CN107630759B - 燃料补给控制器及方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制器，包括处理器和存储处理器可执行指令的存储器。处理器编程为：接收表明发动机爆震的信号，响应于该信号而调整辛烷值要求，并且请求燃料补给满足辛烷值要求的燃料。处理器也可编程为：响应于信号而避开最近燃料补给的加油站，并且响应于该信号而延迟火花塞的点火定时。

Description

燃料补给控制器及方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，并且更具体地涉及燃料补给控制器。
背景技术
发动机爆震是在使用火花塞的内燃机中可能发生的现象。火花塞穿过间隙产生电压，导致发动机气缸中的燃料空气混合物燃烧。火花塞的点火定时设定在活塞在气缸内移动的周期中的特定点。发动机爆震是燃料空气混合物相对于周期的过早点火和/或该火花塞的间隙外部的点火。发动机爆震可能是由于活塞和/或气缸的异常热区域，随着时间的推移在发动机中积累的燃料沉积物和/或其他原因引起的。在发动机爆震期间发生的爆鸣可能对车辆的乘客是可听见的，或者可能低于人类听力的范围。发动机爆震可以降低车辆的燃料经济性，增加环境方面有害的排放，使车辆乘客烦恼或担心和/或使发动机劣化。有机会提供改进的车辆发动机控制以减少和/或最小化发动机爆震。
发明内容
根据本发明，提供一种方法，包括：
接收表明发动机爆震的信号；
响应于信号调整辛烷值要求；并且
请求燃料补给满足辛烷值要求的燃料。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括响应于信号而避开最近燃料补给的加油站。
根据本发明的另一个实施例，其中响应于信号而调整辛烷值要求是在响应于信号而避开最近燃料补给的加油站之后发生的。
根据本发明的另一个实施例，该方法进一步包括响应于信号而延迟火花塞的点火定时。
根据本发明的另一个实施例，其中响应于信号而避开最近燃料补给的加油站是在响应于信号而延迟火花塞的点火定时之后发生的。
根据本发明的另一个实施例，该方法进一步包括确定辛烷值要求处于最大可用辛烷值要求；并且然后响应于信号而请求发动机维修。
根据本发明的另一个实施例，该方法进一步包括响应于信号而延迟火花塞的点火定时。
根据本发明的另一个实施例，其中响应于信号而调整辛烷值要求是在响应于信号而延迟火花塞的点火定时之后发生的。
根据本发明的另一个实施例，该方法进一步包括确定辛烷值要求是最大可用辛烷值要求；并且然后响应于信号而请求发动机维修。
根据本发明的另一个实施例，该方法进一步包括在调整辛烷值要求之后，接收表明在燃料补给之后发动机爆震的第二信号，并且响应于第二信号而调整辛烷值要求。
根据本发明，还提供一种控制器，包括处理器和存储处理器可执行指令的存储器，其中处理器编程为：
接收表明发动机爆震的信号；
响应于信号调整辛烷值要求；并且
请求燃料补给满足辛烷值要求的燃料。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器进一步编程为：响应于信号避开最近燃料补给的加油站。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器编程为：在响应于信号而执行避开最近燃料补给的加油站的命令之后，响应于信号执行而调整辛烷值要求的命令。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器进一步编程为；响应于信号来延迟火花塞的点火定时。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器编程为：在响应于信号而执行延迟火花塞的点火定时的命令之后，响应于信号而执行避开最近燃料补给的加油站的命令。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器进一步编程为：确定辛烷值要求处于最大可用辛烷值要求；并且然后响应于信号请求发动机维修。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器进一步编程为：响应于信号来延迟火花塞的点火定时。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器编程为：在响应于信号而执行延迟火花塞的点火定时的命令之后，响应于信号而执行调整辛烷值要求的命令。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器进一步编程为：确定辛烷值要求处于最大可用辛烷值要求；并且然后响应于信号请求发动机维修。
根据本发明的另一个实施例，其中处理器进一步编程为：在执行调整辛烷值要求的命令之后，接收表明在燃料补给之后发动机爆震的第二信号，并且响应于第二信号调整辛烷值要求。
附图说明
图1是示例性车辆的框图；
图2是用于燃料补给图1的车辆的示例性过程的流程图；
图3是用于减少图1的车辆中的发动机爆震的示例性过程的流程图。
具体实施方式
本公开的目的是提供一种减少发动机爆震的风险和/或发生率的解决方案。参考附图，其中相同的附图标记在整个多个视图中表示相同的部件，控制器32(其可以是独立的计算设备或嵌入在车辆计算设备中，例如车辆控制器34或动力传动系统控制模块36)包括处理器和存储处理器可执行指令的存储器。处理器编程为：接收表明发动机爆震的信号，响应于该信号调整辛烷值要求，并且请求燃料补给满足辛烷值要求的燃料。
包括如本文所描述的控制器32的本公开提供了发动机爆震问题的解决方案，并且提高了包括控制器32的车辆30的发动机38的性能。控制器32可诊断和处理发动机爆震，而不需要例如乘客或服务技术人员的干预。因此，控制器32提高了发动机38的性能，增加了燃料经济性并且减少了有害排放。
参考图1，车辆30可以是自主车辆。车辆控制器34可以包括有时被称为“虚拟驾驶员”的部分，并且因此能够以更大或更小的程度独立于人类驾驶员的干预来操作车辆30。车辆控制器34可以编程为：操作包括发动机38、制动系统、转向系统和/或其他车辆系统的推进系统中的一个或多个。
车辆控制器34包括在控制系统40中，用于执行包括如本文所描述的各种操作。车辆控制器34是总体上包括处理器和存储器的计算设备，该存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，以及存储可由处理器执行以用于执行各种操作的指令，包括如本文所公开的。车辆控制器34的存储器进一步通常存储通过各种通信机构接收的远程数据；例如，车辆控制器34通常配置用于在控制器局域网络(CAN)总线或相似的设备上进行通信，和/或用于使用其他有线或无线协议(例如蓝牙等)进行通信。车辆控制器34还可以连接到车载诊断连接器(OBD II)。通过使用以太网、WiFi(无线局域网)、CAN总线、本地互连网络(LIN)和/或其他有线或无线机构的车辆网络，车辆控制器34可以向车辆中的各种设备发送消息和/或从各种设备接收消息，例如控制器、致动器、传感器等，例如本文所讨论的控制器和传感器。例如，车辆控制器34可以从车辆传感器接收数据。尽管为了便于说明，图1中示出了一种车辆控制器34，但是应当理解，车辆控制器34可以包括一个或多个计算设备，并且本文所描述的各种操作可以由一个或多个计算设备来执行。
控制系统40可以通过诸如控制器局域网络(CAN)总线、以太网、本地互连网络(LIN)和/或任何其它有线或无线通信网络的通信网络42发送信号。
动力传动系统控制模块36是基于微处理器的控制器。动力传动系统控制模块36可以包括处理器、存储器等。动力传动系统控制模块36的存储器可以包括存储器，其用于存储处理器可执行的指令以及用于电子地存储数据和/或数据库。除了其他功能之外，动力传动系统控制模块36可以与车辆30的发动机38和/或变速器通信并且可以控制车辆30的发动机38和/或变速器。
控制器32可以是独立设备，或者可以嵌入在车辆控制器34、动力传动系统控制模块36和车辆30中的任何其他控制模块中的一个或多个中。例如，在图2中，控制器32被描绘为嵌入在车辆控制器34中。控制器32可以依靠例如车辆控制器34和动力传动系统控制模块36的一个或多个存储器来电子地存储一个或多个处理器(例如车辆控制器34和动力传动系统控制模块36)可执行的指令以及电子地存储数据和/或数据库。或者，控制器32可以是包括单独的处理器、存储器等的物理上分离的模块。
发动机38是可能在混合动力电动车辆中的内燃机，其推进系统还包括电动马达。发动机38通常以已知的方式操作，并且因此包括多个气缸(未示出)。气缸作为燃烧室运行，其中燃料空气混合物的化学反应转化为气缸的活塞(未示出)的动能。每个气缸通过冲程循环进行。气缸的活塞联接到变速器，使得活塞的线性运动驱动变速器的旋转运动。发动机38的气缸以预定的顺序点火。
火花塞44可以定位在发动机38的每个气缸中以点燃燃料混合物。火花塞44可以穿过间隙产生电压，导致气缸中的燃料空气混合物燃烧。火花塞44的点火定时限定火花塞44何时相对于气缸的冲程周期点火。
爆震传感器46可以定位在发动机38中，例如在气缸上或附近。爆震传感器46可以是例如压电传感器。爆震传感器46检测振动或声音，并且将振动或声音与例如预设表进行比较，以识别振动或声音是否代表引擎爆震。爆震传感器46可以与动力传动系统控制模块36或通信网络42通信。
车辆30可以具有燃料系统，其具有燃料箱、燃料液位指示器和燃料泵。燃料箱储存用于车辆30的燃料。燃料箱包含燃料泵，其从燃料箱抽取燃料以输送到发动机38和燃料液位指示器。燃料液位指示器通常以已知的方式操作，并且通常具有浮子、杆、接触刷和可变电阻器。浮子附加到杆的一端。杆和接触刷相对于彼此固定并且可旋转地连接到可变电阻器。浮子是有浮力的并且位于燃料箱中的燃料表面上。杆可相对于可变电阻器自由旋转。如果浮子上下移动，则杆相对于可变电阻器相应地旋转。接触刷定位使得当浮子从燃料箱的顶部移动到燃料箱的底部时，杆将接触刷从可变电阻器的一端旋转到可变电阻器的另一端。接触刷电力地连接到燃油表48和可变电阻器。可变电阻器电力地连接到接触刷并且接地。当接触刷相对于可变电阻器改变位置时，由可变电阻器提供的电阻改变。
燃油表48检测燃料箱中剩余燃料的量。燃油表48可以检测流过接触刷和可变电阻器到接地的电流水平。电流随电阻变化而变化，并且燃油表48将电流转换为燃料水平。
驾驶员显示器50将信息呈现给车辆30的乘客。驾驶员显示器50可以位于例如车辆30的客舱中的仪表板上，或者乘客容易看到的位置。驾驶员显示器50可以包括拨号、数字读数、屏幕等。
发射器52可以连接到通信网络42。发射器52可以适于通过任何合适的无线通信协议(例如蓝牙、WiFi、802.11a/b/g、无线电等)无线地发送信号。发射器52可以适于与远程服务器54通信，即与车辆30不同并且间隔开的服务器。远程服务器54可以位于车辆30外部。例如，远程服务器54可以与其他车辆(例如车辆对车辆(V2V)通信)、基础设施部件(例如车辆对基础设施(V2I)通信)、应急响应者、牵引公司等。
图2是示出用于燃料补给车辆30的示例性过程200的流程图。过程200在判定框205中开始，其中控制器32确定燃料箱中的燃料液位是否低于预设阈值，例如25％满。燃油表48向控制器32报告燃料液位。如果燃料液位高于阀值，则过程200结束。如果燃料液位低于阈值，则过程200进行到框210。
接下来，如果燃料液位低于阈值，则在框210中，控制器32选择加油站。控制器32可以基于例如当前位置的接近度、计划路线的接近度、用于燃料的贴现价格、在线评论、由车辆30的所有者输入的偏好等来选择加油站。特别地，如果控制器32先前指定了避开的加油站，则控制器32不包括该加油站的选择。
接下来，在框215中，控制器32将车辆30导航到所选择的加油站。如果车辆30是自主的，即车辆控制器34可以独立于人类的输入操作推进器、转向器和制动器，控制器32既可以计划路线，也可以沿着到加油站的路线操作车辆30。如果车辆30不是自主的或不被自主的驾驶，则控制器32可以将加油站的位置和/或方向传送到驾驶员显示器50。
接下来，在框220中，控制器32请求燃料补给满足辛烷值要求的燃料。辛烷值要求是用于车辆30的燃料的最小或强制的辛烷值。控制器32通常存储辛烷值要求。如果加油站支持自主燃料补给，则控制器32可以通过发射器52向加油站发送信息，请求加油站可能提供的燃料满足辛烷值要求。如果加油站不支持自主燃料补给，即如果加油站需要人将燃料泵入车辆30，则控制器32可以向例如驾驶员显示器50传送包括辛烷值要求的信息。
接下来，在框225中，控制器32登记已发生燃料补给。控制器32可以例如切换燃料补给变量的值或存储燃料补给发生的日期和时间。
图3是示出用于减轻发动机爆震的示例性过程300的流程图。过程300在判定框305中开始，其中控制器32接收来自爆震传感器46的信号。或者，控制器32可以接收来自例如麦克风或其他声音记录装置的信号，例如如果车辆30没有配备爆震传感器46则接收来车辆乘客的命令。如果控制器32没有接收到表明发动机爆震的信号，则过程300结束。如果控制器32接收到表明发动机爆震的信号，则过程300进行到判定框310。
在成功解决发动机爆震之前，过程300可以多次通过判定框305。控制器32可以在延迟点火定时之后接收表明发动机爆震的第二信号，下面参照框315进行描述；在避开最近燃料补给的加油站之后进行燃料补给之后，关于框325的如下描述；或者在调整辛烷值要求之后的燃料补给之后，关于框340的如下描述。
接下来，如果存在发动机爆震，则在判定框310中，控制器32确定是否尝试了所有点火定时，即是否延迟火花塞44的点火定时是可用的策略。例如，控制器32可以存储可能的点火定时的顺序。点火定时的顺序可以包括例如不太可能导致失火的点火定时的离散列表。如果未尝试至少一个点火定时，则过程300进行到框315。如果先前已经尝试了所有点火定时，则过程300进行到判定框320。
如果控制器32没有尝试存储顺序中的所有点火定时，则在框315中，控制器32响应于来自爆震传感器46的信号而延迟火花塞44的点火定时。控制器32可以通过切换到当前点火定时之后的下一个点火定时，来从可能的点火定时顺序中选择点火定时。在框315之后，过程300返回到判定框305，以重新测试发动机爆震的发生。
如果已经尝试了所有点火定时，在判定框310之后，在判定框320中，控制器32确定在首次检测到发动机爆震后，车辆30是否在第二加油站加油。如果车辆30已经访问了多个加油站，并且发动机爆震仍然发生，来自特定加油站的汽油不太可能是发动机爆震的原因。如果车辆30还没有避开加油站，则过程300进行到框325。如果车辆30已经避开了加油站，则过程300进行到判定框335。
接下来，如果车辆30还没有避开加油站，则在框325中，则控制器32响应于该信号避开最近的燃料补给的加油站。控制器32在响应于该信号执行延迟火花塞44的点火定时的命令之后，响应于该信号执行避开最近燃料补给的加油站的命令。控制器32可以存储加油站的列表，以避开和更新该列表以包括车辆30最后访问的加油站。
接下来，在框330中，控制器32登记已发生燃料补给，例如，如上文关于过程200的框225所描述的。在框330之后，过程300返回到判定框305重新测试发动机爆震的发生。
在判定框320之后，如果车辆30已经避开了加油站，则在判定框335中，控制器32确定辛烷值是否处于最大可用辛烷值要求。最大可用辛烷值要求可以通过例如在附近的加油站的燃料供应来确定。如果所有附近的加油站提供例如87、91和93辛烷值的汽油，那么最大可用辛烷值要求是93辛烷值。如果辛烷值要求为例如87或91辛烷值，则较高辛烷值的燃料是可用的。如果辛烷值要求为例如93辛烷值，那么辛烷值要求是最大可用的辛烷值要求。
接下来，如果辛烷值要求不是处于最大可用的辛烷值要求，则在框340中，控制器32响应于该信号来调整辛烷值要求。控制器32在响应于该信号执行避开的最近燃料补给的加油站之的命令后，响应于该信号执行调整辛烷值要求的命令。调整辛烷值要求可能意味着增大辛烷值要求，例如，从87辛烷值到91辛烷值或从91辛烷值到93辛烷值。特别地，调整辛烷值可能意味着选择下一个最高可用辛烷值要求。例如，如果辛烷值要求为87辛烷值，在附近的加油站同时有89和91辛烷值的情况下，则控制器32可以选择89辛烷值，而在附近的加油站有91辛烷值，而没有89辛烷值的情况下，则选择91辛烷值。过程300可以多次通过框340，例如响应于表明爆震的第一信号从87辛烷值调整到91辛烷值以及响应于表明爆震的第二信号再次从91辛烷值调整至93辛烷值。在框340之后，过程300进行到上述框330。
在判定框335之后，如果车辆30已经以最大可用辛烷值要求的燃料运行，则在框345中，然后控制器32响应于该信号请求发动机维修。如果车辆30是自主的，即车辆控制器34可以独立于人类的输入操作推进器，转向器和制动器，车辆30可以自己导航到修理商店或经销商，并且通过发射器52发送请求服务的消息。如果车辆30不是自主的或者不是被自主的驾驶，则控制器32可以向例如驾驶员显示器50传送消息请求维修。驾驶员显示器50可以打开“检查发动机”灯，或者可以显示一个说明建议维修的消息。在框345之后，过程300结束。
通常，所描述的计算系统和/或设备可以采用多个计算机操作系统中的任何一个，包括但不限于各种版本和/或各种变体的福特同步(Ford
Figure GDA0003247555360000091
)应用、应用连接/智能设备链接中间件、微软Automotive操作系统、微软
Figure GDA0003247555360000101
操作系统、Unix操作系统(例如由加利福尼亚州的红木海岸甲骨文公司发行的
Figure GDA0003247555360000102
操作系统)、由纽约阿蒙克IBM发行的AIX UNIX系统、Linux操作系统、由加利福尼亚州的苹果公司发行的Mac OS X以及iOS操作系统、由加拿大滑铁卢黑莓公司发行的黑莓OS以及由谷歌公司和开放手机联盟开发的Android操作系统或者QNX软件系统提供的
Figure GDA0003247555360000103
车辆信息娱乐平台。计算设备的示例包括但不限于车载计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本电脑、膝上型计算机或手持式计算机，或其他一些计算系统和/或设备。
计算设备通常包括计算机可执行指令，其中指令可以由一个或多个计算设备执行，例如上面列出的那些。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序进行编译或解释，包括但不限于Java TM、C、C++、Visual Basic、Java Script和Perl等，这些应用中的一些可以在诸如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等的虚拟机上被编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并执行这些指令，由此执行一个或多个处理，包括本文所述的一个或多个处理。可以使用各种计算机可读介质来存储和发送这样的指令和其他数据。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，由处理器的计算机)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如有形的)介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他持久存储器。易失性介质可以包括例如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。这样的指令可以由一个或多个传输介质传输，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括内部包含耦接于计算机处理器的系统总线的线缆。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘，硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM(光盘驱动器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、FLASH EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其他存储器芯片或盒，或者任何其他计算机可读取的介质。
数据库、数据仓库或本发明所公开的其他数据存储可以包括用于存储、访问和检索各种数据的各种机构，该数据包括分层数据库、系统文件的文件组、具有专有格式应用程序的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每一个这样的数据库存储通常包括在采用了例如上述之一的计算机操作系统的计算设备内，并且通过网络以任意一种或多种方式被访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且包括以多种形式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑、执行存储程序的语言，RDBMS通常采用结构化查询语言(SQL)，例如前面所述的PL/SQL语言。
在一些示例中，系统元件是在一个或多个计算装置(例如服务器、私人电脑等)上实施的计算机可读指令(例如软件)，该指令存储在与此相关(例如盘、存储器等)的计算机可读介质上。计算机程序产品可以包括这样存储于计算机可读介质用于实施上述功能的指令。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应当理解，已经使用的术语旨在是描述性而不是限制性的词语。根据上述教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以以不同于具体描述的方式实施。

Claims (11)

1.一种燃料补给的方法，包括：
接收表明发动机爆震的第一信号；
响应于所述第一信号调整辛烷值要求；请求燃料补给满足所述辛烷值要求的燃料；以及
一经接收表明发动机爆震的第二信号和第三信号就请求发动机维修，所述第二信号发生在尝试所有点火定时之后在加油站处的燃料补给和下一次燃料补给之间，所述第三信号发生在在不同的加油站处的燃料补给和下一次燃料补给之间直至没有更高辛烷值燃料可用。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应于所述第一信号而避开最近燃料补给的加油站。
3.根据权利要求2所述的方法，其中响应于所述第一信号而调整所述辛烷值要求是在响应于所述第一信号而避开最近燃料补给的所述加油站之后发生的。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括响应于所述第一信号而延迟火花塞的点火定时。
5.根据权利要求4所述的方法，其中响应于所述第一信号而避开最近燃料补给的所述加油站是在响应于所述第一信号而延迟火花塞的点火定时之后发生的。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括确定所述辛烷值要求处于最大可用辛烷值要求；并且然后响应于所述第一信号而请求发动机维修。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应于所述第一信号而延迟火花塞的点火定时。
8.根据权利要求7所述的方法，其中响应于所述第一信号而调整所述辛烷值要求是在响应于所述第一信号而延迟所述火花塞的点火定时之后发生的。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定所述辛烷值要求是最大可用辛烷值要求；并且然后响应于所述第一信号而请求发动机维修。
10.一种控制器，包括处理器和存储处理器可执行指令的存储器，其中所述处理器编程为执行权利要求1-9之一所述的方法。
11.一种车辆，包括权利要求10所述的控制器。
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