段阈值T的时间段(基于时间数据305)。如果为真，则该方法进行到图8中的436。否则，该方法循环到432。

因此，当后处理装置164的上游或下游观测到的一个或多个温度超过(即，大于)预定义阈值时，后处理旁路系统100使得能够绕过后处理装置164，诸如DPF 164’。这降低了后处理装置164(诸如DPF 164’)中由于高浓度的柴油机颗粒物质和/或碳氢化合物而导致的热事件的可能性，从而进一步保护了后处理装置164(诸如DPF 164’)以及车辆10的周围部件免受损坏。因为后处理旁路系统100的控制系统199可允许烟灰负载水平校准期间的不同安全裕度，所以随着由控制器40执行的控制方法降低了热事件的可能性，后处理旁路系统100还能够以更高的烟灰水平(通常和在使用中)再生DPF 164’。

虽然前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书和其合法等同物的范围的情况下，可对元件的功能和设置作出各种改变。

Claims (6)

1.一种用于控制引导废气流通过具有后处理装置的排气管道以及车辆中的排气系统中的旁路管道的阀的方法，所述方法包括：

由处理器从联接在所述后处理装置下游的第一传感器接收第一传感器信号；

由所述处理器处理所述第一传感器信号以确定出口废气流的第一温度；

由所述处理器基于所述第一温度是否超过所述出口废气流的第一预定义阈值来确定旁路命令；

由所述处理器基于确定所述旁路命令将控制信号输出到与所述后处理装置上游的所述旁路管道和所述排气管联接的阀，以使所述阀在第一状态与第二状态之间移动，所述第一状态用于建立通过所述后处理装置的流体连通，所述第二状态用于建立通过所述旁路管道和绕过所述后处理装置的流体连通；

如果所述第一温度低于所述出口废气流的第一预定义阈值，则执行下列操作：

由所述处理器从联接到所述后处理装置的第二传感器接收第二传感器信号；

由所述处理器处理所述第二传感器信号以确定通流废气流的第二温度；

由所述处理器基于所述第二温度超过第二预定义阈值并且所述阀处于所述第一状态来确定所述旁路命令；

由所述处理器基于所述旁路命令输出所述控制信号以将所述阀移动到所述第二状态；

如果所述第二温度低于所述出口废气流的第二预定义阈值，则执行下列操作：

由所述处理器从联接在所述后处理装置上游的第三传感器接收第三传感器信号；

由所述处理器处理所述第三传感器信号以确定入口废气流的第三温度；

由所述处理器基于所述第三温度是否超过所述入口废气流的第三预定义阈值来确定所述旁路命令；以及

由所述处理器基于所述旁路命令输出所述控制信号以将所述阀移动到所述第二状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述控制信号输出到与所述旁路管道联接的所述阀进一步包括：

由所述处理器基于所述第一温度超过所述第一预定义阈值并且所述阀处于所述第一状态来确定所述旁路命令；以及

由所述处理器输出所述控制信号以将所述阀移动到所述第二状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述控制信号输出到与所述旁路管道联接的所述阀进一步包括：

由所述处理器基于所述第一温度超过所述第一预定义阈值持续超过时间段阈值的时间段并且所述阀处于所述第一状态来确定所述旁路命令；以及

由所述处理器基于旁路命令将所述控制信号输出到所述阀以使其移动到所述第二状态。

4.根据权利要求2所述的方法，其中在由所述处理器将所述控制信号输出到所述阀之后，所述方法进一步包括：

由所述处理器从所述第一传感器接收所述第一传感器信号；

由所述处理器处理所述第一传感器信号以确定所述出口废气流的当前温度；

由所述处理器基于所述当前温度低于所述第一预定义阈值并且所述阀处于所述第二状态来确定启用；以及

由所述处理器基于所述启用输出所述控制信号以将所述阀移动到所述第一状态。

5.一种用于在车辆的排气管中具有后处理装置的排气系统的控制设备，所述控制设备包括：

第一传感器，其位于所述后处理装置下游的所述排气管中并且被配置为观测出口废气流的第一温度并且基于所述第一温度产生第一传感器信号；

旁路管道，其与所述后处理装置上游和所述后处理装置下游的所述排气管联接；

阀，所述阀与所述旁路管道以及所述后处理装置上游的所述排气管联接并且被配置为在第一状态与第二状态之间移动，所述第一状态用于建立通过所述后处理装置的流体连通，所述第二状态用于建立通过所述旁路管道和绕过所述后处理装置的流体连通；

具有处理器的控制器，其被配置为：

从所述第一传感器接收第一传感器信号；

基于所述第一传感器信号来确定出口废气流的第一温度；

基于所述第一温度是否超过所述出口废气流的第一预定义阈值来确定旁路命令；以及

基于所述旁路命令输出控制信号以使所述阀在所述第一状态与所述第二状态之间移动；以及

第二传感器，其位于所述后处理装置中并且被配置为观测通流废气流的第二温度并且基于所述第二温度产生第二传感器信号；

其中如果所述第一温度低于所述出口废气流的第一预定义阈值，所述控制器进一步被配置为处理所述第二传感器信号以确定所述通流废气流的所述第二温度，并且基于所述第二温度是否超过所述通流废气流的第二预定义阈值来确定所述旁路命令；

第三传感器，其位于后处理装置上游的排气管中并且被配置为观测入口废气流的第三温度并基于第三温度产生第三传感器信号；

其中如果所述第二温度低于所述出口废气流的第二预定义阈值，所述控制器进一步被配置为基于第三温度是否超过入口废气流的第三预定义阈值来确定旁路命令，并且基于旁路命令输出控制信号以将阀移动到第二状态，其中所述控制器进一步被配置为基于第三温度超过第三预定义阈值并且阀处于第一状态来确定旁路命令，并且基于旁路命令输出旁路命令以将阀移动到第二状态。

6.根据权利要求5所述的控制设备，其中所述控制器进一步被配置为：

基于所述第一温度超过所述第一预定义阈值并且所述阀处于所述第一状态来确定所述旁路命令；以及

输出所述控制信号以将所述阀移动到所述第二状态。

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