具体实施方式

以下是涉及用于预测排气后处理系统中的选择性催化还原(SCR)催化剂的温度并控制发动机或排气后处理系统以以使排气管的一氧化二氮(NOx)排放达到或低于预定义的NOx阈值和/或减少还原剂滑移的方法、装置和系统的各种概念以及及其实施方式的更详细描述。上面介绍并在下面更详细讨论的各种概念可以以任意数量的方式来实施，因为所描述的概念不限于任何特定的实施方式。主要为了说明的目的提供了具体实施和应用的示例。

发动机沿路线推动车辆时会产生排气。发动机联接到排气后处理系统，该系统设计成减少排气的有害排放。后处理系统可包括(除其他外)选择性催化还原(SCR)催化剂和构造成将还原剂注入排气中的还原剂给料系统。SCR催化剂和还原剂与NOx反应，将NOx还原为危害较小的物质。SCR催化剂被构造成从排气中吸收NOx。还原剂对SCR催化剂的吸收取决于温度。在这点上，SCR催化剂随着排气温度(因此SCR催化剂的温度)升高而释放还原剂，并且随着排气温度(因此SCR催化剂的温度)降低而吸收还原剂。

由于道路状况(例如道路状况和环境状况)的变化，随着车辆沿着道路行驶，排气的温度和成分(例如，NOx含量)都可改变。在某些路线状况下(例如，上坡和下坡行驶、潮湿等)，排气的温度可能会发生快速变化或温度峰值，这可能会导致SCR催化剂温度发生变化。在由于温度峰值而使SCR催化剂的温度升高的状况下，SCR催化剂可将还原剂释放到排气流中，这可导致排期中过量的还原剂(相对于NOx的量)。这可能导致未反应的还原剂通过排气后处理系统和/或车辆的排气管排出或滑移。然后，这种滑移的还原剂可能被排入外界。这种情况称为“还原剂滑移”。在SCR催化剂的温度由于温度峰值而降低的状况下，SCR催化剂可相对于排气流吸收还原剂，这可导致排气中还原剂不足(相对于NOx的量)。这可能导致未反应的NOx离开排气后处理系统和/或车辆的排气管。由于还原剂对SCR催化剂的吸收和释放相对于温度变化的速度较慢，因此一旦吸收或释放开始，很难降低温度峰值对还原剂对SCR催化剂吸收和释放的影响。因此，接收指示即将到来的路线状况的信息，预测即将到来的温度峰值并且生成用于一个或多个车辆运行系统的平滑命令以补偿所预测的温度峰值将是有利的。

一般地参考附图，本文公开的各种实施例涉及用于预测排气后处理系统中的选择性催化还原(SCR)催化剂的温度并控制一个或多个车辆系统以控制或减少排气管中氮氧化物(NOx)排放和/或还原剂滑移的系统、装置和方法。车辆可以包括控制器，该控制器被构造为：接收指示即将到来的路线状况的信息；接收指示当前的车辆运行状况的信息；以及基于指示即将到来的路线状况和当前车辆运行状况的信息，确定预测排气温度。控制器可以构造成接收指示当前排气温度的信息，并确定当前排气温度与预测排气温度之间的差。还原剂与SCR催化剂的结合取决于温度，这意味着与SCR催化剂结合的还原剂的量随温度而变化。更具体地说，SCR催化剂在较高的排气温度下释放吸收的还原剂。因此，当前排气温度和预测排气温度之间的差指示结合到SCR催化剂的还原剂的量的预测变化。控制器可以将当前排气温度和预测排气温度之间的差与预定阈值进行比较。响应于确定上述差高于预定阈值，控制器随后可以确定平滑命令，该平滑命令被配置为作为响应，改变发动机、联接至发动机的传动系统和/或排气后处理系统的一个或多个的运行参数。然后，控制器可以根据平滑命令控制发动机、传动系统和排气后处理系统中的一个或多个，以补偿预测的温度变化，从而补偿由于预测的温度变化与SCR催化剂结合的还原剂量的变化。

现在参照图1，示出了根据示例实施例的具有包括控制器14的发动机系统12的车辆10。如图1所示，发动机系统12包括表示为发动机18的内燃机、传动系统20和表示为排气后处理系统22的后处理系统。

传动系统20包括变速器24和最终传动装置(未示出)。变速器24联接至发动机18和最终传动装置。变速器24可构造为任何类型的变速器，诸如无级变速器、手动变速器、自动变速器、自动-手动变速器、双离合变速器等。因此，随着变速器从齿轮构造向连续构造(连续可变变速器)变化，变速器24可包括基于由此接收(例如，从发动机18等)的输入速度影响不同输出速度各种设置(例如，用于齿轮传动的齿轮)。与发动机18和变速器24一样，最终传动装置可依据应用构造为任何构造(例如，最终传动装置在汽车应用中可构造为车轮，在船舶应用中可构造为螺旋桨等)。

根据一个实施方式，发动机18被构造为利用柴油燃料的压燃式内燃发动机。然而，在各种替代实施例中，发动机18可构造成利用任何类型的燃料(例如，汽油、天然气)的任何其他类型的发动机(例如，火花点火)。在内燃机18内，来自大气的空气与燃料结合并燃烧，从而为发动机18提供动力。燃料和空气在发动机18的压缩室中的燃烧产生排气，排气可操作地排到排气歧管和排气后处理系统22。

排气后处理系统22与发动机18处于排气接收连通。在所示示例中，排气后处理系统22包括柴油氧化催化剂(DOC)26、柴油颗粒过滤器(DPF)30、具有SCR催化剂34的选择性催化还原(SCR)系统32和氨氧化(AMOx)催化剂36。SCR系统32还包括还原剂输送系统，该还原剂输送系统具有还原剂源(显示为柴油机排气处理液(DEF)源38)，该还原剂源经由还原剂管线(显示为还原剂管线42)将还原剂(例如，DEF、氨)供应至还原剂给料器40。应当注意，排气后处理系统22的组件可以为任何顺序，或者可以使用不同的组件和/或不同的后处理架构。在另一个示例中，SCR系统32可以包括沿着排气后处理系统22定位的多个还原剂给料器40。虽然所示的排气后处理系统22包括沿排气流路径相对于彼此定位在特定位置中的D0C26、DPF30、SCR催化剂34和AMOx催化剂36中之一，但是在其他实施方式中，排气后处理系统22可以根据需要包括沿着排气流路径相对于彼此定位在任何位置中的多于任何一种的各种催化剂。因此，图1中所示的排气后处理系统22的架构是出于说明性目的，而非限制性的。

在排气流动方向上，如方向箭头44所示，排气从发动机18进入排气后处理系统22的入口管道46。排气从入口管46流入DOC26并离开DOC26进入排气管道的第一部分48A中。排气从排气管道的第一部分48A流入DPF30并离开DPF30进入排气管道的第二部分48B中。排气从排气管道的第二部分48B流入SCR催化剂34并且离开SCR催化剂34进入到排气管道的第三部分48C中。当排气流经排气管道的第二部分48B时，还原剂给料器40可周期性地配给还原剂(例如，DEF、尿素)。因此，排气管道的第二部分48B可充当分解室或分解管以促进还原剂分解成氨。排气从排气管道的第三部分48C流入AMOx催化剂36，在排气从排气后处理系统22排出之前，排气流入AMOx催化剂36并且从AMOx催化剂36离开进入出口管道50。基于前述，在所示实施例中，DOC26位于DPF30的上游，DPF30位于SCR催化剂34的上游，并且SCR催化剂34位于AMOx催化剂36的上游。然而，在另一实施例中，排气后处理系统22的组件的其他布置也是可能的。

DOC26可以具有各种流通设计中的任何一种。通常，DOC26被构造成氧化排气中的至少一些颗粒物质，例如排气中的烟灰的可溶有机部分，并且将排气中的不可燃烧的碳氢化合物和一氧化碳(CO)还原成对环境危害较少的化合物。例如，DOC26可以构造成减少排气中的碳氢化合物和CO浓度以满足排气的这些组分的必要排放标准。DOC26的氧化能力的间接结果是DOC26将NO氧化成NO₂的能力。以这种方式，DOC26的NO₂的水平等于由发动机18产生的排气中的NO₂加上由DOC26从NO转换的NO₂。

除了处理排气中的烃和CO浓度外，DOC26也可用于DPF30、SCR催化剂34、和AMOx催化剂36的受控再生。这可通过将未燃烧HC注入、或配给到DOC26上游的排气来实现。在与DOC26接触过程中，未燃烧的HC经历放热氧化反应，其导致离开DOC26并随后进入DPF30、SCR催化剂34、和/或AMOx催化剂36的排气的温度增加。选择添加到排气的未燃烧的HC量以达到所需的温度增加或受控目标的再生温度。

DPF30可以是各种流通式或壁流式设计中的任何一种，并被构造成减少排气中的颗粒物质(例如烟灰和灰分)浓度，以满足或基本满足必需的排放标准。DPF30捕获颗粒物质和其他成分，并且因此可需要定期再生以燃烧捕获的成分。

如上文讨论，SCR系统32可包括具有还原剂(例如，DEF)源38的还原剂输送系统、泵和输送机构或配给器40。还原剂源38可以是能够保留还原剂的容器或罐，还原剂如氨(NH3)或DEF(例如尿素)。还原剂源38与泵还原剂供应连通，该泵被构造为经还原剂输送管线42将来自还原剂源38的还原剂泵送到给料器40。给料器40可位于SCR催化剂34的上游。给料器40可选择性地控制以在排气进入SCR催化剂34之前将还原剂直接注入排气中。在一些实施方式中，还原剂可以是氨或DEF，其分解产生氨。如上文简述，氨在SCR催化剂34的存在下与NOx反应以将NOx还原成较少有害的排放物，例如N₂和H₂O。排气中的NOx包括NO₂和NO。通常，在还原剂(诸如NH₃)存在的情况下，通过由SCR催化剂34的催化成分驱动的各种化学反应，NO₂和NO都被还原成N₂和H₂O。

SCR催化剂34可以是本领域已知的各种催化剂中的任何一种。例如，在一些实施方式中，SCR催化剂34是钒基催化剂，并且在其它实施方案中，SCR催化剂34是沸石基催化剂，例如Cu沸石催化剂或Fe沸石催化剂。SCR催化剂34被构造成结合排气中的还原剂并且促进结合的还原剂与排气中的NOx之间的反应，以将排气中的NOx还原成危害较小的化合物。SCR催化剂34吸收排气中的还原剂(例如，氨)。还原剂与SCR催化剂34的结合效率取决于温度，这意味着还原剂与SCR催化剂34的结合效率随温度而变化。更具体地，SCR催化剂34在较高的排气温度下释放吸收的还原剂。SCR催化剂34的NOx转化效率取决于温度，这意味着温度越高，SCR催化剂在将NOx还原成危害较小的排放物时越有效。因此，排气中的还原剂的量和NOx的转化量两者都可以基于排气的温度而变化。

AMOx催化剂36可以是构造成与氨反应以主要产生氮的各种流通式催化剂中的任何一种。如上文简述，AMOx催化剂36构造成去除已经滑移过或离开SCR催化剂34而未与排气中的NOx反应的氨。在某些情况下，排气后处理系统22可以在具有或不具有AMOx催化剂36的情况下操作。此外，尽管AMOx催化剂36与图1的SCR催化剂34视为不同的单元，但在一些实施方式中，AMOx催化剂36可与SCR催化剂34整合，例如，AMOx催化剂36和SCR催化剂34可位于相同的壳体内。根据本公开，SCR催化剂34和AMOx催化剂36串联定位，SCR催化剂34位于AMOx催化剂36之前。如上文所述，在各种其他的实施例中，AMOx催化剂36不包括在排气后处理系统22中。

仍然参考图1，排气后处理系统22可包括各种传感器，例如NOx传感器、温度传感器、发动机速度传感器、环境传感器、重量传感器等。各种传感器可以策略性地设置在整个排气后处理系统22中，并且可以与控制器14通信以监测排气后处理系统22和/或发动机18的运行状况。如图1所示，排气后处理系统22包括位于SCR催化剂34的入口处或上游的第一NOx传感器52、位于SCR催化剂34的入口处或上游的第一温度传感器54、位于SCR催化剂34的出口处或下游的第二NOx传感器58、位于排气后处理系统22的出口处或下游的第二温度传感器60。在一些实施例中，可以将第二NOx传感器58和/或第二温度传感器60定位在排气后处理系统22的出口处或下游。

第一NOx传感器52被构造成确定指示进入排气后处理系统22的排气的NOx浓度或量的信息。第一温度传感器54被构造成确定指示进入排气后处理系统22的排气的温度的信息。第二NOx传感器58被构造成确定指示出口NOx浓度或量的信息。第二温度传感器60被构造成确定指示离开排气后处理系统22的排气的温度的信息。尽管图1描绘了几个传感器(例如，第一NOx传感器52、第一温度传感器54、第二NOx传感器58、第二温度传感器60)，但是应当理解，在其他实施例中，这些传感器中的一个或多个可以被虚拟传感器代替。就这一点而言，可以估计、确定各个位置处的NOx量，或者以其他方式将各个位置处的NOx量与发动机18和排气后处理系统22的各种运行状况相关。

发动机速度传感器62联接至发动机18，并且构造成确定指示发动机18速度的信息。在一些实施例中，环境传感器可以策略性地定位在车辆10的外部或附近，并且可以与控制器14通信以监测车辆10周围的周边环境状况。在一些布置中，环境传感器可以包括湿度传感器64、外部温度传感器68等中的一个或多个。在其他实施例中，控制器14可以被构造为经由无线网络从气象服务器、调度服务器等接收指示车辆10周围的周边环境状况的信息。一个或多个重量传感器72可以策略性地定位在车辆10内以监测车辆10的重量或质量。例如，在一些实施例中，一个或多个重量传感器可以定位在车辆10的车轴上。在其他实施例中，控制器14可以被构造为经由无线网络从嵌入在道路或装载码头中的重量传感器接收指示车辆10的重量的信息。

图1还示出为包括操作者输入/输出(I/O)设备76。操作者I/O设备76可通信地联接控制器14，使得信息可以在控制器14和操作者I/O设备76之间交换，其中信息可以涉及图1的一个或多个组件或控制器14的测定(在下面描述)。操作者I/O设备76使操作者能够与控制器14以及图1中车辆10的一个或多个组件通信。例如，操作者I/O设备76可包括但不限于，交互式显示器、触屏设备、一个或多个按钮和开关、语音命令接收器等。在各种可选的实施例中，控制器14和本文描述的组件可与非车辆应用(例如，发电机)实施。因此，操作者I/O设备76可特定于那些应用。例如，在那些情况下，操作者I/O设备76可以包括膝上型计算机、平板计算机、台式计算机、电话、手表、个人数字助理等。通过操作者I/O设备76，控制器14可以基于一个或多个测定(例如，在排气后处理系统22的出口处或附近的确定的NOx和/或还原剂的浓度)来提供诊断信息、故障或服务通知。例如，在一些实施例中，控制器14可以经由操作者I/O设备76显示出口NOx浓度已经超过预定出口NOx阈值达预定时间段的通知。在某些实施例中，如中国国家标准VI所定义，出口NOx阈值的范围可以在400–600mg/kWh之间。在另一个示例中，在一些实施例中，控制器14可以经由操作者I/O设备76显示出口还原剂浓度(例如，离开排气后处理系统22的排气中的还原剂的量和/或离开车辆10的排气中的还原剂的量)已经高于预定的出口还原剂阈值一定预定时间的通知。在一些实施例中，如中国国家标准(NS)VI中所定义，出口还原剂阈值可以基本上为10ppm。

图1中还示出了包括可选的路线前瞻系统78，其构造成接收指示车辆10前方即将到来的路线状况的信息。路线前瞻系统78被构造成从位于车辆10上的传感器64、68或从通信接口336接收指示即将到来的路线状况的信息(例如，通信接口336可通过与全球定位系统(GPS 204)、气象服务器等连通的无线接收指示即将到来的路线状况的信号)。指示即将到来的路线状况的信息可以基本上实时地感测到，或者可以是指示未来或预期的路线状况的信息。即将到来的路线状况信息可以包括关于高度、道路坡度、道路边坡、道路曲率、环境状况(例如，湿度)等的信息。

控制器14构造成控制发动机系统12的运行并与子系统(例如内燃机18和排气后处理系统22)相关联。根据一个实施方式，图1的组件体现在车辆中。车辆10可以包括公路车辆或非公路车辆，包括但不限于运货卡车，中程卡车(例如皮卡车)、轿车、船、坦克、飞机和任何其他采用排气后处理系统的车辆类型。如上所述，在各种替代实施例中，控制器14可以在固定实施方式(例如，固定发电系统)中与任何类型的发动机排气后处理系统一起使用。

车辆10的组件可以使用任何类型和任何数量的有线或无线连接彼此通信或者与外部组件通信。例如，有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。无线连接可以包括因特网、Wi-Fi、蜂窝、无线电、蓝牙、ZigBee等。在一实施方式中，控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交互。CAN总线包括任意数量的有线和无线连接。因为控制器14可通信地联接到图1的车辆10的系统和组件，控制器14被构造成接收关于图1和2中所示的一个或多个组件的数据。例如，数据可以包括由一个或多个传感器获取关于发动机18、还原剂给料器40、SCR催化剂34和/或其他组件(例如，电池系统、电动机、发电机、再生制动系统)的运行状态的运行数据。

如图1的组件视为体现在发动机系统中，控制器14可被构造为一个或多个电子控制单元(ECU)。控制器14可与变速器控制单元、排气后处理控制单元、传动系统控制电路、发动机控制电路等中的至少一个分离或包括在变速器控制单元、排气后处理控制单元、传动系统控制电路、发动机控制电路等中的至少一个中。控制器14的功能和结构在图3中将更详细地描述。

现在参照图2，控制器14与车辆10的全球定位系统(GPS)204、气象服务器208、排气后处理系统22、发动机18和传动系统20通信的示意图。如下面更详细地讨论的，GPS204可以将指示车辆10的位置的信息发送到控制器14。在一些实施例中，GPS可以将指示即将到来的道路状况的信息(例如道路坡度和/或道路高度)发送到控制器14。气象服务器208可以将指示即将到来的环境状况的信息(例如湿度)发送到控制器14。排气后处理系统22可以将指示排气后处理系统22的运行状况的信息(例如，排气温度和排气的NOx水平)发送到控制器14。控制器14被构造为基于从GPS204、气象服务器208和/或排气后处理系统22接收的信息来预测即将到来的排气温度。响应于确定排气的当前温度与排气的预测温度之间的差高于预定阈值，控制器14被构造为生成平滑命令以补偿与SCR催化剂34结合的还原剂的量的预测变化。控制器14被构造成将平滑命令发送至排气后处理系统22、发动机18和/或传动系统。例如，平滑命令可以包括对排气后处理系统22增加或减少还原剂给料和/或增加或降低排气温度的命令。在另一个实施例中，平滑命令可以命令发动机18升高或降低排气温度。在另一个示例中，平滑命令可以命令传动系统20的变速器24换挡。

现在参照图3，示出根据示例的实施方式图1的车辆10的控制器14的示意图。如图3所示，控制器14包括具有处理器308和存储设备312的处理电路304、道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332、反馈控制电路334和通信接口336。存储设备312包括路线图344，该路线图344包括车辆10可行驶的一条或多条路线。存储设备312包括用于路线图344的一条或多条路线中的每条路线的道路状况信息。示例性道路状况信息包括道路高度、道路坡度、道路曲率、道路类型、限速、道路建设、桥梁等。通常，控制器14被构造成基于指示车辆10的即将到来的路线状况和车辆10的当前运行状况的信息来确定预测的排气温度。控制器14构造成将预测的排气温度与实际的排气温度进行比较。控制器14被构造为响应于在车辆10遇到即将到来的路线状况时预测排气温度的峰值而生成平滑命令，如下面更详细地描述的。

在一种配置中，道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334被实现为可由处理器(诸如处理器308)执行的机器或计算机可读的介质。如本文所述以及除其它用途之外，机器可读介质促进特定操作的执行以实现数据的接收和传输。例如，机器可读介质可以提供指令(例如，命令)以例如获取数据。就这一点而言，机器可读介质可包括定义数据采集频率(或数据传输)的可编程逻辑。计算机可读介质可包括可以以包括但不限于Java等的任何编程语言和任何常规过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似编程语言)编写的代码。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后一种情况下，远程处理器可以通过任何类型的网络(例如CAN总线)相互连接。

在另一种配置中，道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334可以体现为一个或多个电路组件，包括但不限于处理电路、网络接口、外围设备、输入设备、输出设备、传感器等。在一些实施例中，道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334可以采用以下一个或多个的形式：模拟电路、电子电路(例如，集成电路(IC)、分立电路、片上系统(SOC)电路、微控制器)、电信电路、混合电路以及任何其他类型的“电路”。就此而言，道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334可以包括用于实现或者有助于实现本文所述操作的任何类型组件。例如，本文描述的电路可以包括一个或多个晶体管、逻辑门(例如，NAND，AND，NOR，OR，XOR，NOT，XNOR)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等)。道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334还可以包括可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334可以包括一个或多个存储指令的存储设备，所述指令可通过道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334的(一个或多个)处理器执行。一个或多个存储设备和(一个或多个)处理器可具有与下面关于存储设备312和处理器308提供的定义相同的定义。在一些硬件单元配置中，道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334可以在地理上分散在车辆中的各个位置。可选地并且如图所示，道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334可以体现在单个单元/壳体上或单个单元/壳体内，其被示出为控制器14。

在所示的示例中，控制器14包括具有处理器308和存储设备312的处理电路304。处理电路304可以被构造或配置为执行或实施本文关于道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334所描述的指令、命令和/或控制过程。所描述的配置将道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334表示为机器或计算机可读介质。然而，如上文所述，该说明并不意为限制本公开设想的其他实施方式，其中道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334，或道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334的至少一个电路被配置为硬件单元。所有这些组合和变化都意图落入本公开的范围内。

处理器308可被实施为一个或多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或者其他合适的电子处理组件。在一些实施方式中，一个或多个处理器可以由多个电路共享(例如，道路数据电路316、环境状况电路320、质量估测电路324、排气温度预测电路328、排气温度平滑电路332和反馈控制电路334可以包括或以其他方式共享相同的处理器，在一些示例的实施方式中，该处理器可以执行经由存储器的不同区域存储或以其他方式访问的指令)。可选地或另外地，一个或多个处理器可构造成独立于一个或多个协同处理器来执行或以其他方式执行某些操作。在其他示例实施例中，两个或更多个处理器可通过总线联接以实现独立、并行、流水线或多线程指令执行。所有这些变化都意图落入本公开的范围内。

存储设备312(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘存储器)可以存储数据和/或计算机代码，有助于本文描述的各种方法。存储设备312可以可通信地连接到处理器308以向处理器308提供计算机代码或指令以执行本文描述的至少一些处理过程。此外，存储设备312可以是或包括有形的非瞬态易失性存储器或非易失性存储器。因此，存储设备312可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件、或任何其他类型用于支持本文描述的各种活动和信息结构的信息结构。

通信接口336可以包括有线和/或无线接口(例如，插孔、天线、发射器、接收器、收发器、有线终端)，该有限和/或无线接口用于与被构造为支持车载通信(例如，车辆的组件之间或之内)和车外通信(例如，与远程服务器通信)的各种系统、设备或网络进行数据通信。例如，通信接口336可以包括用于经由基于以太通信网络来发送和接收数据的以太网卡和端口和/或用于经由无线通信网络进行通信的Wi-Fi收发器。通信接口336可以被构造为经由局域网或广域网(例如，因特网)进行通信并且可以使用各种通信协议(例如，IP、LON、蓝牙、ZigBee、无线电、蜂窝、近现场通信)。

控制器14的通信接口336可促进控制器14与车辆10的一个或多个组件(例如，发动机18、变速器24、排气后处理系统22、NOx传感器52、58、温度传感器54、60、发动机转速传感器62、湿度传感器64、外部温度传感器68、重量传感器72)之间或之内的通信。控制器14与车辆组件之间或之内的通信可以经由任何数量的有线或无线连接(例如，IEEE 802下的任何标准)。例如，有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其他形式的有线连接。相比之下，无线连接可以包括因特网、Wi-Fi、蜂窝、蓝牙、ZigBee、无线电等。在一个实施方式中，控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交互。CAN总线可以包括任何数量有线和无线连接,提供信号、信息和/或数据交换。CAN总线可以包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。

道路数据电路316被构造成通过与(GPS)204无线通信来接收指示车辆10的位置的信息。道路数据电路316被构造为相对于存储在存储设备312中的路线图344识别车辆10的位置。路线图344包括车辆10可行驶的一条或多条路线的道路状况。示例性道路状况包括道路高度、道路坡度、道路曲率、道路类型、限速、道路建设等。在一些实施例中，道路数据电路316可以被构造成从操作者I/O设备76接收指示操作者选择的路线的信息。在其他实施例中，道路数据电路316可以被构造为基于从GPS204接收的车辆10的位置和指示车辆10的行进方向的信息来确定路线。在确定车辆10在路线图344上的位置之后，道路数据电路316被构造为从路线图344检索车辆10前方预定距离的即将到来的道路状况。在一些实施例中，预定距离可以是半英里、一英里、五英里、十英里等等。在其他实施例中，道路数据电路316被构造成从路线前瞻系统78确定即将到来的道路状况。

环境状况电路320被构造成接收指示车辆10的一个或多个即将到来的环境状况的信息。示例性的即将到来的环境状况包括湿度、温度、风速、一天中的时间、降水等。环境状况电路320被构造为经由通信接口336a接收指示车辆10的即将到来的环境状况的信息(例如，通信接口336可通过与GPS204、气象服务器208等的无线通信接收指示即将到来的路线状况的信号)。在这样的实施例中，环境状况电路320可以从气象服务器208、调度服务器、沿着车辆10的路线在车辆10前方的其他传感器等接收指示车辆10的即将到来的环境状况的信息。在一些实施例中，环境状况电路320被构造成从诸如湿度传感器64、外部温度传感器68和/或其他环境传感器的一个或多个传感器接收指示车辆10的当前环境状况的信息。在这样的实施例中，环境状况电路320可以被构造为将当前环境状况与即将到来的环境状况进行比较。

质量估测电路324被构造为基于指示车辆10的重量的信息来确定车辆10的质量。例如，质量估测电路324可以从一个或多个重量传感器72接收指示车辆10的重量的信息。在一些布置中，重量传感器可以定位在车辆10上(例如，定位在车辆10的轮轴上或其他地方和/或联接至车辆10的货物拖车或集装箱)。在一些实施例中，一个或多个重量传感器72可以被嵌入在车辆10所占据的道路或负载区的一部分中，并且可以被构造成将指示车辆10的重量的信息通过通信接口336发送到质量估测电路324。

排气温度预测电路328被构造成从传感器52-62接收指示当前车辆运行状况的信息。当前的车辆运行状况可以包括车辆10的质量、当前发动机转速、当前发动机负载、发动机18产生的排气的当前温度、SCR催化剂34的入口处或附近的当前NOx浓度、和/或SCR催化剂34出口处或附近的当前NOx浓度。发动机18以较高的扭矩和/或速度运行以产生较高的发动机负载，这增加了由发动机18产生的排气的温度。由于排气流过SCR催化剂34，因此较高温度的排气使SCR催化剂34的温度升高。在一些实施例中，排气温度预测电路328被构造成基于车辆10的质量、车辆10的速度和即将到来的路线状况来确定发动机负载。如本文所使用的，短语“路线状况”是指道路状况和/或即将到来的环境状况。排气温度预测电路328被构造为基于指示即将到来的路线状况和当前车辆运行状况中的一个或多个的信息来预测发动机18的即将到来的速度和/或即将到来的扭矩。在一些实施例中，排气温度预测电路328可以基于算法、数学模型、查找表、来自相似类型车辆在该地区行驶相似运行状况下(例如车辆负载、环境状况)的存储数据等来预测发动机18的即将到来的速度和/或扭矩。排气温度预测电路328被构造成基于预测的发动机18的即将到来的速度和/或扭矩来预测即将到来的排气温度。在一些实施例中，排气温度预测电路328可以基于算法、数学模型、查找表等来预测排气温度。

例如，排气温度预测电路328可以包括一个或多个数学模型，其被配置为根据发动机负载和/或发动机速度函数来预测排气温度。排气温度预测电路328可以将预测的发动机负载和/或预测的发动机速度输入到数学模型中，并且经由数学模型确定预测的发动机温度。在另一个示例中，存储设备312可以包括将发动机负载和/或发动机速度与排气温度相关联的查找表。排气温度预测电路328可以基于来自查找表的预测的发动机负载和/或预测的发动机速度来确定预测的排气温度。

在一些实施例中，存储设备312或诸如云的外部计算系统可以包括指示一种或多种环境状况对排气温度的影响的实验数据。例如，与在各种路线状况(例如，海拔等)上行驶的车辆相似的车辆布置(例如，相同或相似的电动机、变速器、重量、空气动力学轮廓等)可以跟踪在这些状况和各种天气状况(例如雪，冰雹等)下的排气温度变化。该数据可以用于形成用于类似结构车辆的查找表。该查找表可用于预测各种天气状况和路线状况下的温度峰值或非峰值。例如，一个或多个环境状况可以包括降水。环境状况电路320可以接收指示即将到来的降水的信息，诸如雨、雪、雨夹雪、冰雹等。排气温度预测电路328可以使用查找表来确定即将到来的降水对排气温度的影响。在这样的示例中，排气温度预测电路328可以基于查找表确定即将到来的感知可以将排气温度降低大约预定量。

在另一示例中，一个或多个环境状况可以包括湿度。环境状况电路320可以接收指示即将到来的湿度的信息。排气温度预测电路328可以基于预测的发动机负载、预测的发动机速度和/或预测的道路状况和查找表来确定即将到来的湿度对排气温度的影响。在这样的示例中，排气温度预测电路328可以基于查找表确定湿度即将升高可以将排气温度降低一定量并且将预测排气温度降低该量。在另一示例中，排气温度预测电路328可以基于查找表确定湿度即将降低可以将排气温度升高预定量并且将预测排气温度升高该量。

在另一示例中，一个或多个环境状况可以包括逆风。如本文所使用的，逆风是基本上与车辆10的行驶相反方向吹的风。逆风可能会增加操作者指定速度下运行发动机18所需的发动机负载，以抵消逆风推向车辆10的影响。环境状况电路320可以接收或以其他方式确定指示即将到来的逆风的信息。排气温度预测电路328可以基于预测的发动机负载、预测的发动机速度和/或预测的道路状况和查找表来确定即将到来的逆风对排气温度的影响。在这样的示例中，排气温度预测电路328可以基于查找表确定逆风即将增强可以将排气温度升高预定量并且将预测排气温度升高该量。在另一示例中，排气温度预测电路328可以基于查找表确定逆风即将减弱可以将排气温度降低预定量并且将预测排气温度降低该量。

在另一示例中，一个或多个环境状况可以包括顺风。如本文所使用的，顺风是基本上与车辆10的行驶相同方向吹的风。顺风可能会减少操作者指定速度下运行发动机18所需的发动机负载，因为顺风可在行驶方向推动车辆10。环境状况电路320可以接收指示即将到来的顺风信息。排气温度预测电路328可以基于预测的发动机负载、预测的发动机速度和/或预测的道路状况和查找表来确定即将到来的顺风对排气温度的影响。在这样的示例中，排气温度预测电路328可以基于查找表确定顺风即将增强可以将排气温度降低预定量(例如，基于试验数据)并且将预测排气温度降低该量。在另一示例中，排气温度预测电路328可以基于查找表确定顺风即将降低可以将排气温度升高预定量并且将预测排气温度升高该量。

排气温度平滑电路332被构造成从排气温度预测电路328接收预测排气温度。排气温度平滑电路332被构造为基于当前排气温度和预测排气温度来确定当车辆10遇到即将到来的路线状况时可能发生排气温度峰值的可能性。如本文所用，“峰值”是指相对于改变SCR催化剂34的温度的当前排气温度的排气温度的快速升高和/或降低。由于还原剂对SCR催化剂34的吸收是依赖温度的，因此排气温度的峰值会引起与SCR催化剂34结合的还原剂的量(以及因此在排气中的还原剂的量)的急剧变化。例如，当温度峰值导致排气温度升高时，随着温度升高，还原剂从SCR催化剂34释放。这可能导致排气中的还原剂相对于排气中的NOx量过量，这可能导致还原剂滑移。在另一示例中，当温度峰值导致排气温度降低时，SCR催化剂34随着温度降低而从排气中吸收还原剂，这可导致排气中的NOx的量相对于排气中的还原剂的量过量，这可能导致NOx排出。

排气温度平滑电路332可以确定排气的当前温度与排气的预测温度之间的温度差。排气温度平滑电路332被构造为通过将温度差与差阈值(例如，值等)进行比较来确定当车辆10遇到即将到来的路线状况时发生排气温度峰值的可能性。由于还原剂与SCR催化剂34的结合是依赖温度的，因此排气温度平滑电路332可以构造为基于算法、数学模型、查询表等预测由于温度差而导致的氨氮氧化物比(ANR)的变化。

响应于确定温度差等于或低于差阈值，排气温度平滑电路332被构造成确定温度峰值不太可能。响应于确定不太可能发生温度峰值，排气温度平滑电路332被构造成命令发动机18产生基于即将到来的路线状况确定所需的预测的即将到来的发动机速度和/或扭矩。

响应于确定温度差高于差阈值，排气温度平滑电路332被构造成确定温度峰值是可能的。排气温度平滑电路332被构造成确定发动机18、传动系统20和/或排气后处理系统22的一个或多个组件的平滑命令。平滑命令被配置为补偿由于温度峰值而导致与SCR催化剂34结合的还原剂量的预测变化。如本文所使用的，短语“补偿”是指减轻其影响。例如，平滑命令可以通过改变排气温度和/或通过改变还原剂给料器40的还原剂剂量来补偿与SCR催化剂34结合的还原剂的预测变化。平滑命令可以包括以下一项或多项：改变发动机18的速度、改变变速器24的一个或多个档位、改变还原剂给料的量和/或频率、改变燃料注入的量和/或频率等。在一些实施例中，平滑命令被构造成在预定时间段和/或车辆10已经行驶了预定距离之后结束。在某些情况下，平滑命令被配置为基于温度差和即将到来的路线状况来降低温度峰值。例如，平滑命令可以在较大的时间段内扩展预测为引起温度峰值的发动机速度和/或发动机负载的变化，从而减小温度峰值的大小(例如，当前排气温度和预测的排气温度之间的差)，并使温度变化更加缓慢地发生，从而降低了还原剂滑移或排气管NOx排放的可能性。在某些情况下，平滑命令构造成应采取缓解措施，以补偿温度峰值对排气中还原剂含量的影响。例如，平滑命令可以被构造成命令一个或多个还原剂给料器40在沿预测会导致排气温度升高的温度峰值发生的路线上的大致相同的时间和/或车辆位置处停止给料或减少还原剂给料，从而降低了还原剂滑移或尾气NOx排放的可能性。在这样的实施例中，排气温度平滑电路332可以被构造为预测由于温度峰值引起的ANR的变化。排气温度平滑电路332可以被构造成确定释放的还原剂的量(例如，对于由于排气温度升高而引起的温度峰值)或吸收的还原剂的量(例如，对于由于排气温度降低而引起的温度峰值)。排气温度平滑电路332可以被配置为基于ANR的预测变化来确定还原剂给料变化的量(例如，增加、减少、停止或重新开始)。

由于排气温度平滑电路332被构造为基于温度差来确定平滑命令，因此排气温度平滑电路332在车辆10遇到预测会导致温度峰值发生的即将到来的道路和/或环境状况之前确定平滑命令，所述平滑命令在预测温度峰值之前或与其基本同时发生作用。这防止或减少了由于温度峰值引起的排气的ANR变化，从而减少了由于相对于基于当前路线状况而控制的车辆10的温度峰值引起的还原剂滑移和/或NOx排放量。

在温度平滑命令包括改变发动机18的速度、改变变速器24的一个或多个档位、改变燃料注入的量和/或频率等中的一项或多项的实施例中，排气温度平滑电路332可以被配置为生成一个或多个温度平滑命令，使得预测的排气温度在当前排气温度的预定范围内。这允许一些排气温度波动，但仍防止或可能防止排气温度峰值。在这样的实施例中，一个或多个温度平滑命令可以允许预测排气温度相对于当前排气温度高于预定义低排气温度和低于预定的高排气温度的波动。预定的低排气温度和高排气温度可以限定可接受的排气温度的范围，并且特定于当前的或预测的排气温度(例如，排气温度的可接受的界限，其不被视为相对于当前或预测的排气温度的温度峰值)。在这样的实施例中，排气温度平滑电路332可以被配置为确定温度平滑命令以改变发动机18的速度、改变变速器24的一个或多个档位，和/或基于实验数据改变燃料注入的量和/或频率，以使预测的排气温度在当前排气温度的预定范围内。实验数据可用于生成一个或多个查找表、公式等，这些查找表、公式等存储在车辆10的存储设备312或外部计算系统(例如云)中，用于建立相对于可能导致温度峰值(例如，山丘等)的即将到来的事件针对给定当前或预测的排气温度的平滑排气温度的可接受的温度界限。

在示例实施例中，操作者可以以当前车速驾驶车辆10。排气温度平滑电路332可从排气温度预测电路328接收预测排气温度。然后，排气温度平滑电路332可以确定当前排气温度与预测排气温度之间的温度差，并将该温度差与差阈值进行比较。响应于确定温度差高于差阈值，排气温度平滑电路332确定可能出现温度峰值，并确定温度平滑命令以减小温度峰值的可能性。由于相对于当前排气温度的预测排气温度或升高或降低，温度差可以高于差阈值。

排气温度平滑电路332可以生成温度平滑命令，该温度平滑命令包括到传动系统20的一个或多个命令。例如，温度平滑命令可以包括将变速器24换至较低档的命令。将变速器24换档至较低的档位可以增加排气的温度，而温度速度不会大幅改变。在另一示例中，温度平滑命令可以包括将变速器24换至较高档的命令。将变速器24换档至较高的档位可以降低排气的温度，而温度速度不会大幅改变。在一些实施例中，例如其中变速器24是自动变速器的实施例，温度平滑命令自动地改变变速器24的档位。在其他实施例中，温度平滑命令可以经由操作者I/O设备76向操作者显示命令以改变变速器24的档位。

反馈控制电路334被构造成从第二NOx传感器58接收指示发动机出口NOx的信息。反馈控制电路334被构造为将指示发动机出口NOx的信息与预定发动机出口NOx阈值进行比较。发动机出口NOx阈值是可接受的发动机出口NOx的上限值或值的范围。在某些实施例中，发动机出口的NOx阈值范围为中国NS VI中定义的400–600mg/kWh NOx。反馈控制电路334被构造为响应于确定发动机出口NOx等于或高于预定发动机出口NOx阈值而生成NOx缓解命令。在一些实施例中，反馈控制电路334构造成响应于确定发动机出口NOx已经等于或高于预定发动机出口NOx阈值预定时间段而生成NOx缓解命令。在一些实施例中，反馈控制电路334构造成响应于确定发动机出口NOx已经等于或高于预定发动机出口NOx阈值预定时间段而借由操作者I/O设备76将故障通知显示至操作者。NOx缓解命令构造成改变发动机系统12和/或排气后处理系统22中一个或多个组件的运行以减少发动机出口NOx的量。例如，NOx缓解命令可以降低发动机速度以减少进入排气后处理系统22的排气中的NOx量。在一些实施例中，反馈控制电路334被构造为记录发动机出口NOx已高于预定的发动机出口NOx阈值的时间量。

反馈控制电路334被构造成从第二NOx传感器58接收指示发动机出口还原剂浓度的信息。反馈控制电路334被构造为将指示发动机出口还原剂浓度的信息与预定的还原剂滑移阈值进行比较。还原剂滑移阈值是可接受的发动机出口还原剂浓度的上限值或值的范围。在一些实施方案中，如中国NS VI中所定义，还原剂滑移阈值基本上为10ppm。反馈控制电路334被构造为响应于确定发动机出口还原剂浓度等于或高于预定的还原剂滑移阈值而产生还原剂滑移缓解命令。在一些实施例中，反馈控制电路334构造成响应于确定发动机出口还原剂浓度已经等于或高于预定还原计滑移阈值预定时间段而生成还原剂滑移缓解命令。在一些实施例中，反馈控制电路334构造成响应于确定发动机出口还原剂浓度已经等于或高于预定还原剂滑移阈值预定时间段而借由操作者I/O设备76将故障通知显示至操作者。还原剂滑移缓解命令被构造成改变发动机系统12和/或排气后处理系统22的更多组件的运行以降低排气流中的还原剂浓度。例如，NOx缓解命令可减少发动机18的速度或负载以产生降低进入排气后处理系统22的排气的温度，和/或命令还原剂给料器40降低或停止还原剂给料。在一些实施例中，反馈控制电路334被构造为记录发动机出口还原剂浓度已高于预定的还原剂滑移阈值的时间量。

图4示出了用于控制发动机18以减小由发动机18产生的排气中的温度峰值的可能性的示例性方法400。在过程404，道路数据电路316从GPS204接收指示车辆10的位置的信息。在过程408，道路数据电路316识别车辆10相对于存储到存储设备312的路线图344的位置。路线图344包括车辆10可行驶的一条或多条路线的道路状况信息。示例性道路状况信息包括道路坡度、道路类型、限速等。在一些实施例中，道路数据电路316可从操作者I/O设备76接收指示操作者选择的路线的信息。在其他实施例中，道路数据电路316可基于从GPS204接收的车辆10的位置和指示车辆10的行驶方向的信息来确定路线。在过程412，在确定车辆10在路线图344上的位置之后，道路数据电路316从路线图344检索车辆10前方预定距离的即将到来的道路状况。在一些实施例中，预定距离可以是半英里、一英里、五英里、十英里等等。

在过程416，环境状况电路320接收指示车辆10的一个或多个即将到来的环境状况的信息。示例性的即将到来的环境状况包括湿度、温度、风速、一天中的时间、降水等。在一些实施例中，环境状况电路320从诸如湿度传感器64、外部温度传感器68和/或其他环境传感器的一个或多个传感器接收指示车辆10的即将到来的环境状况的信息。在其他实施例中，环境状况电路320经由通信接口336接收指示车辆10的即将到来的环境状况的信息。

在过程420，质量估测电路324基于指示车辆10的重量的信息来确定车辆10的质量。例如，质量估测电路324可以从一个或多个重量传感器72接收指示车辆10的重量的信息。

在过程424，排气温度预测电路328从传感器52-60接收指示当前车辆运行状况的信息。当前的车辆运行状况可以包括车辆10的质量、当前发动机速度、当前发动机负载、发动机18产生的排气的当前温度、SCR催化剂34的入口处或附近的当前NOx浓度、和/或SCR催化剂34出口处或附近的当前NOx浓度。在一些实施例中，排气温度预测电路328基于车辆10的质量、车辆10的速度和即将到来的路线状况来确定发动机负载。在过程428，排气温度预测电路328基于指示一个或多个即将到来的路线状况和一个或多个当前车辆运行状况的信息来预测发动机18的即将到来的速度和/或即将到来的扭矩。在一些实施例中，排气温度预测电路328基于算法、数学模型、查找表、来自相似类型车辆在该地区行驶相似运行状况下(例如车辆负载、环境状况)的存储数据等来预测发动机18的即将到来的速度和/或扭矩。在过程432，排气温度预测电路328基于预测的发动机18的即将到来的速度和/或扭矩来预测即将到来的排气温度。在一些实施例中，排气温度预测电路328基于算法、数学模型、查找表等来预测排气温度。

排气温度平滑电路332从排气温度预测电路328接收预测排气温度。在过程436，排气温度平滑电路332确定排气的当前温度与排气的预测温度之间的温度差。在过程440，排气温度平滑电路332通过将温度差与差阈值进行比较来确定车辆10遇到即将到来的路线状况时排气温度峰值的可能性。

在过程444中，响应于确定不太可能发生温度峰值，排气温度平滑电路332命令发动机18产生基于即将到来的路线状况确定的预测的即将到来的发动机速度和/或扭矩。

在过程448，响应于确定可能会出现温度峰值，排气温度平滑电路332基于温度差和即将到来的路线状况来确定用于降低温度峰值的平滑命令。平滑命令被配置为补偿由于温度峰值而导致与SCR催化剂34结合的还原剂量的预测变化。平滑命令可以包括以下一项或多项：改变发动机18的速度、改变变速器24的档位、改变(例如，增加、减少、停止或恢复)还原剂给料器40的量和/或频率，等等。在过程452，排气温度平滑电路332将平滑命令传输至发动机18、传动系统20(例如，变速器24)、排气后处理系统22(例如，还原剂给料器40)等中的一个或多个。

在过程456，反馈控制电路334从第二NOx传感器58接收指示发动机出口NOx的信息。在过程460，反馈控制电路334将指示发动机出口NOx的信息与预定发动机出口NOx阈值进行比较。响应于确定发动机出口NOx低于预定发动机出口NOx阈值，反馈控制电路334返回到过程456。在过程464，响应于确定发动机出口NOx等于或高于预定发动机出口NOx阈值，反馈控制电路334生成NOx缓解命令。在一些实施例中，反馈控制电路334响应于确定发动机出口NOx已经高于预定发动机出口NOx阈值预定时间段而生成NOx缓解命令。NOx缓解命令改变发动机系统12和/或排气后处理系统22中一个或多个组件的运行以减少发动机出口NOx的量。在过程468，反馈控制电路334将NOx缓解命令传输至发动机系统12和/或排气后处理系统22。反馈控制电路334然后返回到过程456。

图5是示出车辆10沿示例路线500的一部分行驶的时间-高度曲线图。路线500包括具有上坡部分508和下坡部分512的山丘504。图6是时间对温度的曲线图，其示出了当车辆10和常规车辆沿着图5所示的路线500的一部分行驶时，车辆10(虚线)和常规车辆(黑线)的排气温度。如本文所使用的，短语“常规车辆”是指不包括本文所描述的系统和方法的车辆。

随着车辆10接近山坡504，道路数据电路316从GPS204接收指示车辆10位置的信息。道路数据电路316识别车辆10相对于存储到存储设备312的路线图344的位置。道路数据电路316从路线图344检索车辆10前方的预定距离的即将到来的道路状况。在示出的示例中，即将到来的道路状况可以包括指示车辆10正在接近山丘504、指示车辆10的当前位置与山丘504之间的距离、指示上坡部分508的道路坡度、指示车辆10的当前高度、指示山丘504顶部的高度等。排气温度预测电路328从传感器52-60接收指示当前车辆运行状况的信息。排气温度预测电路328基于即将到来的道路状况、即将到来的环境状况(例如，由环境状况电路320确定)和当前车辆中的一个或多个运行状况来预测发动机18的即将到来的速度和/或即将到来的扭矩。例如，当车辆10沿着上坡部508行进时，排气温度预测电路328基于即将到来的上坡部分508的道路状况、即将到来的环境状况和当车辆运行状况，预测发动机18的即将到来的速度和/或即将到来的扭矩。

在本示例中，排气温度预测电路328确定当车辆10沿着上坡部分508行驶时(例如，使用过程424-452)可能有温度峰值(例如，温度快速升高)。排气温度平滑电路332确定平滑命令以减小温度峰值。在图5和图6所示的示例中，平滑命令包括增加发动机18的速度和/或增加发动机18的扭矩的命令。尽管在图5或图6中未示出，平滑命令还可以包括停止或减少还原剂给料的命令，以补偿随着排气温度升高从SCR催化剂34释放的还原剂。如图6中的虚线所示，在车辆10开始沿上坡部分508行驶之前，平滑命令使发动机18开始在较高温度(例如，增加的速度和/或扭矩)下运行。如箭头604所示，随着车辆10接近上坡部分508，车辆10的排气温度高于常规车辆的排气温度(实线)。如箭头608所示，随着车辆10和常规车辆爬上山坡504的上坡部分508，车辆10的排气温度和常规车辆的排气温度均升高。然而，如图6所示，车辆10的排气温度随着爬上上坡部分508而逐渐升高并且没有温度峰值。相反，如箭头612所示，随着常规车辆爬上上坡部分508，常规车辆的排气温度迅速升高并且具有温度峰值。在图6所示的示例中，常规车辆爬上上坡部分508时的排气温度的增加是车辆10爬上上坡部分508时排气温度的增加的两倍以上。

返回图5，当车辆10爬坡时，控制器14继续从GPS 204接收指示车辆10位置的信息，识别车辆10相对于路线图344的位置，并从路线图检索车辆10前方预定距离的即将到来的道路状况。当车辆10接近山丘504的顶部，即将到来的道路状况可以指示车辆10正在接近下坡部分512，车辆10的当前位置与下坡部分512之间的距离、下坡部分512的道路坡度、车辆10的当前高度以及山丘504的顶部高度等。排气温度预测电路328从传感器52-60接收指示当前车辆运行状况的信息。排气温度预测电路328基于指示即将到来的路线状况和当前车辆运行状况中的一个或多个的信息来预测发动机18的即将到来的速度和/或即将到来的扭矩。例如，当车辆10沿着下坡部分512行驶时，排气温度预测电路328基于即将到来的下坡部分512的道路状况、即将到来的环境状况和当车辆运行状况，预测发动机18的即将到来的速度和/或即将到来的扭矩。

在本示例中，排气温度预测电路328确定随着车辆10沿着下坡部分512行行驶(例如，使用过程424-452)，温度可能快速下降。排气温度平滑电路332确定平滑命令以减小温度峰值。在图4和图5的示例中，平滑命令包括当车辆10沿着下坡部分512行驶而逐渐减小发动机18的速度和/或减小其扭矩的命令。如图6中的箭头616线所示，平滑命令使发动机18(虚线)相对于下坡部分512的后半部分中的常规车辆的发动机(虚线)在更高的温度下运行。当车辆10沿着下坡部分512行进时，这防止了排气温度的迅速下降。相反，如箭头620所示，随着常规车辆沿下坡部分512行进，常规车辆的排气温度迅速升高并且具有温度峰值。在图6所示的示例中，常规车辆爬上上坡部分508时的排气温度的增加是车辆10爬上上坡部分508时排气温度的增加的两倍以上。

在另一个示例中，环境状况会影响排气的温度。例如，燃烧温度(因此排气温度)随着湿度的增加而降低。因此，当车辆10沿着路线行驶时，道路数据电路316从GPS 204接收指示车辆10位置的信息。环境状况电路320从湿度传感器64和/或与气象服务器208无线通信接收指示湿度即将增加的信息。排气温度预测电路328从传感器52-60接收指示当前车辆运行状况的信息。在本示例中，排气温度预测电路328确定当车辆10进入具有湿度增加的位置时(例如，使用过程424-452)可能有温度峰值(例如，温度快速下降)。排气温度平滑电路332确定平滑命令以减小温度峰值。在图4至图5所示的示例中，平滑命令包括增加发动机18的速度和/或增加发动机18的扭矩以增加排气温度的命令。

为了本公开的目的，术语“联接”是指两个构件直接或间接地彼此连接或链接。这种连接本质上可以是固定的或可移动的。例如，发动机的传动轴“联接”到变速器的表示可移动的联接。这种连接可以用两个构件或两个构件以及任何附加的中间构件来实现。例如，电路A可通信地“联接”到电路B的可表示电路A直接与电路B通信(即没有中间媒介)或与电路B间接通信(例如通过一个或多个中间媒介)。

尽管在图3中示出了具有特定功能的各种模块，但应该理解的是，控制器14可以包括用于完成本文描述的功能的任意数量的电路。例如，电路316-332的活动和功能可以组合在多个电路中或作为单个电路。可能包含具有附加功能的附加电路。此外，控制器14可以进一步控制超出本公开范围的其他活动。

如上所述并且在一个配置中，“电路”可以在机器可读介质中实现以供各种类型的处理器(诸如图3的处理器308)执行。例如可执行代码可识别的电路可以包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可以例如被组织为对象、过程或功能。尽管如此，所标识的电路的可执行文件不需要物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，这些指令在逻辑上连接在一起时构成电路并实现电路的所述目的。实际上，计算机可读程序代码电路可以是单个指令或多个指令，甚至可以分布在几个不同的代码段，不同的程序之间，以及几个存储器设备上。类似地，运行数据可以在本文中在电路内被识别和说明，并且可以以任何合适的形式来体现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括不同存储设备)，并且可以(至少部分地)仅作为电子信号存在在系统或网络上。

尽管上面简要地定义了术语“处理器”，但术语“处理器”和“处理电路”意在广义解释。就此而言并且如上所述，“处理器”可以被实现为一个或多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)数字信号处理器(DSP)或其它被构造成执行由存储器提供的指令合适的电子数据处理组件。一个或多个处理器可以采取单核处理器、多核处理器(例如，双核处理器、三核处理器、四核处理器)、微处理器等形式。在一些实施例中，一个或多个处理器可以在设备外部，例如，一个或多个处理器可以是远程处理器(例如，基于云的处理器)。备选地或附加地，该一个或多个处理器可以在该设备内部和/或本地。就此而言，给定电路或其组件可以被本地部署(例如，作为本地计算系统的一部分)或远程部署(例如，作为诸如基于服务器的云之类的远程服务器的一部分)。为此，本文描述的“电路”可以包括分布跨越在一个或多个位置的组件。

虽然本文的图表可能示出方法步骤的具体顺序和组成，但是这些步骤的顺序可与所描绘的不同。例如，可以同时执行或者部分同时执行两个或更多个步骤。而且，可以组合作为分离的步骤执行的一些方法步骤，可以将组合步骤执行的步骤分成分离的步骤，某些过程的顺序可以颠倒或以其他方式变化，分离的过程的性质或数量可以被改变或变化。根据替代实施例，任何元件或装置的顺序或序列可以变化或替换。所有这样的修改旨在被包括在如所附权利要求限定的本公开的范围内。这种变化将取决于所选择的机器可读介质和硬件系统以及设计人员的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。

出于说明和描述的目的已呈现了对实施方式的上述描述。并非旨在穷举或将本公开限制为所公开的精确形式，并且根据上述教导可以进行修改和变化，或者可以从本公开中获得修改和变化。选择和描述实施方式是为了解释本公开的原理及其实际应用，以使本领域技术人员能够利用各种实施方式以及适合于预期的特定用途的各种修改。在不背离如所附权利要求所表达的本公开的范围的情况下，可以在实施方式的设计、操作状况和布置中做出其他替代、修改、改变和省略。

因此，可以在不脱离其精神或基本特征的情况下以其他具体形式来实施本公开。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都将被包含在其范围内。