CN105313804B - 用于车辆补充的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于改善车辆上尿素液体使用的方法和系统。基于在车辆行驶期间尿素箱何时需要被补充相对于燃料箱何时需要被补充，基于将耗尽的液体的行程建议一种或多种替代驾驶路线。所建议的驾驶路线包括将耗尽的液体可被补充的补充站。

Description

用于车辆补充的方法和系统

技术领域

本说明通常涉及一种用于车辆燃料和尿素箱智能补充的方法和系统。

背景技术

车辆系统可包括具有排气处理系统的发动机，该排气处理系统连接在其排气管道中以便控制管制排放。在一些示例中，排气处理系统可包括选择性催化还原(SCR)系统，其中排气处理液(exhaust fluid)或还原剂(诸如尿素或氨)被增加至催化剂的排出流上游，使得NOx可通过催化剂减少。在这种示例中，排气处理液可被保留在排气处理液存储箱中。诸如通过专用的传感器或者基于自最后一次补充所行进的车辆距离来监测在排气处理液存储箱中的排气处理液的液位。因此，排气处理液存储箱可被定时地补充。

在Huang等人的US 20080306631专利中示出了用于排气处理液控制的一个解决方案。在其中，当在存储箱中的排气处理液液位到达下限时，则可估算出在排气处理液消耗的正常比率下可行进的距离。如果控制器确定补充站(refill station)在所估算的距离内是不可用的，则对排气处理液的配量进行调节以允许液体更加稳妥地使用。

然而，本文的发明人已经认识到这种解决方案的潜在问题。作为一个示例，由于尿素有限的可用性，则可能存在存储箱变空之前车辆并不能到达尿素补充站的情形。当在尿素于长距离内无法获得的偏远地区行驶时，消费者甚至需要装载备用的尿素瓶。因此，这可能会是凌乱且不方便的。作为另一个示例，目前可用的尿素传感器并不是高灵敏或协调的。由此，关于还原剂使用、箱内可用尿素行程(range)以及内体积的信息可能是不完全的。另外，由于用于尿素液体的使用行程并不是与存储箱成比例的，因此这可对消费者产生困惑。由于与排气处理液存储箱相比，燃料箱需要通过较高的频率来补充，因而可对操作者产生进一步的困惑。进一步地，由于对于尿素补充需求的低频率，因而许多补充站可仅被构造成存储燃料而非尿素。因此，即使当车辆操作者到达补充站时，尿素可能仍然不能得到补充。综上所述，会存在排气处理液箱变空从而降低发动机性能的情形。

发明内容

本发明人已经认识到上述问题中的至少一些可通过用于车辆系统的方法来解决，该方法包括：响应于排气处理液箱和燃料箱中每一个的液体液位，为车辆操作者提供一个或多个替代驾驶路线建议，该建议的驾驶路线包括补充站。通过这种方式，尿素箱补充可与燃料箱同步地进行以更好地确保车辆不会在空尿素箱下操作。

作为示例，车辆可被构造为具有用于存储柴油燃料的燃料箱和用于存储尿素还原剂的排气处理液存储箱。当车辆在通向确定目的地的路线上行进时，控制器可基于操作条件以及所计划的路线来确定燃料和还原剂中每一个的使用率。控制器可进一步监测燃料箱和排气处理液存储箱的液体液位。基于在计划路线上预测的使用以及每个箱中相对于对应的下限的液体液位，控制器可确定在车辆到达目的地之前是否需要燃料和/或还原剂补充。如果需要对其中任一箱进行补充，则控制器可建议经过能够提供所需液体的补充站到达目的地的一个或多个替代驾驶路线。例如，如果燃料箱被预测为在尿素箱之前到达下限，则可建议经过至少柴油燃料可获得的第一补充站的第一替代路线。如果尿素箱被预测为在燃料箱之前到达下限，则可建议经过至少尿素可获得的第二不同补充站的第二替代路线。进一步地，如果尿素和柴油箱中每一个均被预测为到达它们的下限，则可建议经过柴油和尿素两者均可获得的第三补充站的第三替代路线。基于相对于还原剂使用不同的燃料使用率，可选择不同的路线。特别地，可根据燃料使用需要求更频繁的燃料箱补充同时还原剂使用需要求较低频的尿素箱补充的事实来调整路线。例如，燃料箱补充每3-4次则尿素箱可需要补充一次。控制器可使用存储在用户预设信息中的用户偏好来选择路线和补充站。例如，所提供的选择可基于用于燃料价格、尿素价格、燃料品牌或经销商、尿素品牌或经销商、可用补充设备(瓶或泵)的类型等的用户偏好。此外，在驾驶方式和条件变化时路线建议可基于燃料和尿素的变化来动态地更新。

通过这种方式，可确保还原剂补充并且可防止车辆在空的还原剂箱下操作。通过连续地监测尿素使用并为车辆操作者更新尿素液位和尿素行程，当尿素液位为低时，则操作者会受影响以更加稳妥地驾驶。通过将尿素补充和燃料箱补充与到达在燃料和尿素行程中选择的补充站的导航输入同步，，改善了补充效率。通过使操作者能够分享补充细节(诸如经由社交媒介社区或中心)，可通过较少的时间消耗来重新获得尿素补充信息。另外，车队管理者可具有对其车辆更好的远程控制且可基于用于特定工作的燃料/排气处理液剩余而更有效地分配每辆车。

应当理解，提供上面的综述是为了以简化的形式引入将在下面的详细说明书中进一步描述的概念的集合。这并不意味着识别要求保护主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求来唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上面提到的或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是包括燃料箱和排气处理液箱的车辆系统的示意图。

图2A至图2B示出了用于基于每个排气处理液箱和燃料箱中的液体液位来调节车辆路线的示例性方法。

图3示出了基于每个柴油箱和燃料箱中的液体液位的车辆路线的示例性调节。

具体实施方式

本发明提供一种用于协调燃料箱和排气处理液箱的补充的方法和系统，以确保车辆不在空箱下操作。控制器可被构造成执行控制程序(诸如图2A-B的程序)以响应于将要接近下限的燃料箱和/或排气处理液箱中的液体液位来对操作者提供一个或多个替代驾驶路线。所建议的替代驾驶路线可包括补充站的细节，路线和补充站基于燃料或排气处理液何种需要首先被补充来选择。在图3中示出了能够有效补充的示例性重编路线操作。

图1示出了车辆系统100的示意图。车辆系统100包括发动机10，其可包括在车辆104的推进系统中。如所描述的，发动机10具有四个直列式汽缸30，但是替代的汽缸构造也是可能的。诸如液体燃料的燃料经由可被构造为用于直接或气道喷射的燃料喷射器66输送至汽缸30。燃料喷射器66接收来自包括燃料箱126的燃料系统的燃料。在一个示例中，输送至发动机的液体燃料包括柴油。在替代示例中，所输送的燃料可包括汽油、生物柴油等。燃料系统可包括诸如燃料泵、燃料轨道和燃料压力传感器的附加部件。

发动机10至少部分地通过包括控制器106的控制系统且通过来自车辆操作者经由输入设备(未示出)的输入控制。进气经由进气通道108引导至发动机10内，由于发动机10中的燃烧而产生的排气经由排气通道110而被排出并最后通向排气尾管(未示出)，其最终将排气导出至大气。

燃料箱126中的液体(即，燃料)的液位可通过燃料液位传感器128来确定，该燃料液位传感器在所示示例中被构造为浮子传感器。燃料液位传感器128可浮在箱中的液体燃料的表面上并且基于传感器的位置，控制器可确定在燃料箱中液体燃料的体积。将理解的是，基于经由测量、计算或者它们结合的确定量，液体燃料液位的指示(即，在燃料箱中液体液位)可被提供至车辆操作者。基于所接收的测量和/或确定量，控制器106可产生在满燃料存储箱与空燃料存储箱之间变动的燃料液位读数。该指示可在包括显示器152的车辆用户界面150上显示给车辆操作者。另外或者选择性地，该指示可显示在可获取该信息且可采取行动的移动/远程设备上。在一个示例中，在不具有多功能显示器或者未使用GPS的车辆上，车辆操作者可使用移动设备作为媒介中心和界面。在其他示例中，车队控制器(fleetcontroller)可使用连接至与车辆相同网络的计算机来获取关于所控制的车辆的燃料/排气处理液消耗的所有数据并根据燃料/排气处理液的使用来计划每项工作/出行。除了指示是否燃料箱为空的或满的之外，还可指示关于最小燃料阈值125的燃料液位。

如所示出的，包括排气处理设备112的排气处理系统示出为沿着排气通道110布置。在图1的示例性实施例中，排气处理设备112可例如为选择性催化还原(SCR)系统。在其他示例中，排气处理系统可附加地或替代性地包括三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制设备或者它们的结合。进一步地，如所描述的，排气处理液喷射器114设置在排气处理设备112的上游。响应于由控制器106所接收的信号，排气处理液喷射器114将排气处理液喷射至排气流中以与排气处理设备112中的NOx相互作用。排气处理液可为还原剂，诸如尿素或氨。

排气处理液喷射器114被供应有来自排气处理液存储箱116的排气处理液。排气处理液存储箱116可例如为用于保存遍及一定温度范围的排气处理液的储液槽。如所描述的，排气处理液存储箱116可小于燃料箱126或者具有相同的尺寸。

排气处理液存储箱116(在此还可称为尿素箱116)中的液体(即，还原剂)的液位可通过在所描述的实施例中被构造为浮子传感器的排气处理液液位传感器118来确定。排气处理液液位传感器118可以浮在箱中液体还原剂的表面上并且基于传感器的位置，控制器可确定排气处理液箱中的液体还原剂的体积。将理解的是，基于经由测量、计算或它们结合的确定量，液体排气处理液液位(即，排气处理液箱中的还原剂液位)的指示可提供至车辆操作者。基于所接收的测量和/或确定量，控制器116可产生在满还原剂存储箱与空还原剂存储箱之间变动的排气处理液液位读数。该指示可在包括显示器152的车辆用户界面150上显示给车辆操作者和/或在可获取该信息且采取行动的移动/远程设备上显示给车辆操作者。在一个示例中，在不具有多功能显示器或未使用GPS的车辆上，操作者可使用移动设备来作为媒介中心和界面。在其他实例中，车队控制器可使用连接至与车辆相同网络的计算机来获取所控制的车辆的所有消耗并根据燃料/排气处理液的使用来计划每项工作/出行。除了指示是否排气处理液为空的或满的之外，还可指示关于最小排气处理液阈值115的排气处理液液位。

排气处理液液位传感器可例如替代性地被构造为磁致伸缩液位传感器、超声传感器或电阻链液位传感器。基于排气处理液液位传感器的测量，并进一步基于车辆操作条件，可确定出各种参数，例如排气处理液消耗或使用率、排气处理液行程(range)(即，在排气处理液耗尽之前可运行的距离)以及在出行完成之前存储箱中相对于最小阈值的排气处理液液位。

在一些车辆系统中，为了降低在来自排气处理液存储箱的还原剂完全耗尽的情况下操作发动机系统的潜在不利影响，控制器可被构造为基于排气处理液存储箱中的排气处理液液位限制车辆的使用。在一个示例中，车辆使用限制可包括被限制的最大可允许的车速(例如，在美国车辆系统中)。在另一个示例中，车辆使用限制可包括被限制的发动机输出或被停止的发动机(例如，在欧洲车辆系统中)。因此，当车辆在还原剂的获得被限制的偏远地区中操作时，在行驶期间车辆操作者可能需要在车辆上装载备用的还原剂瓶。

基于燃料液位传感器的测量，并进一步基于车辆操作条件，可确定出各种参数，例如燃料消耗或使用率、燃料行程(即，在燃料耗尽之前可行进的距离)以及出行完成之前在燃料箱中的相对于最小阈值的燃料液位。基于车辆操作条件可估算出由排气处理液箱和燃料箱的液体消耗顺序。进一步地，响应于车辆操作条件中影响液体使用率和行程的变化，该估算可动态地适用。例如，当车辆操作者在车辆操作的燃料经济性模式与车辆操作的性能模式之间切换时，燃料和排气处理液使用率和行程可动态地更新。

控制器106可以为微型计算机，其包括以下未在图1中示出的部件：微处理单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储媒介(例如，只读存储芯片)、随机存储器、保活存储器以及数据总线。存储媒介只读存储器通过使用表示由微处理器可执行的指令的计算机可读数据来进行程序化，其用于执行以下所描述的方法以及预期的但未具体列出的其他变型。例如，控制器可接受来自各种传感器的信息(例如，输入数据)、对输入数据进行处理并且基于对应于一个或多个程序的在其中被程序化的指令或代码而响应于被处理的输入数据触发驱动器。参照图2A至图2B描述了示例性程序。

用于每个车辆操作者的用户预设信息154可存储在控制器106的存储器中。用户预设信息可包括基于用户选项和与车辆用户界面150的交互而获得的用户偏好。例如，偏好可基于车辆操作者与位于车辆104的中央控制台或仪表板上的车辆显示器(例如，触摸交互显示器)上所列出的选项之间的交互而获得。除了用于车辆设定的偏好(例如，座椅和后视镜设定、车辆娱乐和沟通系统设定等)之外，用户偏好可包括用于补充燃料箱和排气处理液存储箱的设定。这些例如可包括燃料价格、排气处理液价格、补充站偏好(例如，最中意的补充站)、排气处理液经销商偏好、燃料经销商偏好、有关于交通和停车的补充站偏好等。进一步地，偏好可以基于操作者社交网站上的补充站评级。偏好可从经由网络122通信地连接至控制器的操作者移动设备136(例如，智能手机)和/或个人计算机138而上传至用户预设信息。网络122例如可包括无线网络或控域网(CAN)。

例如，在对来自每个排气处理液液位传感器118与燃料液位传感器128的数据进行处理、且对诸如平均排气处理液消耗率和行程以及平均燃料消耗率和行程的参数进行估算之后，控制器106可将信息发送至车辆用户界面的显示器152和/或可获取该信息且采取行动的移动/远程设备上，以通知车辆104的操作者或车队管理者液体即将耗尽。在一个示例中，参数可显示在车辆显示器152上，例如仪表板或其他车辆显示器和/或可显示在可获取该信息并采取行动的移动/远程设备上。在另一个示例中，关于参数的信息可例如以文字信息的形式直接发送至操作者的移动设备136，或者以电子邮件的形式发送至个人计算机138或者发送至车队管理应用。

控制器106还可通信地连接至定位在车辆中的GPS设备130(即，能够使用GPS特征的任何移动设备)。在一个示例中，控制器可经由通信模块连接至GPS设备。GPS设备能够使导航输入提供至车辆操作者，使得车辆可沿着所选择的路线行驶至目的地。另外，如所要求的，还可接收替代的路线选择，诸如当车辆操作条件需要改变出行路线时。

本文的发明人已经认识到尿素使用和燃料使用并非线性相关。除了在它们的使用率上不同之外，它们存储箱尺寸的不同导致了箱需要在不同的时间且以不同的频率来进行补充。特别地，在尿素箱需要被补充之前，燃料箱可能需要补充多次。由于缺乏灵敏且一致的液位传感器，因此还原剂体积和消耗通常无法准确地显示在车辆用户界面区域上。由此，车辆操作者可能记得补充燃料箱，但是忘记补充尿素箱。因此，如果尿素箱耗尽，发动机性能将受到不利的影响。因此，为了改善尿素液体使用且能够使尿素箱不在低于其最小阈值下操作，车辆控制器可监测尿素箱和燃料箱中的液体液位，并且提供驾驶建议以延长尿素行程。例如，基于车辆的目的地和驾驶路线，并进一步基于在到达目的地之前燃料和尿素将到达最小阈值的预期顺序，可建议到达目的地的替代的驾驶路线。替代的驾驶路线可被构造为经过首先耗尽的液体可被补充的补充站而到达目的地。如在图2A至图2B中详细说明的，这可以包括如果尿素箱将首先变空则建议仅经过尿素补充站的路线，以及如果燃料箱将首先变空则建议经过燃料和尿素补充站的路线。该路线和补充站建议可进一步基于存储在操作者用户预设信息中的用户偏好来选择。通过这种方式可预先制止排气处理液箱的损耗。

图2示出了基于燃料箱中的燃料和排气处理液箱的排气处理液(例如尿素)的消耗率或使用率的用于为车辆操作者显示替代驾驶路线的示例性程序200的流程图。将理解的是，虽然图2的示例性程序中使用尿素作为示例性排气处理液且使用柴油作为示例性燃料，然而这并不旨在限制。在替代示例中，该程序可应用至任何其他合适的排气处理液和燃料组合。

在步骤202中，该程序包括估算和/或测量车辆和发动机操作条件。这些可例如包括车辆速度、发动机速度、歧管压力和气流、发动机温度、周围条件(周围温度、压力、湿度)等。操作条件还可包括操作者所选择的车辆操作模式，诸如燃料经济性模式或性能模式。在步骤204中，程序包括估算和/或测量燃料箱中的燃料液位和排气处理液存储箱中的还原剂液位。在一个实施例中，控制器可估算燃料箱中的柴油液位和尿素箱中的尿素液位。液体液位可基于连接至对应的箱的液位传感器的输出来推断。

在步骤206中，程序包括基于所估算的操作条件估算尿素使用率以及燃料使用率。例如，基于是否车辆在燃料经济性模式或者性能模式下操作，可确定出燃料箱中柴油燃料的消耗率以及还原剂箱中尿素的消耗率，与燃料经济性模式相比在性能模式期间燃料和尿素使用较高。

在步骤208中，该程序包括基于存储箱中的液体液位以及所估算的液体消耗率来估算尿素行程和燃料行程中的每一个。具体地，控制器可在排气处理液箱中的尿素液位到达最小尿素阈值和燃料箱中的燃料液位到达最小燃料阈值的一个或多个之前预测车辆可行进的距离。在一个示例中，最小阈值对应于空箱。在替代实施例中，最小阈值对应于在空液位上方，在该液位下方车辆操作需要被限制以预先制止退化。因此，当车辆操作条件变化和/或当影响可行进距离的车辆参数变化时，所预测的行程可通过控制器动态地调节。例如，响应于车辆操作者更加强劲地驾驶或者从燃料经济性模式变换至性能模式，燃料行程和/或尿素行程可动态地减少。

在步骤210中，确定出行是否已经设定在车辆的(或者车辆操作者的)GPS设备上。例如，确定连接至车辆控制器的GPS设备是否给车辆操作者提供导航输入(例如经由导航或通信模块)以使得车辆能够沿着第一计划的出行路线行驶至所选择的目的地。如果否，该程序可进行至执行步骤230-244，如在图2b中的子程序A所示出的。

如果出行已经设备在GPS设备上，则该程序进行至步骤212来确定是否出行距离大于燃料行程和尿素行程中的每一个。也就是说，确定是否燃料和尿素中的一个或多个在出行结束之前将到达它们对应的最小阈值。另外，当在出行时，基于排气处理液箱和燃料箱的液体液位，控制器可指示在当前路线下车辆的可行进距离。这允许车辆操作者在给定的驾驶条件下以及给定量的燃料和还原剂下保持距离可行驶性的持续评估。

如果预测出出行距离在到达所选择目的地之前燃料和还原剂中的任意一个将到达其最小阈值，则在步骤214中，确定燃料箱液位和尿素液位到达对应的最小阈值的预期顺序。也就是说，预测出排气处理液箱中的液体液位到达排气处理液最小阈值和燃料箱中的液体液位到达燃料最小阈值的顺序。在此，确定是否尿素液位在燃料液位到达最小燃料阈值之前将到达最小尿素阈值，反之亦然。基于液体箱中的液体液位、液体的使用率以及操作条件可确定该顺序。例如，基于包括车辆操作模式的车辆操作条件可估算该顺序，操作模式包括燃料经济性模式和性能模式。由此，燃料箱液位和排气处理液箱液位两者可一起增加和减少。也就是说，如果增加了燃料使用，则排气处理液的使用亦随之增加。例如，如果车辆操作者需要来自车辆的更多动力(诸如在全节流条件期间)，用于燃料和排气处理液两者的阈值可能会比所预期或预测的更早达到。

在步骤216中，该程序包括响应于排气处理液箱和燃料箱中的每一个的液体液位，为车辆操作者提供一个或多个替代驾驶路线建议，所建议的驾驶路线包括补充站。如上面所阐述的，响应于每个存储箱中的液体液位，并且更具体地响应于排气处理液箱中相对于排气处理液最小阈值的液体液位且响应于燃料箱中相对于燃料最小阈值的液体液位，从而提出替代路线的建议。提供替代路线建议包括：当排气处理液箱处于或低于排气处理液最小阈值同时燃料高于燃料最小阈值时，提供经过第一补充站的第一路线。在此，排气处理液(例如，尿素)可能会在燃料(例如，柴油)之前用完，或者仅排气处理液用完。相比之下，当排气处理液箱高于排气处理液最小阈值同时燃料处于或低于燃料最小阈值时，控制器可提供经过第二不同补充站的第二不同路线。在此，燃料可能会在排气处理液之前用完，或者仅燃料用完。进一步地，当排气处理液箱处于或低于排气处理液最小阈值且燃料处于或低于燃料最小阈值时，控制器可提供经过第三不同补充站(与第一和第二补充站均不同)的第三路线(与第一和第二路线均不同，且还与当前的路线不同)。在此，排气处理液和燃料可能会基本上同时用完。换句话说，沿着当前路线将如果尿素被预测为首先耗尽与如果柴油燃料被预测为首先耗尽相比，则会提供经过区别的补充站的不同路线。

在一个示例中，在第一建议路线(当尿素较早耗尽或者当仅尿素被预测为用完时所建议的)上的第一补充站可为仅包括排气处理液的补充站。相比之下，在第二建议路线(当燃料较早耗尽或者当仅燃料被预测为用完时所建议的)上的第二补充站至少包括燃料。在此，尿素的补充与燃料的补充同步进行以补偿尿素相对于燃料在补充站方面的低频率可用性，即使尿素补充未被立即要求。这使得稍后找寻另一个补充站来补充尿素的需求得以降低。相反地，第三补充站可包括燃料和排气处理液中的每一个。

在所讨论的示例中，燃料包括柴油且排气处理液包括尿素。然而，将理解的是，在替代示例中，燃料和还原剂/排气处理液的替代组合可被应用。

所建议的驾驶路线可显示至车辆操作者，诸如显示在车辆的中央控制器的显示器上和/或显示在可获取该信息和采取行动的移动/远程设备上。基于存储在控制器的用户预设信息中的用户偏好可进一步选择显示至车辆操作者的所建议的驾驶路线。例如，基于用户偏好选择所建议的驾驶路线和其中的补充站，该用户偏好的非限制性示例包括燃料价格、排气处理液价格、补充站偏好、可用补充设备的类型(瓶或泵)以及排气处理液经销商偏好。进一步地，该选择可基于使用者喜好的补充站、交通和停车偏好以及来自用户社交媒介网络的信息。例如，控制器可经由社交媒介社区或中心或者经由车队控制来接收(和分享)关于评级(例如，众包等级)、经销商可靠性、尿素质量、选择、评论、折扣、价格等的输入。这些输入可被实时地接收且用于实时地调节补充站和路线建议。该信息可显示在那些媒介中心不具备完全功能的车辆的移动应用上或者显示至车队控制。

在一些示例中，除了基于包括用户偏好的各种标准来选择建议的驾驶路线之外，还可基于用户偏好、最小行进时间、最小燃料使用以及最小尿素使用中的一个或多个来调节显示所建议的驾驶路线的顺序。在一个示例中，可基于尿素经销商和/或燃料经销商的用户偏好来选择替代驾驶路线，并且然后所选择的驾驶路线可以尿素使用和/或燃料使用的顺序显示至操作者。因此，可首先显示出到达补充站路线途中的具有最小燃料使用的驾驶路线。替代性地，可首先显示出到达补充站路线途中的具有最小尿素使用的驾驶路线。作为另一个示例，可首先显示出到达补充站的路线途中具有最小行进时间的驾驶路线。通过这种方式，可基于车辆燃料和还原剂使用来调节替代驾驶路线的展示顺序，从而使到达补充站路线途中的燃料和尿素使用最小化。

在一个示例中，如在图3中详细阐述的，替代的驾驶路线可提供在车辆用户界面上，其中基于由当前路线相对于液体行程的绕行量列出不同的路线和补充站特性。操作者可经由与车辆的中央控制器的触摸显示屏的交互和/或在移动/远程设备上指示其选择，其中移动/远程设备(例如，使用移动应用的智能手机)可与车辆通信并且可在车辆未使用GPS的情况下作为GPS设备使用。

在步骤218中，该程序包括接收操作者选择。在步骤220中，控制器可经由所选择的替代路线将车辆导航至所选择的补充站。进一步地，当影响在当前路线上的可行进距离的驾驶参数变化时，控制器可动态地调节驾驶路线建议。例如，当在当前路线或在替代路线(分别从212和220)上驾驶时，在步骤222中，确定是否在降低尿素或燃料行程的驾驶条件上具有变化。在一个示例中，响应于操作者从车辆操作的燃料经济性模式切换至操作的性能模式(或运动模式)，尿素和/或燃料行程可降低。在步骤224中，根据在驾驶条件上确认的变化，控制器可建议经过更接近的补充站的替代路线或者建议经过当前需要更早补充的液体的补充站的替代路线。

例如，当在第一路线上时，可确定柴油燃料行程被限制。因此，可选择经过仅具有柴油燃料的补充站的第二路线。然而，当在第二路线上时，由于在驾驶方式或条件上的变化，尿素燃料行程可变得更加受限制。因此，可提供比第二路线更近的第三路线，在该路线中尿素可被补给。替代性地，可选择具有可用于补充尿素和柴油的第三路线上的第三补充站。

选择性地，在步骤226中，该程序可进一步包括降低发动机性能以延长几乎耗尽的液体的液体行程直到到达补充站。在一个示例中，如果在驾驶行程上的变化将尿素行程降低至在当前尿素使用率上无法到达补充站的液位时，可降低发动机的性能。

将理解的是，虽然该程序示出了对行程估算的动态调节且提供替代的驾驶路线，然而在替代示例中，可经由在车辆媒介中心或车辆用户界面区域上和/或可获取该信息且采取行动的移动/远程设备上运行的专用外部应用来提供该调节。该应用可间歇地连接至网络连接以接收更新，该更新与车辆操作者的移动手机、平板计算机或者个人计算机同步进行。进一步地，如果在关闭之前车辆通过移动应用同步了最新的信息，则该应用可被同步以使得即使在操作者远离车辆时也可获取该信息。在一个示例中，操纵者可使用移动设备运行与车辆同步的应用，其动态地更新信息，该信息包括但不限制于排气处理液箱液位、柴油燃料箱液位以及车辆使用条件。该应用可保存由车辆所接收的最新信息，因此操作者可由移动设备远程地获取该信息且在返回至车辆或者开始出行之前控制使用或计划出行。在一个其他示例中，车队管理者可使用与每辆出行车辆同步的计算机来动态地接收来自每辆车辆的信息，该信息诸如但不限制于，排气处理液箱液位、柴油燃料箱液位以及车辆使用条件。在车辆停止之后，该应用将保存所接收的最新的信息。通过该信息，管理者能够更好地计划每辆车辆的使用和补充。

进一步地，操作者还能够对其社交网站或中心上的成员分享关于补充的信息。例如，操作者可提供在所选择的补充站的体验输入，这包括评级和评论。当选择补充站同时驾驶他们的车辆时，这种输入然后可被他人使用。系统数据库还可填入来自给定操作者的关于他们最近补充体验的用户输入。

返回步骤210，如果出行并未设定在GPS设备上，则控制器可在车辆操作期间监控燃料箱液位和尿素箱液位中的每一个并且在步骤230中，确定是否在任一箱中的液体液位到达对应的最小阈值。如果是，然后进行至步骤232，如在步骤214那样，确定液体液位到达它们最小阈值的顺序。也就是说，确定是否尿素箱中的尿素首先到达最小尿素阈值或者是否燃料箱中的燃料首先到达最小燃料阈值。

在步骤234中，该程序包括：通知操作者关于低液体液位和低液体的预期行程。例如，控制器可在车辆显示器上指示燃料和尿素中何种为低的以及使用该即将用尽的液体的预期的行程或距离。在步骤236中，如在步骤216那样，控制器可建议车辆附近的可能的补充站以及到那里的路线，在该补充站可以补充将耗尽的液体。如在先所讨论的，所提供的补充站的建议可基于液体耗尽的顺序。例如，补充站的建议可基于是否尿素或柴油将到达对应的最小阈值而变化。

在一些示例中，除了基于包括用户偏好的各种标准来选择建议的路线之外，还可基于用户偏好、最小行进时间、最小燃料使用以及最小尿素使用中的一个或更多个来调节所建议的驾驶路线的显示顺序。进一步地，可基于何种需要补充的液体来调节替代路线和可能的补充站的展示顺序。作为一个示例，在由于尿素箱中尿素液位到达最小尿素阈值使得液体补充被触发时，可基于对于尿素经销商的用户偏好来选择替代驾驶路线，并且然后所选择的驾驶路线可以尿素使用的顺序显示至操作者。因此，可首先显示出到达补充站路线途中的最小尿素使用的驾驶路线。在另一个示例中，在由于在燃料箱中的燃料液位到达最小燃料阈值使得液体补充被触发时，可基于对于燃料经销商的用户偏好来选择替代驾驶路线，并且然后所选择的驾驶路线以燃料使用的顺序显示至操作者，并且选择性地进一步可基于尿素使用选择。因此可首先显示到达补充站路线途中的具有最小燃料使用的驾驶路线，或者具有最小燃料和尿素使用的驾驶路线。在又一示例中，可首先显示到达补充站路线途中的具有最小行进时间或最小行进距离的驾驶路线。通过这种方式，可基于车辆燃料和还原剂使用来调节替代驾驶路线的展示顺序，以使得到达补充站路线途中的燃料和尿素使用最小化。

根据在步骤238中接收的操作者选择，控制器在步骤240中使用作为GPS的移动设备的车辆媒介中心显示器将车辆导航至所选择的补充站。另外，在步骤242中如果最小阈值被预测为在到达补充站之前到达(例如由于引起液体行程进一步降低的驾驶行为的变化)，则控制器将通知操作者即将发生液体耗尽，因而使得操作者意识到需要注意其驾驶方式或者其可能无法到达补充站。进一步地，控制器可降低车辆性能使得车辆操作者最好能够到达补充站且避免干箱运行。

进一步地，操作者能够对其社交网络或中心上的成员分享关于补充的信息。例如，操作者可提供在所选择的补充站的体验输入，这包括评级和评论。当选择补充站同时驾驶他们的车辆时，这种输入然后可被他人使用。系统数据库还可填入来自给定操作者的关于他们最近补充体验的用户输入。

在一个示例中，一种用于车辆的方法包括：监测燃料箱液位和尿素箱液位中的每一个；以及基于燃料和尿素中的每一个的使用率且进一步基于燃料箱液位和尿素箱液位到达对应的最小阈值的预期顺序来建议导航路线。在此，该建议包括：如果尿素箱液位被预测为在燃料箱液位之前到达最小阈值，则建议具有尿素和燃料中的每一个的补充站的路线，以及如果燃料箱液位被预测为在尿素箱液位之前到达最小阈值，则建议具有燃料但不具有尿素的补充站的不同路线。当车辆在通向目的地的第一路线上运行的同时执行该监测，并且建议导航路线可包括：建议经过补充站到达目的地的替代路线。该建议可进一步基于沿着第一路线的燃料和尿素中每一个的预期的行程，所预期的行程基于包括车辆操作模式的车辆操作参数动态地调整。控制器还对车辆操作者提供燃料和尿素中每一个的预期行程的指示；并且如果预期行程小于在该路线上所覆盖的距离，则降低发动机性能以延长行程。

现转向图3，在300处和350处示出了示例性重编路线建议。特别地，300和350表示在其中尿素和燃料液位以及行程被显示至车辆操作者的车辆显示器的屏幕截图，并且基于这些行程来提供替代路线的建议。将理解的是，类似的屏幕可显示在同步的移动设备、应用、GPS和/或远程计算机上。

在300处，该显示器指示车辆操作者已经选择燃料经济性作为车辆操作模式302。在这种模式期间，即使最大动力输出有时被限制，但是利于降低燃料使用的发动机调节为优选的。在304处显示器进一步显示车辆正在沿着计划路线导航至目的地，诸如经由GPS设备的使用。出行细节指示到达目的地的距离(32英里)和时间(45分钟)。

在306处，显示用于燃料箱和尿素箱中每一个的箱细节。特别地，基于车辆操作模式和车辆操作条件，确定每种液体的使用率。箱细节指示尿素箱中的尿素液位接近于最小尿素阈值(由略微在尿素液位分度的空标记上方的虚线示出)并且在当前尿素使用率下尿素行程大约为25英里。相比之下，燃料箱几乎为半满并且具有在当前使用率下大约为75英里的燃料行程。

由于到达目的地的距离大于尿素行程，可确定到达目的地时尿素箱可能会变干。这种情况下，在到达目的地之前需要对尿素箱进行补充而无需对燃料箱补充。因此，在308处，显示经过能够提供尿素的补充站到达相同目的地替代驾驶路线。替代路线(路线A-C)以路线总结和预期绕道量列出。在一些示例中，该建议还可列出在尿素补充站处可使用的尿素品牌以及在该位置处的尿素价格。进一步地，车辆操作者可浏览该选择以察看关于每个选项的进一步细节，诸如到达该站的交通信息、由其他用户以及用户社交网络的成员所提供的该站评论以及在先前出行中到达相同补充站时用户发布的评论。

在一些示例中，除了基于包括用户偏好的各种标准来选择建议的驾驶路线A-C之外，还可基于用户偏好、最小行进时间、最小燃料使用以及最小尿素使用中的一个或多个来调节所建议的驾驶路线的显示顺序。虽然所描述的示例首先列出了具有到达补充站最小距离的路线，在替代示例中，呈现至车辆操作者的第一替代驾驶路线和补充站选项可包括具有到达补充站路线途中最小尿素使用的路线。在其他示例中，可首先显示出具有最小行进时间的驾驶路线。在此，基于到达补充站的尿素使用(消耗)，通过调节到达尿素补充站的替代驾驶路线的展现顺序，使得尿素使用效率得以改善且降低了在到达尿素补充站之前尿素箱变干的可能性。

通过这种方式，通过使关于补充站的所有细节能够被重新获取，用户能够做出关于其希望在哪个尿素站补充的明智决定。在当前示例中，用户已经选择路线B。因此，在随后的屏幕截图中，控制器可对操作者显示经过路线B到达补充站2的导航指令。

现转向350处的示例，该显示器指示车辆操作者已经选择性能模式作为车辆操作模式352。在该模式期间，即使燃料经济性有时被退化，但是利于提高车辆性能的发动机调节为优选的。在354处显示器进一步显示车辆沿着计划路线导航至目的地，诸如经由GPS设备的使用。该出行细节指示到达目的地的距离(32英里)以及时间(45分钟)。

在356处，显示用于燃料箱和尿素箱中每一个的箱细节。特别地，基于车辆操作模式和车辆操作条件，确定每种液体的使用率。箱细节指示在尿素箱和燃料箱两者中的液体液位均接近于它们对应的最小阈值(由略微在每个箱液体液位分度的空标记上方的虚线指示)。此外，在当前尿素使用率下尿素行程大约为25英里并且在当前使用率下燃料行程大约为20英里。

由于到达目的地的距离大于尿素行程和燃料行程中的每一个，因此确定在到达目的地时尿素箱和燃料箱均可能会变干。另外，基于使用率和行程，确定燃料箱可在尿素箱到达最小尿素阈值之前到达最小燃料阈值。因此，可在尿素箱补充之前要求燃料箱补充，两个箱需要在到达目的地之前补充。因此，在358处，显示经过能够提供燃料以及尿素的补充站到达相同目的地替代驾驶路线。通过识别具有燃料和尿素两者的补充站，取代了对停止一次补充燃料且然后再停止一次补充尿素的需要。换句话说，控制器可定位燃料和尿素均可提供的补充站，以便于对不同的箱进行同步补充并便于补充操作。替代路线(路线D-F)以路线总结和预期绕道量列出。另外，所建议的路线包括到达燃料和尿素均可提供的补充站的路线(路线D-E)以及到达仅燃料(其将首先被耗尽)可提供的补充站的路线(路线F)。在一些示例中，该建议还可列出在补充站处可使用的燃料和尿素的品牌以及在该位置处的燃料和尿素的价格。进一步地，车辆操作者可浏览该选择以察看关于每个选项的进一步细节，诸如到达该站的交通信息、由其他用户以及用户社交网络的成员所提供的该站评论以及在先前出行中到达相同补充站时用户发布的用户评论。

在一些示例中，除了基于包括用户偏好的各种标准选择建议的驾驶路线D-F之外，可基于用户偏好、最小行进时间、最小燃料使用以及最小尿素使用中的一个或多个来调节所建议的驾驶路线的显示顺序。虽然所描述的示例首先列出了具有到达补充站最小距离的路线，在替代示例中，呈现至车辆操作者的第一替代驾驶路线和补充站选项可包括具有到达补充站路线途中最小燃料使用的路线。在其他示例中，可首先显示出具有最小燃料和尿素使用或最小行进时间的驾驶路线。在此，基于到达补充站的燃料使用(消耗)，通过调节到达燃料补充站的替代驾驶路线的展现顺序，使得燃料使用效率得以改善且降低了在到达燃料补充站之前燃料箱变干的可能性。另外，基于到达补充站的尿素使用(消耗)，通过进一步调节到达燃料补充站的替代驾驶路线的展现顺序，使得尿素使用效率得以改善且降低了在到达燃料补充站之前尿素箱变干的可能性。

通过使关于补充站的所有细节能够被重新获取，用户能够做出关于其希望在哪个站补充燃料和/或尿素的明智决定。在当前示例中，用户已经选择路线D。因此，在随后的屏幕截图中，控制器可对操作者显示经过路线D到达补充站11的导航指令。

在一个示例中，车辆系统包括：发动机；用于存储柴油燃料的燃料箱；用于存储尿素的还原剂箱；以及具有计算机可读指令的控制器，该计算机可读指令存储在非瞬时存储器上和/或提供导航信息和因特网/网络连接的移动设备/GPS上。控制器可被构造为用于基于操作者输入计划到达目的地的第一路线；以及当在第一路线上行进时，基于尿素使用率估算尿素行程并基于柴油使用率估算柴油行程。进一步地，如果沿着第一路线仅尿素行程小于到达目的地的距离，则控制器可建议经过尿素补充站到达目的地的第二替代路线。如果沿着第一路线柴油行程小于到达目的地的距离，则控制器可建议经过具有尿素和柴油的补充站到达目的地的第三替代路线。柴油行程小于到达目的地的距离可包括：仅柴油行程小于该距离或者柴油行程和尿素行程中每一个均小于该距离。仅尿素行程小于该距离可包括在到达目的地之前尿素箱的液体液位到达最小尿素阈值同时柴油箱的液体液位保持在最小柴油阈值之上，仅柴油行程小于该距离可包括在到达目的地之前柴油箱的液体液体液位到达最小柴油阈值同时尿素箱的液体液位保持在最小尿素阈值之上。在此，尿素行程和柴油行程中的每一个可基于影响尿素使用和燃料使用的车辆操作参数动态地调整，该参数包括在燃料经济性模式和性能模式中之一的车辆操作。另外，基于操作者偏好可进一步选择补充站，操作者偏好包括尿素价格、燃料价格、补充站偏好、燃料经销商、尿素经销商以及操作者社交网络上的补充站评级、可用补充设备类型(瓶或泵)中的一个或多个。

控制器可进一步包括通信和/或同步模块，其通过操作者的移动设备或替代的计算机通信地连接至车辆控制器。该通信连接能够使控制器远程地呈现出汇聚在车辆上且显示在车辆显示器上的信息。另外，数据可被接收在车辆操作者的社交媒介上。进一步地，从车辆媒介界面、移动设备或移动应用将适合补充的信息(诸如燃料和排气处理液价格、可及性、可靠性等)直接填入媒介中心。移动设备或GPS还可用作导航设备，以允许因特网和信息稳定地接合。对于未配备有完全功能媒介中心和界面的车辆(诸如被构造为没有GPS、没有触摸屏显示器、没有因特网等的车辆)，移动设备还可作为车辆与操作者之间的主要界面。

通过这种方式，车辆关键的液体使用信息可被显示并同步以在还原剂液体使用和补充方面帮助用户。使用车辆操作信息以更好地测量燃料箱中可用燃料和排气处理液存储箱中可用排气处理液的使用行程的技术效果是：使得能够更好地提示补充以在车辆到达补充站之前防止还原剂箱变空。通过对车辆操作者显示燃料和还原剂的使用行程以及相对于补充站的地理位置，可设计出到达尿素易于获得的补充站的路线并将该路线显示给操作者。另外，通过将导航信息与车辆液体使用行程同步，到达补充站的替代路线信息可以仅在需要时被访问，减少了时间浪费。综上所述，可以防止空尿素箱下的车辆操作。

注意，本文包括的示例性控制和估计程序可用于各种发动机和/或车辆系统结构。本文所述的控制方法和程序可以可执行指令存储在非瞬时存储器中。本文所述的特定程序可代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，示出的各种行为、操作和/或功能可以在所示顺序执行、并行执行或者在一些情况下省略。类似地，处理顺序不一定需要实现本文所述示例性实施例的功能和优势，而是为了便于说明和描述而提供。所述行为、操作和/或功能中的一个或多个可以根据使用的特定策略而重复执行。此外，所述行为、操作和/或功能可以图形地表示编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬时存储器中的代码。

应当理解，本文公开的结构和布置在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应在限制性的意义上来理解，因为众多变型是可能的。例如，上面的技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和结构以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出被认为新颖和显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可能涉及“元件”或“第一元件”或等同称谓。这样的权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。可以通过对当前的权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。无论与原始权利要求相比在范围上更宽、更窄、相同还是不同，这些权利要求也被认作包括在本公开的主题内。

Claims (18)

1.一种用于车辆系统的方法，包括：

响应于排气处理液箱中的液体液位到达排气处理液最小阈值以及燃料箱中的液体液位到达燃料最小阈值的顺序；

确定一个或多个替代驾驶路线建议，多个驾驶路线建议包括补充站，以及

经由显示单元将所述多个驾驶路线建议显示给车辆操作者；

基于燃料使用、排气处理液使用以及所述顺序确定所述驾驶路线建议；

其中，响应于所述车辆操作者选择所述多个驾驶路线建议中的一个，将车辆导航至通过选择的驾驶路线建议指示的所述补充站；以及

响应于车辆行程小于到达所述补充站的距离，调节发动机操作参数以降低发动机性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于包括车辆操作模式的车辆操作条件来估算所述顺序，所述操作模式包括燃料经济性模式和性能模式。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述驾驶路线建议进一步基于用户偏好，所述用户偏好包括燃料价格、排气处理液价格、补充站偏好、以及排气处理液经销商偏好、可用补充设备类型。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述驾驶路线建议包括：

当所述排气处理液箱的液体液位处于或低于排气处理液最小阈值同时燃料箱的液体液位高于燃料最小阈值时，确定经过第一补充站的第一路线；

当所述排气处理液箱的液体液位高于所述排气处理液最小阈值同时燃料箱的液体液位处于或低于所述燃料最小阈值时，确定经过第二补充站的第二不同路线；以及

当所述排气处理液箱的液体液位处于或低于所述排气处理液最小阈值且燃料箱的液体液位处于或低于所述燃料最小阈值时，确定经过第三补充站的第三路线。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一补充站至少包括排气处理液，所述第二补充站至少包括燃料，所述第三补充站包括燃料和排气处理液的每一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，燃料包括柴油并且排气处理液包括尿素，并且其中所述驾驶路线建议的显示顺序基于用户偏好、最小行进时间、最小燃料使用以及最小尿素使用中的一个或多个来调整。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述排气处理液箱和所述燃料箱的液体液位指示在当前路线上的车辆可行进距离。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：当影响在所述当前路线上的所述可行进距离的驾驶参数变化时动态地调整驾驶路线建议。

9.一种用于车辆的方法，包括：

通过对应的燃料液位传感器对燃料箱液位和尿素箱液位中的每一个进行监测；以及

经由显示单元显示建议的导航路线，基于燃料和尿素中每一个的使用率，并进一步基于所述燃料箱液位和所述尿素箱液位到达对应的最小阈值的预期顺序来确定所述建议的导航路线；

如果预期行程小于在所述路线上覆盖的距离，则通过调节发动机操作参数降低发动机性能以延长所述行程，

其中，所述建议的导航路线是使所述燃料和所述尿素的使用最小化的路线。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于燃料和尿素中每一个的使用率确定所述建议的导航路线包括：如果所述尿素箱液位被预测为在所述燃料箱液位之前到达最小阈值，则确定具有尿素和燃料中每一个的补充站的第一路线；如果所述燃料箱液位被预测为在所述尿素箱液位之前到达最小阈值，则确定具有燃料但不具有尿素的补充站的第二路线。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述车辆于到达目的地的第一路线上运行时进行所述监测，并且其中所述建议的导航路线包括经过补充站到达所述目的地的替代路线。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述预期行程基于包括车辆操作模式的车辆操作参数动态地调整。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：经由所述显示单元显示为车辆操作者显示所述燃料和所述尿素中每一个的预期行程的指示。

14.一种车辆系统，包括：

发动机；

用于存储柴油燃料的燃料箱；

用于存储尿素的尿素箱；以及

具有存储在非瞬时存储器上的计算机可读指令的控制器；所述控制器用于：

基于操作者输入计划到达目的地的第一路线；

当在所述第一路线上行进时，基于尿素使用率来估算尿素行程并基于柴油使用率来估算柴油行程；以及

如果沿着所述第一路线仅所述尿素行程小于到达所述目的地的距离，则建议经过尿素补充站到达所述目的地的第二替代路线；以及

如果沿着所述第一路线的所述柴油行程小于到达所述目的地的距离，则建议经过具有尿素和柴油的补充站到达所述目的地的第三替代路线，

其中，所述第二替代路线包括具有最小尿素使用的路线并且所述第三替代路线包括具有最小柴油使用的路线，

其中，如果所述柴油行程小于沿着所述第三替代路线到达补充站的距离或者所述尿素行程小于沿着所述第二替代路线到达所述补充站的距离，则调节发动机操作参数以降低发动机性能。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述柴油行程小于到达所述目的地的距离包括仅所述柴油行程小于所述距离或者所述柴油行程和所述尿素行程中的每一个均小于所述距离。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，仅所述尿素行程小于所述距离包括：在到达所述目的地之前所述尿素箱的液体液位到达最小尿素阈值同时所述柴油箱的液体液位保持高于最小柴油阈值；并且其中仅所述柴油行程小于所述距离包括：在到达所述目的地之前所述柴油箱的液体液位到达所述最小柴油阈值同时所述尿素箱的液体液位保持高于所述最小尿素阈值。

17.根据权利要求14所述的系统，其中，所述尿素行程和所述柴油行程中每一个均基于影响尿素使用和燃料使用的车辆操作参数动态地调整，所述参数包括燃料经济性和性能模式中之一的车辆操作。

18.根据权利要求14所述的系统，其中，所述补充站进一步地基于包括尿素价格、燃料价格、补充站偏好、燃料经销商、尿素经销商、以及操作者社交网络上补充站评级、可用补充设备类型中的一个或多个的操作者偏好来选择。