CN102242680B

CN102242680B - 记录使用灵活燃料的车辆的加燃料历史的系统和方法

Info

Publication number: CN102242680B
Application number: CN201110086421.7A
Authority: CN
Inventors: C.C.琼斯; B.E.基斯
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: CN102242680A; US20110251754A1; DE102011015735A1

Abstract

本发明涉及记录使用灵活燃料的车辆的加燃料历史的系统和方法。具体地，提供了一种车辆加燃料记录系统，其包括对灵活燃料车辆的燃料箱内的燃料的燃料成分进行感测的传感器。加燃料检测模块检测多个加燃料事件。加燃料历史模块响应于多个加燃料事件来存储多个数据组。这些数据组中的每一个都包括燃料类型和灵活燃料百分比中的至少一个以及加燃料量。

Description

记录使用灵活燃料的车辆的加燃料历史的系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆，更具体地，涉及用于记录使用灵活燃料的车辆的加燃料历史的系统和方法。

背景技术

这里提供的背景技术描述是用于总体上呈现本发明背景的目的。当前署名的发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及说明书的方面不成为在提交时的现有技术，既不明确也不暗示地被认为是破坏本发明的现有技术。

灵活燃料车辆包括适于使用多于一种类型的燃料的内燃发动机。仅作为示例，一些车辆可适于使用汽油、具有各种百分比的乙醇、生物燃料、压缩天然气、和/或其它灵活燃料类型。燃料控制系统通常被用在由汽油提供动力的车辆中，以便维持接近化学计量值的空气/燃料（A/F）比。然而，化学计量值取决于所用的特定燃料成分而改变。

燃料成分也可能随着时间而变化。例如，当乙醇不可用时，车辆的操作者可能需要使用汽油。或者，可用的乙醇可能具有乙醇和汽油的不同混合物。当燃料被加入到燃料箱时，其与已经存在于箱内的燃料混合并产生混合物。例如，处于各种混合形式的乙醇能够被添加到已经存在于箱内的汽油中。如果所添加的燃料具有与箱内已存在的燃料不同的成分，那么车辆的发动机在加燃料后可能会以不同的化学计量值操作。

发明内容

根据本发明的车辆加燃料记录系统包括传感器，该传感器对灵活燃料车辆的燃料箱内的燃料的成分进行感测。加燃料检测模块对多个加燃料事件进行检测。加燃料历史模块响应于多个加燃料事件来存储多个数据组。每个数据组都包括燃料类型和灵活燃料百分比中的至少一个以及加燃料量。

在其它特征中，全球定位系统（GPS）模块确定加燃料的位置。多个数据组还包括对应于多个加燃料事件的加燃料的位置。多个数据组还包括对应于加燃料事件的日期。多个数据组还包括对应于多个加燃料事件的车辆里程数。传感器包括布置在燃料箱内或灵活燃料车辆的燃料管线内的物理燃料传感器。传感器包括虚拟燃料传感器模块。该虚拟燃料传感器模块基于所感测的车辆参数来确定燃料成分。

在其它特征中，使用维护工具来读取多个数据组。仅当灵活燃料百分比大于预定的灵活燃料百分比时，数据组被记录。仅当加燃料量大于预定的加燃料量时，数据组被记录。当达到存储多个数据组的存储器的容量并且又准备存储新的数据组时，删除多个数据组中最老的一个数据组。当达到存储多个数据组的存储器的容量并且又准备存储新的数据组时，多个数据组中的具有最低灵活燃料百分比、最低加燃料体积、或灵活燃料百分比和加燃料体积的最低乘积的至少一个被删除。

本发明还涉及以下技术方案。

1. 一种车辆加燃料记录系统，包括：

传感器，所述传感器用于感测灵活燃料车辆的燃料箱内燃料的燃料成分；

加燃料检测模块，所述加燃料检测模块检测多个加燃料事件；以及

加燃料历史模块，所述加燃料历史模块响应于所述多个加燃料事件来存储多个数据组，其中每个数据组包括燃料类型和灵活燃料百分比中的至少一个以及加燃料量。

2. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，进一步包括全球定位系统（GPS）模块，其中所述多个数据组还包括对应于所述多个加燃料事件的加燃料位置。

3. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，其中，所述多个数据组还包括对应于所述多个加燃料事件的车辆里程数。

4. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，其中，所述传感器包括物理燃料传感器和虚拟燃料传感器模块中的一个，所述物理燃料传感器布置在车辆的燃料箱内。

5. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，其中，所述多个数据组包括对应于所述多个加燃料事件的日期。

6. 如技术方案4所述的车辆加燃料记录系统，其中，所述虚拟燃料传感器模块基于燃料修正值来确定所述燃料成分。

7. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，其中，使用维护工具来读取所述多个数据组。

8. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，其中，仅当所述灵活燃料百分比大于预定的灵活燃料百分比时记录数据组。

9. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，其中，仅当所述加燃料量大于预定的加燃料量时记录数据组。

10. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，其中，当达到储存器中存储所述多个数据组的容量并且准备存储新的数据组时，删除所述多个数据组中最老的一个数据组。

11. 如技术方案1所述的车辆加燃料记录系统，其中，当达到储存器中存储所述多个数据组的容量并且准备存储新的数据组时，删除所述多个数据组中的具有最低灵活燃料百分比、最低加燃料体积、以及灵活燃料百分比和加燃料体积的最低乘积的至少一个。

12. 一种用于记录车辆加燃料的方法，包括：

感测灵活燃料车辆的燃料箱内的燃料的燃料成分；

检测多个加燃料事件；以及

响应于所述多个加燃料事件来存储多个数据组；

其中，所述多个数据组中的每一个都包括燃料类型和灵活燃料百分比中的至少一个以及加燃料量。

13. 如技术方案12所述的方法，进一步包括：

在所述加燃料事件期间生成加燃料位置数据；以及

将所述加燃料位置数据存储在所述多个数据组中。

14. 如技术方案12所述的方法，进一步包括：

在所述加燃料事件期间生成里程数数据；以及

将所述里程数数据存储在所述多个数据组中。

15. 如技术方案12所述的方法，进一步包括使用物理燃料传感器和虚拟燃料传感器中的至少一个，所述物理燃料传感器布置在车辆的燃料箱内。

16. 如技术方案12所述的方法，其中，所述多个数据组包括对应于所述多个加燃料事件的日期。

17. 如技术方案15所述的方法，其中，所述虚拟燃料传感器模块基于燃料修正值来确定燃料成分。

18. 如技术方案12所述的方法，进一步包括使用维护工具来读取所述多个数据组。

19. 如技术方案12所述的方法，进一步包括：仅当所述灵活燃料百分比大于预定的灵活燃料百分比时记录数据组。

20. 如技术方案12所述的方法，进一步包括：仅当所述加燃料量大于预定的加燃料量时记录数据组。

21. 如技术方案12所述的方法，进一步包括：当达到储存器中存储所述多个数据组的容量并且准备存储新的数据组时，删除所述多个数据组中最老的一个数据组。

22. 如技术方案12所述的方法，进一步包括：当达到储存器中存储所述多个数据组的容量并且准备存储新的数据组时，删除所述多个数据组中的具有最低灵活燃料百分比、最低加燃料体积、以及灵活燃料百分比和加燃料体积的最低乘积的至少一个。

从以下提供的详细说明，本发明更多的应用领域将变得明显。应当理解的是，详细说明和具体示例仅仅意在用于说明目的，且并不意图限制本发明的范围。

附图说明

由详细说明和附图，本发明将得到更加充分的理解，附图中：

图1是包括了根据本发明的车辆加燃料记录系统的车辆控制系统的功能框图；

图2是图1的控制模块的示例性实施方式的功能框图；以及

图3是示出了用于记录加燃料的历史数据的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且绝不意图限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，在附图中使用相同的附图标记来指示相同的元件。如此处所用，短语“A、B和C中至少一个”应当被解释为意指使用了非排他性逻辑“或”的逻辑“A或B或C”。应当理解的是，在不改变本发明原理的情况下，步骤内的方法能够以不同的顺序执行。

如此处所用，术语“模块”是指专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器（共享的、专用的、或成组的）和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它合适部件。

一些政府机构可以为使用灵活燃料提供税收抵免和/或其它让利，以便鼓励广泛的使用。然而，政府机构将需要使用灵活燃料的证明。对于车主而言，证明使用灵活燃料可能是耗时的。换言之，政府机构可能需要收据和其它文件。

根据本发明的加燃料历史记录系统和方法对加燃料数据进行存储，这些数据例如日期、灵活燃料百分比、燃料类型（例如，乙醇、汽油、天然气、生物柴油，等等）、里程数、加燃料量、和/或多个加燃料事件的位置。在一些实施方式中，对于涉及具有高于预定灵活燃料阈值的燃料成分或添加大于预定加燃料量阈值的加燃料量的灵活燃料的加燃料事件来存储加燃料数据。车主、制造商、政府机构或其他个人能够按需要从车辆下载该信息。仅作为示例，该信息可以在车辆排放检验和/或其它检查期间被访问。仅作为示例，制造商可以在维护访问期间使用维护工具下载该信息。政府机构还可以使用维护工具来下载该信息以验证使用。

现在参照图1，其示出了包括有加燃料历史的存储系统的车辆20。可以用汽油和/或各种类型的燃料来对车辆20加注燃料。仅作为示例，燃料可以包括汽油、各种百分比的乙醇、诸如压缩天然气之类的压缩气体、或者生物燃料。燃料从燃料箱26经过燃料管线28和多个燃料喷射器32而输送到发动机22。燃料水平传感器30感测燃料箱26中的燃料水平，并且将该燃料水平传递给控制模块42。空气通过进气歧管34输送到发动机22。

电子节气门控制器（ETC）36基于加速踏板40的位置和控制模块42执行的节气门控制算法来对位于进气歧管34的入口附近的节气门板38进行调整。在控制车辆20的操作时，控制模块42可以使用指示进气歧管34内的压力的传感器信号44。控制模块42还可以使用指示经过节气门板38进入进气歧管34的质量空气流量（MAF）的传感器信号46、指示进气歧管34内空气温度的信号48、以及指示节气门板38的打开量的节气门位置传感器信号50。

发动机22包括以一个或多个气缸排56布置的多个气缸52。气缸52接收来自燃料喷射器32的燃料以便驱动曲轴58。来自燃料箱26的蒸气被收集在罐60中。罐60可以经过通气阀62通气。罐60可以通过放气阀64来进行清扫。当蒸气被从罐60中清扫时，该蒸气被输送到进气歧管34并且在气缸52内燃烧。控制模块42控制通气阀62、放气阀64、燃料喷射器32和点火系统54的操作。控制模块42与感测加速踏板40的位置的加速踏板传感器66通信，并将表示踏板位置的信号发送到控制模块42。

催化转换器68经排气歧管70接收来自发动机22的排气。氧气传感器72与对应的汽缸排56相关联。氧气传感器72感测排气歧管70中的排气，并且将表示排气是稀还是浓的信号输送到控制模块42。氧气传感器72的信号输出被控制模块42用作反馈，以便经由燃料喷射器32来对到每个气缸排56的燃料输送量进行调节。

在一些实施方式中，氧气传感器72是开关类型的氧气传感器。控制模块42可以使用来自氧气传感器72的反馈来将实际空气/燃料（A/F）比驱动到期望值，通常在化学计量值附近。在对到发动机22的燃料输送进行控制中，控制模块42参考多个预先限定的发动机操作区域。例如，可以基于发动机22的速度和/或负载来限定操作区域。控制模块42可以执行控制功能，这些控制功能基于车辆的操作区域而改变。

可以提供全球定位系统（GPS）模块94以便识别车辆位置。维护工具96可以被连接以便下载加燃料历史数据。仅作为示例，维护工具96可以在维护位置处被连接。

物理灵活燃料传感器90可以被使用，以便直接感测燃料填充成分。或者，控制模块42可以实施虚拟灵活燃料传感器模块（以下结合图2示出），以便从其它车辆参数来估计灵活燃料成分。在一些实施方式中，虚拟灵活燃料传感器模块可以如2007年1月9日公告的题为“Apparatus and Methods for Estimating Vehicle Fuel Composition”的美国专利No. 7159623中所描述的那样来起作用，在此通过引用将其全部并入本文。

当使用虚拟灵活燃料传感器模块时，灵活燃料成分被间接确定，而不需要燃料箱或燃料管线内的物理传感器。换言之，灵活燃料成分被间接确定。在一个实施方式中，基于燃料修正值来确定燃料成分，但是可以使用其它方法。至发动机22的燃料、空气和/或再循环排气可以被调整（即，修正），以便校正距离期望空气/燃料比的偏差。用于实现校正的修正值可以存储在控制模块42的储存器位置中，所述储存器位置对应于多个预先限定的闭环空气/燃料比控制单元（也称为子区域），所述多个预先限定的闭环空气/燃料比控制单元与车辆20的操作区域相关联。单元值被用来提供闭环的燃料、空气和/或再循环排气控制。

在一个实施方式中，为了估计燃料成分，控制模块42确定燃料修正中关于燃料/空气（F/A）方面的相关变化。控制模块42使用燃料修正的相关变化来估计加燃料事件后的燃料成分。在对燃料箱26中的燃料成分进行估计的方法的一个实施方式中，检测加燃料事件。在加燃料事件后的多个学习阶段期间监测燃料消耗，直到加燃料事件后消耗的燃料量超过校准阈值时为止。在每个学习阶段的末尾计算燃料成分的估计值。根据加燃料事件后所消耗的燃料来安排每个学习阶段。在每个学习阶段期间命令罐60的清扫关闭，以便防止清扫蒸气破坏对灵活燃料成分的估计。

或者，可以执行其它的虚拟灵活燃料感测方法，或者可以使用物理灵活燃料传感器90来估计灵活燃料成分。添加的燃料量可以通过燃料水平中的差来计算（例如，在预定量以上的增加）。

现在参照图2，控制模块42接收来自物理灵活燃料传感器90的燃料成分估计值，或者虚拟灵活燃料传感器模块110基于其它感测的车辆参数来间接估计灵活燃料成分。燃料喷射模块112控制燃料喷射。加燃料历史模块120存储包括了加燃料数据的多个数据组。仅作为示例，这些数据组可以包括加燃料数据，例如日期、时间、里程数、燃料类型、灵活燃料百分比、加燃料量、和/或加燃料事件的位置。在一些实施方式中，仅关于在预定灵活燃料阈值以上或预定加燃料量阈值以上的加燃料事件来存储加燃料数据。

加燃料事件检测模块122感测燃料箱内燃料水平中的变化以便识别燃料填充事件。仅作为示例，当燃料水平增加预定量时，可称为发生加燃料事件。日期/时间模块124提供了日期和/或时间信息。GPS模块94按照需要提供了位置数据。维护工具96可以选择性连接到控制模块42以便读回所存储的数据。

现在参照图3，其示出了根据本发明的用于记录车辆的加燃料数据历史的方法150。控制开始于152。在156处，控制确定是否已经发生灵活燃料加燃料事件。正如能够认识到的那样，其它实施方式可以记录所有加燃料事件，即使是使用汽油。如果为假，那么控制返回到156。如果为真，那么控制在160继续，并且确定是否已经添加了足够的额外燃料量。正如能够认识到的那样，其它实施方式可以记录包括添加额外燃料的任何事件。如果为假，那么控制返回156。如果为真，那么控制在164处继续，并且在加燃料历史模块120中存储加燃料数据。

在一些实施方式中，当达到储存器中被分配给加燃料历史的容量并且新的加燃料数据组被准备好用于存储时，可以删除最老的加燃料数据组。在其它实施方式中，具有最低灵活燃料百分比、最低加燃料体积、或者灵活燃料百分比和加燃料体积的最低乘积的加燃料数据可以被删除。

正如能够认识到的那样，本发明记录灵活燃料随时间的使用情况。此外，车主可以提供几乎没有或根本没有用户参与的灵活燃料使用情况的证据。该证据可用于申请关于替代性燃料使用的抵免，例如在某些权限内对CO₂（燃料经济性）抵免。通过在灵活燃料历史模块中自动记录信息，可以避免其它更加困难的替代性选择，例如要求车主手动记录和存档燃料购买历史。尽管已经结合灵活燃料（例如乙醇）来描述本发明，但是本发明已经被应用到诸如生物燃料之类的其它灵活燃料。

本发明的宽广教导能够以各种形式实施。因此，尽管本发明包括特定示例，但是本发明的真实范围不应当如此限制，这是因为在研究了附图、说明书和所附权利要求后对于有经验的实践者而言其它修改将变得显而易见。

Claims

1.一种车辆加燃料记录系统，包括：

灵活燃料的车辆的加燃料检测模块，所述加燃料检测模块检测多个加燃料事件；以及

灵活燃料的车辆的加燃料历史模块，所述加燃料历史模块与所述传感器和所述加燃料检测模块通信且响应于所述多个加燃料事件来存储多个数据组，其中每个数据组包括燃料类型和灵活燃料百分比中的至少一个以及加燃料量，

其中，所述多个数据组可以使用维护工具来读取。

2.如权利要求1所述的车辆加燃料记录系统，进一步包括全球定位系统（GPS）模块，其中所述多个数据组还包括对应于所述多个加燃料事件的加燃料位置。

3.如权利要求1所述的车辆加燃料记录系统，其中，所述多个数据组还包括对应于所述多个加燃料事件的车辆里程数。

4.如权利要求1所述的车辆加燃料记录系统，其中，所述传感器包括物理燃料传感器和虚拟燃料传感器模块中的一个，所述物理燃料传感器布置在车辆的燃料箱内。

5.如权利要求1所述的车辆加燃料记录系统，其中，所述多个数据组包括对应于所述多个加燃料事件的日期。

6.如权利要求4所述的车辆加燃料记录系统，其中，所述虚拟燃料传感器模块基于燃料修正值来确定所述燃料成分。

7.如权利要求1所述的车辆加燃料记录系统，其中，仅当所述灵活燃料百分比大于预定的灵活燃料百分比时记录数据组。

8.如权利要求1所述的车辆加燃料记录系统，其中，仅当所述加燃料量大于预定的加燃料量时记录数据组。

9.如权利要求1所述的车辆加燃料记录系统，其中，当达到储存器中存储所述多个数据组的容量并且准备存储新的数据组时，删除所述多个数据组中最老的一个数据组。

10.如权利要求1所述的车辆加燃料记录系统，其中，当达到储存器中存储所述多个数据组的容量并且准备存储新的数据组时，删除所述多个数据组中的具有最低灵活燃料百分比、最低加燃料体积、以及灵活燃料百分比和加燃料体积的最低乘积的至少一个。

11.一种用于记录车辆加燃料的方法，包括：

感测灵活燃料车辆的燃料箱内的燃料的燃料成分；

检测多个加燃料事件；以及

响应于所述多个加燃料事件和感测的燃料成分使用灵活燃料车辆的加燃料历史模块来存储多个数据组；

其中，存储在所述加燃料历史模块中的所述多个数据组中的每一个都包括燃料类型和灵活燃料百分比中的至少一个以及加燃料量，

所述方法还包括使用维护工具来读取所述多个数据组。

12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

在所述加燃料事件期间生成加燃料位置数据；以及

将所述加燃料位置数据存储在所述多个数据组中。

13.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

在所述加燃料事件期间生成里程数数据；以及

将所述里程数数据存储在所述多个数据组中。

14.如权利要求11所述的方法，进一步包括使用物理燃料传感器和虚拟燃料传感器中的至少一个，所述物理燃料传感器布置在车辆的燃料箱内。

15.如权利要求11所述的方法，其中，所述多个数据组包括对应于所述多个加燃料事件的日期。

16.如权利要求14所述的方法，其中，所述虚拟燃料传感器模块基于燃料修正值来确定燃料成分。

17.如权利要求11所述的方法，进一步包括：仅当所述灵活燃料百分比大于预定的灵活燃料百分比时记录数据组。

18.如权利要求11所述的方法，进一步包括：仅当所述加燃料量大于预定的加燃料量时记录数据组。

19.如权利要求11所述的方法，进一步包括：当达到储存器中存储所述多个数据组的容量并且准备存储新的数据组时，删除所述多个数据组中最老的一个数据组。

20.如权利要求11所述的方法，进一步包括：当达到储存器中存储所述多个数据组的容量并且准备存储新的数据组时，删除所述多个数据组中的具有最低灵活燃料百分比、最低加燃料体积、以及灵活燃料百分比和加燃料体积的最低乘积的至少一个。