专利名称：用于控制车辆的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及 一 种用于控制车辆的 方法和系统。
背景技术：
柴油机自问世一来，凭借其良好的动力性、经济性和耐久性在动 力装置和车辆上得到广泛应用。同时，车用柴油机的尾气排放所引 起的环境污染问题 一 直是车辆控制技术领域所关注的问题。在车辆
所排出的尾气中，主要包含颗粒状物质和氮氧化物NOx。颗粒状物 质以及NOx都会对对环境造成污染，尤其是NOx对于环境的危害更 大。目前，主要通过柴油机机内净化、喷油系统的优化、燃烧室的 结构和参数优化、燃油的改质、排气后处理等措施来实现对尾气排
放的控制。
在现有技术中，通过上述这些技术可以对尾气排放起到很好的控 制作用，然而，尤其在车辆排放控制系统出现故障时，依然会存在
尾气排放超标的问题。
另外，对于在车辆系统出现会影响车辆系统的排放性、车辆系统 的驾驶性、车辆系统自身的安全性或者车辆驾驶的安全性的其他故 障会时，如何更好地维持车辆系统的排放性、驾驶性或者其自身的 安全性或者车辆驾驶的安全性，也是本领域一直在探讨的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供 一 种用于控制车辆的方法和系 统，以更加有效的控制车辆。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制车辆的方法。该方法可以包括对车辆系统进行监测；以及在监测到车辆系统故障
且需要使车辆进入跛行状态时，通过排气制动使车辆进入跛行状态。 在根据本发明的该方面的一个实施方式中，通过排气制动使车
辆进入跛行状态可以包括根据当前的发动机转速，控制排气制动
在根据本发明的该方面的另一实施方式中，控制排气制动的激 活可以包括在当前的发动机转速高于所述预定阈值时，激活排气 制动；以及在当前的发动机转速低于所述预定阈值时，关闭排气制动。
在根据本发明的该方面的又一实施方式中，如果监测到的车辆 系统故障影响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自 身的安全性和车辆驾驶的安全性其中的 一 个或多个，则需要使车辆 进入^皮^于状态。
在根据本发明的该方面的再 一 实施方式中，影响车辆系统的排 放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性和车辆驾驶的安 全性的故障包括以下各项中的一种或者多种燃油系统故障；后处 理系统故障；进排气系统故障；以及冷却系统故障。
在根据本发明的该方面的另一实施方式中，预定阈值能够根据 保证车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全 性和车辆驾驶的安全性的需求来设置。
在根据本发明的该方面的又一 实施方式中，所述方法可以进一 步包括在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状态时，向 车辆用户指示与该车辆系统故障相关的信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制车辆的系统。该 系统可以包括监测装置，用于对车辆系统进行监测；以及排气制 动控制装置，用于在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状 态时，通过排气制动使车辆进入跛行状态。
在一个优选的实施方式中，所述系统可以进一步包括指示装 置，用于在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状态时，向
6车辆用户指示与该车辆系统故障相关的信息。
通过根据本发明的方法和系统，可以在检测到车辆系统故障影 响车辆系统的排》文性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性 和车辆驾驶的安全性中的任何 一 个时，通过排气制动使得车辆进入 跛行状态。与通过控制喷油量和喷射压力来实现跛行状态的现有技 术相比，根据本发明的方法和系统可以使车辆以更加有效方式进入 跛行状态，进而更加有效地保证了车辆驾驶的安全性、车辆的排放 性、车辆的驾驶性和车辆自身的安全性，同时提高了车辆的使用性。
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述 以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的标号表示相同或相 似的部件。在附图中，
图1示出了根据本发明的一个实施方式用于控制车辆的方法的
流程图2示出了根据本发明的一个实施方式通过排气制动来控制发 动机的转速的方法的流程图3示出了根据本发明的一个实施方式的用于控制车辆的系统 的示意方框图；以及
图4示出了根据本发明的另一实施方式的用于控制车辆的系统 的示意方框图。
具体实施例方式
下面将参考附图，通过实施方式对本发明提供的用于控制车辆的 方法和系统进行描述。
首先，将参考图1至图2来描述本发明提供的用于控制车辆的方 法的实施方式。
图1示出了根据本发明的一个实施方式用于控制车辆的方法的
流程图。如图1所示，在步骤IOI,对车辆系统进行监测。
对车辆系统的检测，可以针对车辆系统的排放性、车辆系统的驾 驶性、车辆系统自身的安全性和车辆驾驶的安全性，对整个车辆系 统进行检测。
对于车辆系统的排放性，可以通过若干方式来实现对车辆的尾气
排放的检测。
在本发明的一个实施方式中，可以使用用于检测尾气的检测器来 直接对尾气排放进行监测。例如，使用可通过商业途径从市场上得 到的氮氧化物传感器或者颗粒物传感器来直接检测车辆尾气中氮氧 化物和颗粒的含量。
另外，由于在车辆排放控制系统出现故障时，通常也会导致车辆 尾气排放超标，所以可以通过对车辆排放控制系统及其相关系统的 故障进行检测，来间接地实现对尾气排放的监测。车辆排放控制系 统及其相关系统主要包括燃油系统、后处理系统、进排气系统以及 冷却系统，其中任何一个或者多个发生故障都可能会引起尾气排放 超标。因此，通过对燃油系统、后处理系统、进排气系统以及冷却 系统中可能引起尾气排放超标的关键部件以及与之相关的关键量值 进行监控，可以间接地监测车辆的尾气排放。
对于燃油系统，例如喷油器、喷油泵、油量计量单元、控制燃油 系统的电控单元等，对于尾气排放监测而言是关键的。对于后处理
系统，其包括废气再循环(Exhaust Gas Recycle, EGR)系统、选择性 还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)系统、颗粒有才几碳 (Particulate Organic Carbon, POC )系统、柴油机颗粒过滤器(Diesel Particulate Filter, DPF)系统等，例如以下部件或者量值对于尾气排 放监测而言是关4建的EGR系统中的EGR阀，以及用于控制EGR 阀的电磁阀；SCR系统中用于雾化尿素的尿素泵、用于喷射尿素的 尿素喷嘴、用于控制尿素的喷射的电控单元；以及DPF系统的压差 以及POC系统的排气温度。对于进排气系统，例如增压器对于尾气 排放监测是关键的。对于冷却系统，例如冷却系统排出的气体温度和压力对于尾气排放监测是关键的。
应当理解，出于车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性或者 车辆行驶安全性的考虑，可以类似地对车辆系统中的其他部件进行 监测。这些对于本领域技术人员来将都是公知，因此为了不混淆本 发明，此处不再赘述。
另外，需要说明的是，通常同一故障可能同时引起多种潜在的问 题。诸如，燃油系统的喷油器的故障、共轨燃油系统中的轨压过高、 共轨燃油系统中的油量剂量单元故障或者系统内的某些温度或压力 高于上限等，都会同时涉及车辆系统的自身安全性和排放性。
对于车辆系统的监测，可以利用通过针对本发明目的而设计的监 测系统来实现。在车辆已经配备有故障诊断系统的情况下，也可以 从已有的车辆故障诊断系统获得故障信息。
接着，在步骤102，在监测到车辆系统故障时，确定是否需要使 车辆进入跛行状态。
在根据本发明的 一 个实施例中，如果监测到的车辆系统故障影 响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性 和车辆驾驶的安全性其中的 一 个或多个，则需要使车辆进入跛行状 太
心o
例如，在利用尾气检测器直接监测尾气排放的情况下，可以将尾 气检测器所得到的检测值(例如氮氧化物的含量)与预定的标准值 进行比较，以确定尾气排放是否超标。例如，在检测的氮氧化物含 量或者颗粒物含量其中任何一个超过预定的标准含量时，即确定车
辆的尾气排放超标。如果车辆排放超标，则可以确定车辆系统发生 了故障且影响了车辆系统的排放，因此车辆需要进入跛行状态。
另外，在通过检测排放控制系统的故障来间接监测车辆的尾气排 放的情况下，可以在检测到排放控制系统故障时，认为车辆需要进 入跛行状态。尽管正如本领域技术人员所理解的，此时的实际情况 可能是尾气排放尚未超标，但是排放控制系统的故障最终还是会影车辆需要进入跛行状态。本领域技术人员应该理解的是，根据应用 需求，也可以通过进一步的分析来确定这些故障是否会引起车辆排 放超标，仅在确认故障引起车辆排放超标时，才认为车辆需要进入 ^皮^亍状态。
关于车辆系统故障是否影响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶 性、车辆系统自身的安全性或车辆驾驶的安全性的标准，可以根据 现有技术中已有的知识和本领域技术人员的经验知识来标定。
如果在步骤102确定不需对车辆系统进行保护，则该过程返回至 步骤101,继续对车辆系统进行监测；否则，该过程进行至步骤103。
在步骤103,通过排气制动使车辆进入跛行状态。
通过排气制动可以对发动机转速的控制进行控制，进而使得车辆 进入跛行状态。下面，将首先参考图2描述在本发明的一个实施方 式中实现对发动机转速的控制以进入跛行状态的方法。
参考图2，图2示出了根据本发明的一个实施方式通过排气制 动来控制发动机的转速的方法的流程图。
在步骤201，获得当前的发动机转速。在现有的车辆系统中，通 常已经配备有用于检测发动机转速的装置，这些信息对于用于控制 发动机的电控单元而言是可以获得的。
在步骤202,确定当前的发动机转速是否超过预定阈值。该预定 阈值可以根据保证车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系 统自身的安全性或车辆驾驶的安全性的需求来设置。该预定阈值可 以设置为当车辆系统故障影响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶 性、车辆系统自身的安全性或车辆驾驶的安全性时，使得车辆可以 安全地行驶，同时尽可能地保证车辆系统的排放性、车辆系统的驾 驶性、车辆系统自身的安全性，同时提高了车辆的使用性。
如果在步骤202当前的发动机转速超过该预定阈值，则该过程进 行至步骤203;否则该过程进行至步骤205。
在步骤203,确定发动机排气制动是否激活，如果尚未激活，则 该过程进行至步骤204，激活排气制动，以便通过控制发动机的扭矩而是发动机的转速降低；否则该过程结束。
在步骤205，确定排气制动是否已经激活，如果已经激活排气制
动，则该过程进行至步骤206,关闭排气制动；否则，该过程结束。
通过图2所示的控制发动机转速的方法，在发动机转速高于预定 值时，激活排气制动，由于此时发动机的扭矩得以限制，进而使发 动机的转速下降；并且在发动机的转速降到预定值或以下时，关闭 排气制动，使发动机在没有限制扭矩的情况下运转，从而实现所谓 的"跛行"工作状态。
需要说明的是，上面参考图2描述的方法，可以以预定的时间间 隔来执行，以确保在确定尾气超标后发动机的转速基本上一直处于 预定阈值或者以下。
在本发明的另 一 优选实施方式中，在监测到车辆系统故障且需 要使车辆进入跛行状态时，还可以进一步向车辆用户指示与该车辆 系统故障相关的信息，以便提示车辆用户对车辆进行检修。该信息 可以以声、光、电方式中的一种或者多种向车辆用户指示。例如， 可以是通过LED、 LCD的显示装置或者扬声器的音频装置来指示。
另外，根据本发明的一个实施例，在发动机转速低于预定阈值 时，也可以进一步通过控制喷油量或者喷射压力对扭矩进行控制。
通过根据本发明的方法和系统，可以在检测到车辆系统故障影响 车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性和 车辆驾驶的安全性中的任何一个时，通过排气制动对车辆进行控制， 使得发动机的转速位于预定阈值或以下，从而使得车辆进入跛行状 态。与通过控制喷油量和喷射压力来实现跛行状态的现有技术相比， 根据本发明的方法和系统可以使车辆以更加有效方式进入跛行状 态，进而更加有效地保证了车辆驾驶的安全性、车辆的排放性、车 辆的驾驶性和车辆自身的安全性，同时提高了车辆的使用性。
另外，对于非电控系统而言，无法通过控制喷油量或者喷射压力 来实现跛行状态，而通过本发明的方法，对于非电控系统也可以实 现跛行状态。接下来，将参考图3和图4来描述本发明提供的用于控制车辆的 系统的实施方式。
图3示出了根据本发明的一个实施方式的用于控制车辆的系统 的示意方框图。如图3所示，本发明的系统300包括监测装置310, 用于对车辆系统进行监测；以及排气制动控制装置320,用于在监测 到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状态时，通过排气制动使车 辆进入跛行状态。
在本发明的一个实施方式中，排气制动控制装置320可以被配 置为根据当前的发动机转速，控制排气制动的激活，以将发动机的 转速限制在所述预定阈值或以下。进一步地，排气制动控制装置320 可以在当前的发动机转速高于所述预定阈值时，激活排气制动；而 在当前的发动机转速低于所述预定阔值时，关闭排气制动。
在本发明的另 一 实施方式中，如果所述监测装置监测到的车辆 系统故障影响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自 身的安全性和车辆驾驶的安全性其中的 一 个或多个，则需要使车辆 进入跛行状态。其中，影响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、 车辆系统自身的安全性和车辆驾驶的安全性的故障可以包括以下各 项中的一种或者多种燃油系统故障；后处理系统故障；进排气系 统故障；以及冷却系统故障。
在本发明的 一 个实施方式中，该预定阈值可以根据保证车辆系 统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性或车辆驾 驶的安全性的需求来设置。
此外，图4还示出了根据本发明的另一实施方式的用于控制车 辆的系统示意方框图。如图4所示，本发明的系统400包括监测 装置410，其对应于图3中的监测装置310,用于对车辆系统进行监 测；以及排气制动控制装置420,其对应于图3中的排气制动控制装 置420,用于在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状态时， 通过排气制动使车辆进入跛行状态。另外，与图3所述的系统300 不同的是，系统400进一步包括指示装置430，用于在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状态时，向车辆用户指示与该车辆 系统故障相关的信息。
该指示装置430可以安装在方便用户看到的任何适当位置，例
如驾驶室内，并且可以以声、光、电方式中的一种或者多种向车辆
用户指示与车辆尾气排放超标相关的信息。例如，该指示装置430 可以是诸如LED、 LCD的显示装置的形式，也可以是诸如扬声器的 音频装置的形式。
关于监测装置310、 410、排气制动控制320、 420以及指示装置 430的操作，可以具体参考上面关于本发明的方法的描述。
应该说明的是，上面描述的所有实施方式只是出于说明的目的而 给出的，而不应理解为对本发明的限制。本发明可以存在若干变型， 例如，可以通过喷油来控制发动机的转速，但在燃油系统出现故障 时，通过激活排气制动来控制发动机的转速。另外，也可以同时通 过控制喷油和激活排气制动来控制发动机的转速。这些变型都在本 发明的范围内。
另外，应该说明的是，在上面描述的实施方式中，通过实例的方 式对于尾气排放检测关键的部件和量值进行了描述，这仅仅是出于 示例性的目的，而并非是穷举，因此本发明并不仅限于此。
另外，应该说明的是，在上面描述的实施方式中，以柴油发动机 为例对本发明进行了描述，事实上，本发明并不局限于此，本发明 还可以应用于其他类型的发动机，诸如汽油发动机。
另外，需要说明的是，尽管以车辆的形式对本发明进行了详细描 述，但是本领域技术人员应当理解，本发明也可以用于工程车辆、 工程机械等类似设备。
此外，还应该说明的是，本发明的实施方式可以以软件、硬件 或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现； 软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处 理器或者专用设计硬件来执行。
虽然已经参考目前考虑到的实施方式描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在涵盖所附 权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。以下权利 要求的范围符合最广泛解释，以便包含所有这样的修改及等同结构
和功能。
权利要求
1.一种用于控制车辆的方法，包括对车辆系统进行监测；以及在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状态时，通过排气制动使车辆进入跛行状态。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过排气制动使车 辆进入跛行状态包括根据当前的发动机转速，控制排气制动的激活，以将发动机的 转速限制在所述预定阈值或以下。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述控制排气制动的激 活包括在当前的发动机转速高于所述预定阈值时，激活排气制动；以及在当前的发动机转速低于所述预定阈值时，关闭排气制动。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，如果监测到的车辆系统 故障影响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的 安全性和车辆驾驶的安全性其中的一个或多个，则需要使车辆进入 跛行状态。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，影响车辆系统的排放性、 车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性和车辆驾驶的安全性的 故障包括以下各项中的一种或者多种燃油系统故障； 后处理系统故障； 进排气系统故障；以及 冷却系统故障。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定阈值能够根据 保证车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全 性或车辆驾驶的安全性的需求来设置。
7. 根据权利要求1至8任一项所述的方法，进一步包括在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状态时，向车辆 用户指示与该车辆系统故障相关的信息。
8. —种用于控制车辆的系统，包括 监测装置，用于对车辆系统进行监测；以及排气制动控制装置，用于在监测到车辆系统故障且需要使车辆 进入跛行状态时，通过排气制动使车辆进入跛行状态。
9. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述排气制动控制装置 进一步配置用于根据当前的发动机转速，控制排气制动的激活，以将发动机的 转速限制在所述预定阈值或以下。
10. 根据权利要求9所述的系统，其中，所述排气制动控制装置 进一步配置用于在当前的发动机转速高于所述预定阈值时，激活排气制动；以及在当前的发动机转速低于所述预定阈值时，关闭排气制动。
11. 根据权利要求8所述的系统，其中，如果所述监测装置监测 到的车辆系统故障影响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车 辆系统自身的安全性和车辆驾驶的安全性其中的 一个或多个，则需 要使车辆进入跛行状态。
12. 根据权利要求11所述的系统，其中，影响车辆系统的排放 性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性和车辆驾驶的安全 性的故障包括以下各项中的一种或者多种燃油系统故障； 后处理系统故障； 进排气系统故障；以及 冷却系统故障。
13. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述预定阈值能够根据 保证车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性和车辆驾驶的安全性的需求来设置。
14.根据权利要求8至13任一项所述的系统，进一步包括指示装置，用于在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行 状态时，向车辆用户指示与该车辆系统故障相关的信息。
全文摘要
本发明提供了一种用于控制车辆的方法和系统。该方法包括对车辆系统进行监测；以及在监测到车辆系统故障且需要使车辆进入跛行状态时，通过排气制动使车辆进入跛行状态。通过本发明提供的方法和系统，可以在检测到车辆系统故障会影响车辆系统的排放性、车辆系统的驾驶性、车辆系统自身的安全性和车辆驾驶的安全性中的任何一个时，通过排气制动使得车辆进入跛行状态。与现有技术相比，根据本发明的方法和系统可以使车辆以更加有效方式进入跛行状态，进而更加有效地保证了车辆驾驶的安全性、车辆的排放性、车辆的驾驶性和车辆自身的安全性，同时提高了车辆的使用性。
文档编号B60W50/02GK101492051SQ20091000235
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月7日 优先权日2009年1月7日
发明者佟德辉, 张展腾, 桑海浪, 王秀雷 申请人:潍柴动力股份有限公司