專利名稱：在凍結的柴油排放流體條件下操作車輛的方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及一種控制使用儲存在儲箱中的柴油排放流體的車輛的方法。
背景技術：
柴油排放流體與選擇性催化還原催化劑結合使用，以降低車輛排氣中的氮的氧化物。柴油排放流體儲存在設置于車輛上的儲箱中。儲箱可以包括三個獨立的水平傳感器以確定儲箱中的柴油排放流體的水平，即，在儲箱中剩余的柴油排放流體的質量。另外，當將新的柴油排放流體加入到儲箱時，獨立的水平傳感器可以用于重新注滿檢測。當柴油排放流體被解凍即處于液體狀態(tài)時，車輛在非凍結的柴油排放流體協(xié)議下運行。當在非凍結的柴油排放流體協(xié)議下時，通過基于來自三個獨立的水平傳感器的濾波信號來評估儲箱中的柴油排放流體的水平的算法即軟件來計算柴油排放流體的質量。然而，柴油排放流體必須在儲箱中在四周晃動以便使柴油排放流體的質量確定正確地運行。因此，如果柴油排放流體被凍結并且沒有在儲箱中在四周晃動，則柴油排放流體的質量確定是不精確的，并且不準確地反映儲箱中的柴油排放流體的水平和/或質量。另外，當柴油排放流體處于凍結狀態(tài)時，獨立的水平傳感器不會起作用且將認識不到柴油排放流體處于或高于獨立的水平傳感器。柴油排放流體在大約負十一攝氏度(-1ΓΟ時凍結。儲箱包括加熱器，后者保持柴油排放流體被解凍，或者當柴油排放流體凍結時使其解凍。然而，在某些環(huán)境條件下，柴油排放流體仍然會凍結。如果在考慮車輛的柴油排放流體的平均消耗速率時儲箱中的柴油排放流體的水平和/或質量下降到低于預定水平，則車輛會被受限于在低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行。當使低柴油排放流體誘導協(xié)議運行時，車輛的速度受到限制從而促使車輛的操作者重新注滿儲箱。一旦軟件確定出儲箱已經用柴油排放流體重新注滿，車輛便停止低柴油排放流體誘導協(xié)議，并被允許正常運行。然而，如果柴油排放流體在檢測到儲箱的重新注滿之前凍結，則車輛會繼續(xù)受限于低柴油排放流體誘導協(xié)議。

發(fā)明內容
提供了一種控制使用儲存在儲箱中的柴油排放流體的車輛的方法。所述方法包括確定柴油排放流體是否至少部分地被凍結；確定所述車輛當前是否在低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行；以及限定可用于防止所述低柴油排放流體誘導協(xié)議的開始的臨時最小柴油排放流體質量。當所述車輛當前未在所述低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行時，并且當所述柴油排放流體至少部分地被凍結時，可以限定所述臨時最小柴油排放流體質量。因此，當所述柴油排放流體被凍結，并且所述車輛將否則不能適當地感測所述儲箱中的柴油排放流體的實際水平時，限定所述臨時最小柴油排放流體質量可以用于防止所述車輛進入所述低柴油排放流體誘導協(xié)議。根據結合附圖，從對用于實施本發(fā)明的最佳方式的以下詳細描述，本發(fā)明的以上
3特征和優(yōu)點及其它特征和優(yōu)點顯見。本發(fā)明還提供如下方案
1. 一種控制使用儲存在儲箱中的柴油排放流體的車輛的方法，所述方法包括 確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結； 確定所述車輛當前是否在低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行；以及當所述車輛當前未在所述低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行時，并且當所述柴油排放流體至少部分地被凍結時，限定臨時最小柴油排放流體質量，以防止所述低柴油排放流體誘導協(xié)議的開始。2.如方案1所述的方法，其特征在于，其還包括限定凍結的柴油排放流體溫度。3.如方案2所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結包括感測所述儲箱中的所述柴油排放流體的溫度。4.如方案3所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括確定所述車輛的發(fā)動機是正在運行還是未在運行。5.如方案4所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括當所述發(fā)動機未在運行時，限定最少發(fā)動機關閉時間。6.如方案5所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括測量發(fā)動機關閉時間段。7.如方案6所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括確定所述儲箱中的所述柴油排放流體的感測溫度是小于所述凍結的柴油排放流體溫度還是大于所述凍結的柴油排放流體溫度，以及所測量的發(fā)動機關閉時間段是小于所述最少發(fā)動機關閉時間還是大于所述最少發(fā)動機關閉時間。8.如方案7所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還被限定為當所述儲箱中的所述柴油排放流體的所述感測溫度小于所述凍結的柴油排放流體溫度時，確定所述柴油排放流體至少部分地被凍結。9.如方案7所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還被限定為當所述儲箱中的所述柴油排放流體的所述感測溫度大于所述凍結的柴油排放流體溫度，并且所測量的發(fā)動機關閉時間段大于所述最少發(fā)動機關閉時間時，確定出所述柴油排放流體未至少部分地被凍結。10.如方案9所述的方法，其特征在于，其還包括當確定出所述柴油排放流體未至少部分地被凍結時，在非凍結的柴油排放流體協(xié)議下操作所述車輛。11.如方案4所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括當所述車輛正在運行時，限定最小環(huán)境空氣溫度限度。12.如方案11所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括感測環(huán)境空氣溫度。13.如方案12所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括確定所述儲箱中的所述柴油排放流體的所述感測溫度是小于所述凍結的柴油排放流體溫度還是大于所述凍結的柴油排放流體溫度，以及所感測的環(huán)境空氣溫度是小于所述最小環(huán)境空氣溫度限度還是大于所述環(huán)境空氣溫度限度。14.如方案13所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還被限定為當所述儲箱中的所述柴油排放流體的所述感測溫度小于所述凍結的柴油排放流體溫度，并且所感測的環(huán)境空氣溫度小于所述最小環(huán)境空氣溫度限度時，確定所述柴油排放流體至少部分地被凍結。15.如方案13所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還被限定為當所述儲箱中的所述柴油排放流體的所述感測溫度大于所述凍結的柴油排放流體溫度且維持達最少車輛運行時間，或者所感測的環(huán)境空氣溫度大于所述最小環(huán)境空氣溫度限度且維持達最少車輛運行時間時，確定所述柴油排放流體未至少部分地被凍結。16.如方案15所述的方法，其特征在于，其還包括當確定出所述柴油排放流體未至少部分地被凍結時，在非凍結的柴油排放流體協(xié)議下操作所述車輛。17.如方案1所述的方法，其特征在于，其還包括當所述柴油排放流體至少部分地被凍結，并且所述車輛當前未運行在所述低柴油排放流體誘導協(xié)議下時，禁用柴油排放流體重新注滿檢測協(xié)議。18.如方案1所述的方法，其特征在于，其還包括當所述柴油排放流體至少部分地被凍結時，加熱所述儲箱中的所述柴油排放流體，以使所述柴油排放流體解凍。19.如方案18所述的方法，其特征在于，其還包括當所述車輛當前正在所述低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行時，使用多個獨立的水平傳感器來感測所述儲箱中的所述柴油排放流體的部分地解凍的水平。20.如方案19所述的方法，其特征在于，其還包括當所述車輛正在所述低柴油排放流體協(xié)議下運行時，基于所述儲箱中的所述柴油排放流體的所感測的部分地解凍的水平來限定部分地解凍的柴油排放流體質量，以允許所述車輛從所述低柴油排放流體誘導協(xié)議退出。


圖1是示出控制使用儲存在儲箱中的柴油排放流體的車輛的方法的流程圖。
具體實施例方式參照圖1，用20總體示出控制車輛的方法。車輛使用儲存在設置于車輛上的儲箱中的柴油排放流體(DEF)。DEF與選擇性催化還原催化劑結合使用以降低車輛排氣中的氮的氧化物。儲箱可以包括三個獨立的水平傳感器，其用于確定儲箱中的DEF的水平，即，在儲箱中剩余的DEF的質量。另外，當將新的DEF加入到儲箱時，該獨立的水平傳感器可被使用以便重新注滿檢測。DEF的質量用于計算在耗完DEF之前車輛可以行駛的距離。該計算基于DEF的消耗速率的滾動平均值和在儲箱中剩余的DEF的質量。當DEF被解凍即處于液體狀態(tài)時，車輛在非凍結DEF協(xié)議中運行。當在非凍結DEF 協(xié)議下時，通過基于來自所述三個獨立的水平傳感器的濾波信號來評估儲箱中的DEF的水平的算法來計算DEF的質量。然而，DEF必須在儲箱中在四周晃動以便使獨立的水平傳感器濾波方法正確地運行。另外，當DEF處于凍結狀態(tài)時，所述獨立的水平傳感器不會運行， 且將認識不到DEF水平處于或高于獨立的水平傳感器。因此，如果DEF被凍結并且不在儲箱中在四周晃動，則DEF的質量確定是不精確的，并且不準確地反映儲箱中的DEF的水平和 /或質量。例如，如果DEF被完全凍結，則基于來自所述三個獨立的水平傳感器的濾波信號對DEF的質量確定可指示儲箱是空的，即，沒有DEF，并導致車輛在低DEF誘導協(xié)議下運行， 由此車輛的速度受到限制，從而促使車輛的操作者添加DEF。因此，當DEF被凍結或至少部分地被凍結時，車輛在凍結的DEF協(xié)議下運行。當在凍結的DEF協(xié)議下時，車輛繞開基于來自三個獨立的水平傳感器進行的質量確定，替代使用在儲箱中剩余的DEF質量的最后的已知值來使DEF質量初始化。然后，該策略通過從已初始化的值中減去已經計量的DEF的質量來計算剩余的DEF質量。另外，當在凍結DEF協(xié)議下時，如上描述所計算的DEF儲箱質量不被允許下降至低于可校準的最小質量閾值，其可用于防止車輛進入低DEF誘導協(xié)議，從而允許車輛在DEF被凍結時正常運行。車輛可以包括配置為用于控制車輛的操作的控制器，例如計算機和/或發(fā)動機控制單元?？刂破骺梢园?、但不限于對于感測、儲存和操縱與所提供的方法20相關聯(lián)的車輛的所有方面所需的所有軟件、硬件、存儲器、傳感器和算法。這樣，應當明白的是，方法20 可以實現為可在控制器上運行的程序。方法20包括限定凍結的DEF溫度，方框22。凍結的DEF溫度可被限定為DEF凍結時的溫度。例如，凍結的DEF溫度可被限定為等于負十一攝氏度(-1ΓΟ?？蛇x地，凍結的 DEF溫度可被設定為略微高于DEF凍結時的溫度，以提供安全余地。應當明白的是，凍結的 DEF溫度依賴于所使用的DEF的化學組成，并且可以與上面描述的負十一攝氏度(-11°C)不同。方法20還包括確定DEF是否至少部分地被凍結。確定DEF是否至少部分地被凍結可以包括感測儲箱中的DEF的溫度，方框24。DEF的溫度可以以包括但不限于使用設置在儲箱中的傳感器來感測儲箱中的DEF的溫度在內的任何適當方式來感測。確定DEF是否至少部分地被凍結還包括確定車輛的發(fā)動機是正在運行還是未在運行，方框26。可以詢問發(fā)動機控制單元，以確定發(fā)動機是否正在運行，即，運轉，或者確定發(fā)動機是否未在運行，即，關閉。如果確定出發(fā)動機未在運行，在觀處指示，則確定DEF是否至少部分地被凍結還包括限定最少發(fā)動機關閉時間，方框30，以及測量發(fā)動機關閉時間段，方框32。最少發(fā)動機關閉時間確保自從發(fā)動機已被關閉即未在運行已經逝去足夠的時間，從而來自發(fā)動機和/或來自配置為加熱DEF儲箱的儲箱加熱器的任何熱不影響DEF 的溫度讀數。最少發(fā)動機關閉時間是捕獲的熱從儲箱周圍消散所需的時間量，并可以隨著儲箱的尺寸和儲箱在車輛內的位置而改變。最少發(fā)動機關閉時間可被設為任何時間段，例如但不限于二十(20)分鐘時間段。發(fā)動機關閉時間可以以包括但不限于使用車輛的內部時鐘測量發(fā)動機關閉時間或詢問發(fā)動機控制單元在內的任何適當方式來測量。如果發(fā)動機未在運行，則確定DEF是否至少部分地被凍結還包括確定儲箱中的 DEF的所感測溫度是小于凍結的DEF溫度還是大于凍結的DEF溫度，以及測量的發(fā)動機關閉時間段是小于最少發(fā)動機關閉時間還是大于最少發(fā)動機關閉時間，方框34。當發(fā)動機未在運行時，DEF在儲箱中的DEF的所感測溫度小于凍結的DEF溫度并且測量的發(fā)動機關閉時間段大于最少發(fā)動機關閉時間時被確定為至少部分地被凍結，在36處指示。替代地，DEF 在儲箱中的DEF的所感測溫度大于凍結的DEF溫度并且測量的發(fā)動機關閉時間段大于最少發(fā)動機關閉時間時被確定為未被凍結，在38處指示。
當確定出車輛正在運行時，在40處指示，那么確定DEF是否至少部分地被凍結還包括限定最小環(huán)境空氣溫度限度，方框42，以及感測環(huán)境空氣溫度，方框44。因為發(fā)動機正在運行且產生熱，并且儲箱加熱器可能正在運行以加熱DEF，所以DEF的所測量溫度單獨地可能不會準確地反映DEF是否至少部分地被凍結。最小環(huán)境空氣溫度限度是足夠地大于凍結的DEF溫度的溫度，以確保DEF未被凍結。根據DEF的化學組成，可以將最小環(huán)境空氣溫度設為任何溫度。例如，最小環(huán)境空氣溫度可被限定為但不限于負五攝氏度(_5°C)。環(huán)境空氣溫度可以以包括但不限于設置在車輛上的溫度傳感器在內的任何適當方式來感測。當車輛正在運行時，確定DEF是否至少部分地被凍結還包括確定儲箱中的DEF的所感測溫度是小于凍結的DEF溫度還是大于凍結的DEF溫度，以及感測的環(huán)境空氣溫度是小于最小環(huán)境空氣溫度限度還是大于環(huán)境空氣溫度限度，方框46。當發(fā)動機正在運行時，在儲箱中的DEF的所感測溫度大于凍結的DEF溫度且已保持這樣達至少最少解凍時間時、并且在感測的環(huán)境空氣溫度大于最小環(huán)境空氣溫度限度且已保持這樣達至少所述最少解凍時間時，確定出DEF未被凍結，在48處指示。為了確保DEF被完全地解凍，儲箱中的DEF的所感測溫度大于凍結的DEF溫度和感測的環(huán)境空氣溫度大于最小環(huán)境空氣溫度限度的條件需要維持達所述最少解凍時間。所述最少解凍時間可被限定為任何適當的時間段，包括但不限于四個小時。當儲箱中的DEF的所感測溫度小于凍結的DEF溫度，并且感測的環(huán)境空氣溫度小于最小環(huán)境空氣溫度限度時，確定出DEF至少部分地被凍結，在50處指示。替代地，代替監(jiān)測儲箱中的DEF的溫度，通過儲箱加熱器主動地加熱儲箱中的DEF可以用來確定儲箱是否至少部分地被凍結。在這種情況下，如果車輛正在運行，DEF儲箱加熱器未在加熱，并且環(huán)境空氣溫度大于最小閾值達最少解凍時間，則儲箱中的DEF視為未至少部分地被凍結。當確定出DEF未被凍結時，在38和48處指示，則方法20還包括在非凍結DEF協(xié)議下操作車輛，方框52。如上所述，非凍結DEF協(xié)議允許基于來自儲箱中的所述三個獨立的水平傳感器的濾波信號來計算DEF的水平。因此，如果車輛先前在凍結的DEF協(xié)議下運行且確定出DEF不再被凍結即未凍結，則車輛從凍結的DEF協(xié)議切換回到非凍結DEF協(xié)議。方法20還包括確定車輛當前是否在低DEF誘導協(xié)議下運行，方框54。如果當車輛正在非凍結DEF協(xié)議下運行且計算出DEF的剩余的距離小于最小水平時，那么車輛可以開始在低DEF誘導協(xié)議下運行。如果在車輛開始在低DEF誘導協(xié)議下運行后，儲箱中的DEF 凍結，那么儲箱中的所述三個獨立的水平傳感器會不適當地檢測到DEF的重新注滿，由此導致車輛繼續(xù)在低DEF誘導協(xié)議下運行。當確定出DEF至少部分地被冷凍，并且車輛當前不在低DEF誘導協(xié)議下運行時，在 56處指示，那么方法20還可以包括限定臨時最小DEF質量，以防止低DEF誘導協(xié)議的開始，方框58。當在凍結的DEF協(xié)議下時，車輛繞開基于來自所述三個獨立的水平傳感器的濾波信號的質量確定，且代替使用在儲箱中剩余的DEF質量的最后的已知值來使DEF質量初始化。然后，該策略通過從DEF質量的初始化的值中減去已經計量的DEF來計算剩余的DEF 質量。在這種模式下剩余的DEF質量不允許下降到低于所限定的臨時最小DEF質量。臨時最小DEF質量的值可被設為任何適當的值，以確保車輛不進入到低DEF誘導協(xié)議。當確定出DEF至少部分地被凍結，并且車輛當前未在低DEF誘導協(xié)議下運行時，那么方法20還包括禁用DEF重新注滿檢測協(xié)議，方框60。因為重新注滿檢測協(xié)議使用來自儲箱中的所述三個獨立的水平傳感器的濾波信號，所以當DEF被凍結且不在儲箱中在四周晃動時，重新注滿檢測協(xié)議不適當地運行。當確定出車輛當前在低DEF誘導協(xié)議下運行，并且DEF至少部分地被凍結時，在62 處指示，那么方法20還包括加熱儲箱中的DEF以使DEF解凍，方框64，以及使用三個獨立的水平傳感器中的至少一個來感測儲箱中的DEF的部分地解凍的水平，方框66。如上所述， 儲箱包括用于加熱DEF的加熱器。加熱器可以包括適合于儲箱的任何適當的類型、式樣、尺寸和/或構造的加熱器。方法20還包括基于感測的儲箱中的DEF的部分地解凍的水平來限定部分地解凍的DEF質量，以允許車輛從低DEF誘導協(xié)議退出，方框68。因為當由儲箱的獨立的水平傳感器檢測時，DEF不會完全地解凍，所以基于DEF開始解凍時所檢測到的獨立的水平傳感器的最高水平來指派部分地解凍的DEF質量的值。例如，如果DEF被凍結，并且只有所述三個獨立的傳感器中的第二傳感器檢測到DEF，則向部分地解凍的DEF質量指派與所述三個獨立的水平傳感器中的第二傳感器相關聯(lián)的質量值，不管其是否為準確的質量。這允許車輛在DEF至少部分地被凍結時從低DEF誘導協(xié)議退出。方法20可以繼續(xù)以循環(huán)方式操作，在70和72處指示。因此，控制器連續(xù)地監(jiān)測儲箱中的DEF的溫度和車輛的操作，如上所述，并根據需要使車輛的操作在非凍結DEF協(xié)議和凍結的DEF協(xié)議之間改變。雖然已經詳細描述了用于實施本發(fā)明的最佳方式，但是本發(fā)明所屬領域的普通技術人員應當認識到處于所附權利要求書的范圍內的用于實施本發(fā)明的各種替代設計和實施例。
8
權利要求
1.一種控制使用儲存在儲箱中的柴油排放流體的車輛的方法，所述方法包括確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結；確定所述車輛當前是否在低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行；以及當所述車輛當前未在所述低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行時，并且當所述柴油排放流體至少部分地被凍結時，限定臨時最小柴油排放流體質量，以防止所述低柴油排放流體誘導協(xié)議的開始。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其還包括限定凍結的柴油排放流體溫度。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結包括感測所述儲箱中的所述柴油排放流體的溫度。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括確定所述車輛的發(fā)動機是正在運行還是未在運行。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括當所述發(fā)動機未在運行時，限定最少發(fā)動機關閉時間。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括測量發(fā)動機關閉時間段。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還包括確定所述儲箱中的所述柴油排放流體的感測溫度是小于所述凍結的柴油排放流體溫度還是大于所述凍結的柴油排放流體溫度，以及所測量的發(fā)動機關閉時間段是小于所述最少發(fā)動機關閉時間還是大于所述最少發(fā)動機關閉時間。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還被限定為當所述儲箱中的所述柴油排放流體的所述感測溫度小于所述凍結的柴油排放流體溫度時，確定所述柴油排放流體至少部分地被凍結。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，確定所述柴油排放流體是否至少部分地被凍結還被限定為當所述儲箱中的所述柴油排放流體的所述感測溫度大于所述凍結的柴油排放流體溫度，并且所測量的發(fā)動機關閉時間段大于所述最少發(fā)動機關閉時間時，確定出所述柴油排放流體未至少部分地被凍結。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，其還包括當確定出所述柴油排放流體未至少部分地被凍結時，在非凍結的柴油排放流體協(xié)議下操作所述車輛。
全文摘要
本發(fā)明涉及在凍結的柴油排放流體條件下操作車輛的方法，具體地，一種控制車輛的方法包括確定柴油排放流體是否至少部分地被凍結；以及確定所述車輛當前是否在低柴油排放流體誘導協(xié)議下運行。如果所述車輛當前未運行在所述低柴油排放流體誘導協(xié)議下，并且所述柴油排放流體至少部分地被凍結，則可以限定臨時最小柴油排放流體質量，以防止所述車輛進入所述低柴油排放流體誘導協(xié)議。
文檔編號F01N9/00GK102312708SQ20111019070
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權日2010年7月8日
發(fā)明者D. 馬林斯 J., E. 克勞福德 K., 金 M., 賈辛基維奇 P., J. 達 R. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司