用于确定流体的水平的方法和系统与流程

[0001]
本说明书涉及用于确定存储在流体贮存器中的流体的量的方法和系统。所述方法和系统监测二进制或双态输出传感器的输出以确定存储在流体贮存器中的流体可采取的多个流体水平中的一个。


背景技术：

[0002]
可经由输出输出模拟信号的流体水平传感器来确定存储在流体贮存器中的流体的量，所述模拟信号的电平随存储在流体贮存器中的流体的量而变化。通过测量由传感器输出的水平并且将所测量水平输入到传递函数中，可确定流体贮存器中的流体的水平。贮存器中的流体的水平可以是可从传感器的输出确定的几乎无限数量的流体水平中的一个。例如，传感器可输出指示以下情况的电压或电流：贮存器的容积的1/16、贮存器的容积的1/8、贮存器的容积的3/4、贮存器的容积、贮存器的容积的1/100、介于先前所提及的容积之间的任何容积。然而，对于一些应用，输出大于两个水平的多个流体水平的流体水平传感器可能在成本上过高。因此，可应用输出两个可用状态中的一个的流体水平传感器代替输出多于两个水平的传感器，以降低系统成本。输出两个状态(例如，流体存在、流体不存在)的流体水平传感器可被应用以指示何时应填充流体贮存器(例如，经由双态流体水平传感器提供了低流体水平指示)。然而，仅输出两个不同水平的双态流体水平传感器可能无法提供足够的信息来指示在显示低流体水平之前何时会消耗流体贮存器中的流体。因此，车辆的所有者可具有更少的时间安排维护以补充流体水平。此外，可能难以确定在什么工况下会消耗更大量的流体。由于这些原因，即使部署成本较低，双态流体水平传感器也可能并不充分。


技术实现要素：

[0003]
本文的发明人已经认识到以上提及的问题，并且已经开发出一种用于确定流体贮存器中的流体水平的方法，其包括：将具有仅两个离散输出水平的流体水平传感器的输出接收到控制器；将车辆加速度数据接收到所述控制器；以及响应于所述流体水平传感器的输出和所述车辆加速度数据来调整流体贮存器的流体水平的指示。
[0004]
通过组合车辆加速度数据和一次输出仅两个输出状态中的一个的流体水平传感器的输出状态，有可能确定流体存储贮存器的三个或更多个流体水平。特别地，车辆纵向和/或横向加速度的水平和所述双态流体水平传感器的所述输出状态可以是用于提供存储在流体存储贮存器中的流体的多个推断的流体水平的基础。在一个示例中，引起所述双态流体水平传感器改变状态的车辆加速度水平可以是用于推断流体存储贮存器中的流体的水平的基础。所述车辆加速度可能会引起存储在所述流体贮存器中的流体移动或晃动，使得所述双态流体水平传感器的输出发生改变。如果存储在所述流体存储贮存器中的所述流体的水平较低，则与所述流体存储贮存器中存在较高流体水平相比，可在较低车辆加速率下指示所述双态流体水平传感器的工作状态的改变。因此，所述双态流体传感器的输出和
车辆加速度数据可以是用于推断多于两个流体贮存器水平的基础。例如，可根据所述双态流体水平传感器的输出和车辆加速度数据确定以下流体贮存器水平：流体贮存器全容量的1/8、流体贮存器全容量的1/4、流体贮存器全容量的1/2、流体贮存器全容量的3/4、全流体贮存器容量和介于这些值之间的水平。
[0005]
本说明书可提供若干优点。确切地，与双态流体水平传感器的输出相比，所述方法可提供存储在流体贮存器中的流体的量的增加的分辨率。此外，所述方法可通过以下方式降低系统成本和复杂性：使用双态流体水平传感器来确定存储在流体贮存器中的流体的多于三个流体水平。另外，所述方法可利用指示车辆位置和/或加速度的不同类型的传感器来实现。
[0006]
根据以下当单独地或结合附图时的具体实施方式，本说明书的以上优点和其他优点以及特征将容易显而易见。
[0007]
应理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
[0008]
图1是包括流体贮存器的内燃发动机的示意图；
[0009]
图2示出指示可应用来确定流体贮存器中的流体的水平的车辆加速度方向的示意图；
[0010]
图3示出基于实际流体传感器状态变化与预期流体传感器状态变化的比率来推断存储在流体存储贮存器中的流体的水平的方法；
[0011]
图4示出车辆加速度、流体水平传感器切换与预期流体水平传感器切换的比率和流体贮存器中的流体水平之间的示例关系；
[0012]
图5示出基于实际流体传感器状态变化和车辆加速度来推断存储在流体存储贮存器中的流体的水平的方法；并且
[0013]
图6示出车辆加速度、流体水平传感器切换和流体贮存器中的流体水平之间的示例关系。
具体实施方式
[0014]
本说明书涉及推断存储在流体存储贮存器中的流体的水平。在一个示例中，如图1所示，流体贮存器可被包括作为发动机的一部分。确切地，流体贮存器可以是存储用于润滑和冷却发动机的油的油盘。然而，本文所描述的方法适合于确定除油盘之外的流体贮存器中的流体水平(例如，挡风玻璃刮水器贮存器中的挡风玻璃刮水器流体水平、燃料箱中的燃料水平等)。如图2所示，可基于双态流体水平传感器的输出和定向车辆加速度数据来确定流体水平。图3示出基于流体水平传感器切换与预期流体水平传感器切换的比率来推断存储在流体贮存器中的三个或更多个流体水平中的一个的方法。图3的方法可根据图4所示的关系来确定流体存储贮存器中的流体水平。图5示出基于车辆加速度来推断存储在流体贮存器中的三个或更多个流体水平中的一个的方法。图5的方法可根据图6所示的关系来确定
流体存储贮存器中的流体水平。
[0015]
参考图1，内燃发动机10(包括多个气缸，图1示出其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。发动机10由气缸盖35和缸体33组成，所述缸体33包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36定位在其中并且经由与曲轴40的连接来进行往复运动。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气门52可由气门启用装置59选择性地启用和停用。排气门54可由气门启用装置58选择性地启用和停用。气门启用装置58和59可以是机电装置。
[0016]
发动机油盘37被示出为耦接到缸体33，并且其保留油39以润滑和冷却发动机10。双态流体水平传感器38输出逻辑高电平信号(例如，大于4.5伏)以指示在流体水平传感器38的位置处检测到流体存在。替代地，双态流体水平传感器38输出逻辑低电平信号(例如，小于0.5伏)以指示在流体水平传感器38的位置处检测到流体不存在。因此，双态流体水平传感器38仅输出两个信号电平，一个信号电平指示在双态流体水平传感器处存在流体，而一个信号指示在双态流体水平传感器处缺少流体。
[0017]
燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这被本领域的技术人员称为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66。在一个示例中，高压双级燃料系统可用于生成较高的燃料压力。
[0018]
另外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地耦接到涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的空气流动。由于节气门62的入口在增压室45内，因此增压室45中的压力可称为节气门入口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可选择性地调整到完全打开与完全闭合之间的多个位置。废气门163可经由控制器12进行调整以允许排气选择性地绕过涡轮164来控制压缩机162的速度。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。
[0019]
无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。宽域排气氧(uego)传感器126被示出为在催化转化器70上游耦接到排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可代替uego传感器126。
[0020]
在一个示例中，转化器70可包括多个催化剂砖。在另一示例中，可使用多个排放控制装置，每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。
[0021]
控制器12在图1中被示出为常规微计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。除了先前所论述的那些信号之外，还示出了控制器12，其从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(map)的测量结果；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量结果；来自加速度计72的纵向车辆加速度；来自加速度计74的横向
车辆加速度；以及来自传感器68的节气门位置的测量结果。还可感测(传感器未示出)大气压力以供控制器12处理。在本说明书的优选方面，动机位置传感器118在曲轴的每一转中产生预定数目的等距脉冲，根据所述预定数目的等距脉冲可以确定发动机转速(每分钟转数(rpm))。控制器12可将流体(例如，油)的水平输出到显示器80，所述显示器80可包括有人/机界面81。
[0022]
在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般来说，排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部，以便增大燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸底部并且处于其冲程终点(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(bdc)。
[0023]
在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程终点并且最靠近气缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(tdc)。在下文称为喷射的过程中，将燃料引入到燃烧室中。在下文称为点火的过程中，由诸如火花塞92的已知点火装置点燃喷射的燃料，从而导致燃烧。
[0024]
在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到bdc。曲轴40将活塞移动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到tdc。应注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。
[0025]
现在参考图2，示出示例草图，所述草图指示由双态流体水平传感器感测的流体的水平可如何经由车辆加速度而受到影响。车辆201包括如图1所示的发动机10。负纵向加速度的方向由箭头210指示。正纵向加速度的方向由箭头212指示。负横向加速度的方向由箭头214指示。正横向加速度的方向由箭头216指示。车辆201的前部经由箭头250指示。车辆201的后部由箭头252指示。
[0026]
车辆201周围的区域分成四个象限i、ii、iii和iv。第一象限由i指示，并且其定位在箭头216与箭头210之间。第二象限由ii指示，并且其定位在箭头214与箭头210之间。第三象限由iii指示，并且其定位在箭头214与箭头212之间。第四象限由iv指示，并且其定位在箭头212与箭头216之间。在每个象限中以及在每个象限之间示出了油盘37和双态流体水平传感器38的草图。每个油盘37包括参考数字(例如，280-294)，使得可描述油盘中与特定车辆加速度相关联的状况。阴影区域260指示在每个状况期间油可能会累积的一般区域。
[0027]
直线车辆制动可在箭头210的方向上生成负纵向加速度。由于动力传动系统动力源，因此直线加速度可在箭头212的方向上生成正纵向加速度。左转可在箭头214的方向上生成负横向加速度。右转可在箭头216的方向上生成正横向加速度。
[0028]
在此示例中，油盘37横向安装在车辆201中，并且双态流体水平传感器38位于油盘37的右后侧。然而，在其他示例中，双态流体传感器38可位于油盘37内的其他位置。如果车辆沿直线减速，则油盘37中的流体的高度可在流体水平传感器38的位置处减小，使得根据油盘中的流体的体积和减速率，流体水平传感器可能存在更多的趋势来指示缺少流体。在位置280处的油盘37可表现出此类状况。车辆减速度可能会引起油向油盘37的前部37a晃动或聚集，并且退出或离开油盘37的后部37b。如果车辆沿直线加速，则油盘37中的流体的高
度可在流体水平传感器38的位置处增大，使得根据油盘中的流体的体积和加速率，流体水平传感器可能存在更多的趋势来指示流体。在位置288处的油盘37可表现出此类状况。车辆加速度可能会引起油向油盘37的后部37b晃动或聚集，并且退出或离开油盘37的前部37a。
[0029]
在当车辆201经历左转的状况期间，油盘37中的流体的高度可在流体水平传感器38的位置处减小，使得根据从传感器38安装在油盘37的右侧上以来的油盘中的流体的体积和横向加速率，流体水平传感器可能存在更多的趋势来指示缺少流体。在位置284处的油盘37可表现出此类状况。横向加速度可能会引起油向油盘37的左侧37c晃动或聚集，并且退出或离开油盘37的右侧37d。
[0030]
在当车辆201经历右转的状况期间，油盘37中的流体的高度可在流体水平传感器38的位置处增大，使得根据从传感器38安装在油盘37的右侧上以来的油盘中的流体的体积和横向加速率，流体水平传感器可能存在更多的趋势来指示流体。在位置292处的油盘37可表现出此类状况。横向加速度可能会引起油向油盘37的右侧37d晃动或聚集，并且退出或离开油盘37的左侧37c。
[0031]
在当车辆201具有负横向加速度的同时经历减速时的状况(诸如左转期间的制动)期间，油盘37中的流体的高度可在流体水平传感器38的位置处减小，使得根据从传感器38安装在油盘37的右侧上以来的油盘中的流体的体积和减速率以及横向加速率，流体水平传感器可能存在更多的趋势来指示缺少流体。在位置282处的油盘37可表现出此类状况。横向加速度和减速度可能会引起油向油盘37的前部37a和左侧37c晃动或聚集，并且退出或离开油盘37的后部37b和右侧37d。
[0032]
在当车辆201具有负横向加速度的同时经历加速的状况(诸如在左转期间进行加速)期间，油盘37中的流体的高度可能倾向于由于横向加速度而在流体水平传感器38的位置处减小并且倾向于由于车辆加速度而增大，使得根据从传感器38安装在油盘37的右侧上以来的油盘中的流体的体积和加速率以及横向加速率，流体水平传感器可能存在更多的趋势来指示流体或缺少流体。在位置286处的油盘37可表现出此类状况。横向加速度和加速度可能会引起油向油盘37的后部37b和左侧37c晃动或聚集，并且退出或离开油盘37的前部37a和右侧37d。
[0033]
在当车辆201具有正横向加速度的同时经历减速的状况(诸如在右转期间进行制动)期间，油盘37中的流体的高度可在流体水平传感器38的位置处发生改变，使得根据从传感器38安装在油盘37的右侧上以来的油盘中的流体的体积和减速率以及横向加速率，流体水平传感器可能存在趋势来指示流体或缺少流体。在位置294处的油盘37可表现出此类状况。横向加速度和减速度可能会引起油向油盘37的前部37a和右侧37d晃动或聚集，并且退出或离开油盘37的后部37b和左侧37c。
[0034]
在当车辆201具有正横向加速度的同时经历加速的状况(诸如在右转期间进行加速)期间，油盘37中的流体的高度可能倾向于由于横向加速度而在流体水平传感器38的位置处增大并且倾向于由于车辆加速度而增大，使得根据从流体水平传感器38安装在油盘37的右侧上以来的油盘中的流体的体积和加速率以及横向加速率，流体水平传感器可能存在更多的趋势来指示流体。在位置290处的油盘37可表现出此类状况。横向加速度和加速度可能会引起油向油盘37的后部37b和右侧37d晃动或聚集，并且退出或离开油盘37的前部37a和左侧37c。
[0035]
因此，正纵向加速度和负纵向加速度以及横向加速度可能倾向于影响流体水平传感器38是否观察到流体。在流体传感器38的位置处观察到的流体的水平可随着车辆加速度水平而改变。本文所描述的方法利用了这种认知。
[0036]
图1和图2的系统提供了一种车辆系统，其包括：流体贮存器，所述流体贮存器包括具有仅两个离散输出水平的流体水平传感器；一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可指示车辆的位置；以及控制器，所述控制器包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中，以响应于流体水平传感器和指示车辆位置的一个或多个传感器的输出来指示流体贮存器中的流体水平。车辆系统还包括用于在流体水平传感器的输出改变状态时捕获车辆加速率的指令。车辆系统包括其中一个或多个传感器包括一个或多个加速度计。车辆系统包括其中流体水平经由控制器被指示为三个或更多个不同的流体水平。
[0037]
现在参考图3，示出用于操作车辆的方法。方法300的至少部分可被实现为存储在非暂时性存储器中的可执行控制器指令。方法300可与图1和图2的系统协作操作。另外，方法300的部分可以是在物理世界中采取以变换致动器或装置的操作状态的动作。图3的方法可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被并入到图1和图2的系统中。图3的方法确定存储在流体贮存器中的流体的水平(例如，油盘中的油位、燃料箱中的燃料水平、挡风玻璃刮水器箱中的流体水平等)。
[0038]
在302处，方法300确定车辆工况。车辆工况可包括但不限于车辆加速度(例如，正纵向加速度、负纵向加速度、负横向、正横向)、车速、发动机转速、环境空气温度以及发动机温度。方法300可基于传感器的输出来确定各种车辆工况。方法300前进到304。
[0039]
在304处，方法300判断是否估计箱或贮存器(例如，油盘)中的流体水平。当满足选定状况时，方法300可判断要估计箱或贮存器中的流体水平。例如，当发动机温度大于阈值时或在发动机已经运行了预定时间量之后，方法300可判断要估计或推断流体箱或贮存器中的流体水平。此外，方法300可响应于其他车辆工况、诸如响应于起动发动机的请求或当环境温度大于阈值温度时判断要估计或推断流体箱或贮存器中的流体水平。如果方法300判断要估计或推断流体水平，则答复为是，并且方法300前进到306。否则，答复为否，并且方法300前进到350。
[0040]
在350处，方法300显示先前确定的流体水平。先前确定的水平可能已被存储到控制器存储器。方法300前进到退出。
[0041]
在306处，方法300判断横向车辆加速度是否大于阈值，或车辆纵向加速度(例如，正或负)大小是否大于阈值。可以经验确定阈值加速度水平并且将其存储在控制器存储器中。如果方法300判断横向车辆加速度大于阈值，或车辆纵向加速度(例如，正或负)大小大于阈值，则答复为是并且方法300前进到308。否则，答复为否并且方法300返回到304。
[0042]
在308处，方法300确定双态流体水平传感器的输出。在一个示例中，当流体水平传感器的输出是逻辑高电平(例如，大于4.5伏)时，方法300可确定在流体贮存器中存在流体。当流体水平传感器的输出是逻辑低电平(例如，小于0.5伏)时，方法300可确定在流体贮存器中不存在流体。可经由控制器来感测流体水平传感器的输出。方法300前进到310。
[0043]
在310处，方法300判断横向加速度是否大于阈值水平，所述阈值水平在当预定水平的流体存储在流体贮存器或箱中时的状况期间将引起双态流体水平传感器的状态变化。此外，方法300判断纵向加速度(例如，正或负)大小是否大于阈值水平，所述阈值水平在当
预定水平的流体存储在流体贮存器或箱中时的状况期间将引起双态流体水平传感器的状态变化。如果存在任一状况，则答复为是，并且方法300前进到312。否则，答复为否并且方法300返回到310。
[0044]
在312处，方法300判断在310处的加速度的指示被确定为很可能导致双态流体水平传感器的状态变化前后的预定时间量内是否已经发生流体水平传感器的输出状态的实际变化。例如，方法300判断流体水平传感器的输出从逻辑高状态变为逻辑低状态，或反之亦然。如果是这样，则答复为是，并且方法300前进到314。否则，答复为否，并且方法300前进到315。
[0045]
在314处，方法300使双态流体水平传感器的切换的数量的计数增大值一。方法300还使双态流体水平传感器的预期切换的数量的计数增大值一。由于观察到并预期了流体水平传感器的输出状态的实际变化，因此两个值均增大。方法300前进到316。
[0046]
在316处，方法300判断双态流体水平传感器切换的预期数量或计数(例如，双态流体水平传感器输出从低到高或从高到低发生改变)是否已经超出阈值数。如果是这样，则答复为是，并且方法300前进到318。否则，答复为否，并且方法300返回到306。
[0047]
在318处，方法300确定双态流体水平传感器切换的实际计数或数量与双态流体水平传感器切换的预期计数或数量的比率。双态流体水平传感器切换比率可表示为：
[0048][0049]
其中sen_sw_ratio是实际的双态流体水平传感器切换与预期的双态流体水平传感器切换的传感器切换比率，act_switch是双态流体水平传感器切换的实际总数，并且ex_switch是双态传感器切换的预期总数。
[0050]
一旦确定了传感器切换比率，则在304处确定的传感器切换比率和加速度是输入到定义传感器切换比率、车辆加速度(例如，负横向、正横向、正纵向或负纵向)与存储在流体贮存器(例如，油盘、燃油箱、刮水器流体贮存器)中的流体水平之间的关系的函数或传递函数(例如，图4所示的函数)的自变量。函数或传递函数输出流体贮存器中的流体水平的估计值。在一些示例中，方法300可在确定切换比率之后将流体传感器切换的计数的数量清零或设置为零，并且将流体传感器切换的计数的预期数量设置为零。
[0051]
然后，方法300可在显示面板和/或人机界面上显示存储在流体贮存器中的流体水平。另外，方法300可响应于存储在流体贮存器中的所估计流体水平来调整一个或多个发动机扭矩致动器。在一个示例中，如果存储在流体贮存器中的所估计流体水平小于阈值，则可限制发动机可能产生的扭矩量以降低发动机退化的可能性。例如，如果存储在发动机油盘中的所估计流体量小于阈值水平，则发动机扭矩输出可能会被限制为小于发动机的全扭矩输出容量的百分之七十。可通过将发动机节气门开度限制为小于阈值量来限制发动机扭矩。此外，发动机燃料喷射器可被限制为喷射小于阈值燃料量。可限制发动机的扭矩输出，使得可减小车辆加速度，从而可在发动机油泵拾像管处观察到较小的发动机油位变化。另外，其他发动机扭矩致动器的操作范围可被限制，以将发动机扭矩限制为小于阈值扭矩量。方法300前进到退出。
[0052]
在315处，方法300使双态流体水平传感器的预期切换数量的计数增大值一。方法300不会使双态流体水平传感器的实际切换数量的计数增大，因为双态流体水平传感器不
会改变其输出状态。方法300前进到316。
[0053]
以此方式，方法300可估计存储在流体存储箱或贮存器中的流体的水平。方法300可提供在流体贮存器的容量的1/16(或更少)到全流体贮存器容量的范围内的估计值。方法300可输出在流体贮存器的容量的1/16到全贮存器容量的范围内的数十或数百水平估计值。例如，方法300可输出流体贮存器的容量的1/4、1/3、3/8、5/16、3/4、7/8等的流体水平估计值。另外，方法300可将流体水平估计值乘以流体贮存器容量以确定存储在流体贮存器中的流体的体积。
[0054]
现在参考图4，示出双态流体传感器切换比率、车辆加速度和存储在流体贮存器中的流体的体积之间的示例关系。关系400包括表示双态流体传感器切换比率的竖直轴线。水平轴线表示车辆加速度(例如，横向或纵向)。曲线402-410表示流体存储贮存器或箱中的流体的水平或量。因此，对于包括双态流体传感器切换比率和车辆加速率的对，可在双态流体传感器切换比率与车辆加速度相交的位置处确定流体水平。例如，如果双态流体传感器切换比率为0.5，并且车辆加速度为0.75m/s2，则流体水平由曲线402指示。曲线402可表示比曲线410(例如，流体贮存器容量的5/8)更低的流体水平(例如，流体贮存器容量的1/4)。
[0055]
以此方式，图4所示的关系或传递函数可以是用于确定存储在流体贮存器或箱中的流体水平的基础。可观察到，当较低流体水平存储在流体贮存器中时，双态流体水平传感器切换比率可在较低车辆加速度下增大。与在较高车辆加速率存在之前可能不会引起双态流体水平切换的状态发生改变的较高流体水平相比，较低流体水平可能会引起双态流体水平切换在较低车辆加速度水平下改变状态。
[0056]
现在参考图5，示出用于操作车辆的第二方法。方法500的至少部分可被实现为存储在非暂时性存储器中的可执行控制器指令。方法500可与图1和图2的系统协作操作。另外，方法500的部分可以是在物理世界中采取以变换致动器或装置的操作状态的动作。图5的方法可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被并入图1和图2的系统中。图5的方法确定存储在流体贮存器中的流体的水平(例如，油盘中的油位、燃料箱中的燃料水平、挡风玻璃刮水器箱中的流体水平等)。
[0057]
在502处，方法500确定车辆工况。车辆工况可包括但不限于车辆加速度(例如，正或负纵向、横向正、横向负)、车速、发动机转速、环境空气温度以及发动机温度。方法500可基于传感器的输出来确定各种车辆工况。方法500前进到504。
[0058]
在504处，方法500判断是否估计箱或贮存器(例如，油盘)中的流体水平。当满足选定状况时，方法300可判断要估计箱或贮存器中的流体水平。例如，当发动机温度大于阈值时或在发动机已经运行了预定时间量之后，方法500可判断要估计或推断流体箱或贮存器中的流体水平。此外，方法500可响应于其他车辆工况、诸如响应于起动发动机的请求或当环境温度大于阈值温度时判断要估计或推断流体箱或贮存器中的流体水平。如果方法500判断要估计或推断流体水平，则答复为是，并且方法500前进到506。否则，答复为否并且方法500前进到550。
[0059]
在550处，方法500显示先前确定的流体水平。先前确定的水平可能已被存储到控制器存储器。方法500前进到退出。
[0060]
在506处，方法500判断双态流体水平传感器的输出状态是否已经改变。如果输出从高水平切换到低水平，则可确定双态流体水平传感器的输出状态已经改变。替代地，如果
输出从低水平切换到高水平，则可确定双态流体水平传感器的输出状态已经改变。如果方法500判断双态流体水平传感器的输出已改变状态，则答复为是，并且方法500前进到508。否则，答复为否，并且方法500返回504。
[0061]
在508处，方法500捕获并存储引起或导致双态流体水平传感器输出的状态变化的车辆加速度大小(例如，横向或纵向)。方法500前进到510。
[0062]
在510处，方法500引用经由在508处确定的车辆加速度描述存储在流体水平贮存器中的流体水平的函数或关系。所述函数输出对应于车辆加速率的所估计流体水平。在一个示例中，函数或关系可如图6中所描述。此外，可经由监测流体贮存器中的流体水平并且确定双态燃料水平切换改变状态所在的水平和车辆加速率来凭经验确定所述函数中所包括的值。
[0063]
然后，方法500可在显示面板和/或人机界面上显示存储在流体贮存器中的流体水平。另外，方法500可响应于存储在流体贮存器中的所估计流体水平来调整一个或多个发动机扭矩致动器。在一个示例中，如果存储在流体贮存器中的所估计流体水平小于阈值，则可限制发动机可能产生的扭矩量以降低发动机退化的可能性。例如，如果存储在发动机油盘中的所估计流体量小于阈值水平，则发动机扭矩输出可能会被限制为小于发动机的全扭矩输出容量的百分之七十。可通过将发动机节气门开度限制为小于阈值量来限制发动机扭矩。此外，发动机燃料喷射器可被限制为喷射小于阈值燃料量。可限制发动机的扭矩输出，使得可减小车辆加速度，从而可在发动机油泵拾像管处观察到较小的发动机油位变化。另外，其他发动机扭矩致动器的操作范围可被限制，以将发动机扭矩限制为小于阈值扭矩量。方法500前进到退出。
[0064]
现在参考图6，示出双态流体传感器切换所在的加速率与存储在流体贮存器中的流体的体积之间的示例关系。关系600包括表示存储在流体贮存器中的流体的体积的竖直轴线。水平轴线表示车辆加速度大小(例如，横向或纵向加速度)。线602表示双态流体水平传感器改变其输出状态所在的车辆加速度水平与流体贮存器中的流体水平之间的关系。可经由将曲线拟合到数据点620-628来确定线602的方程。因此，对于双态流体水平传感器改变其输出状态所在的车辆加速率，可确定流体贮存器中的唯一流体水平。例如，如果双态流体传感器在1.0m/s2时切换，则流体水平可以是11升。类似地，如果双态流体传感器在4.0m/s2时切换，则流体水平可以是7.6升。以此方式，图6所示的关系或传递函数可以是用于确定存储在流体贮存器或箱中的流体水平的基础。
[0065]
因此，图5和图6的方法提供了一种用于确定流体贮存器中的流体水平的方法，其包括：将具有仅两个离散输出水平的流体水平传感器的输出接收到控制器；将车辆加速度数据接收到控制器；以及响应于流体水平传感器的输出和车辆加速度数据来调整流体贮存器的流体水平的指示。所述方法包括其中调整流体水平的指示包括将指示调整到多于三个不同水平。所述方法包括其中加速度数据包括纵向和横向加速度数据。所述方法包括其中仅两个离散输出水平中的第一水平指示流体存在。所述方法包括其中仅两个离散输出水平中的第二水平指示流体不存在。所述方法包括其中经由人/机界面来提供流体贮存器的流体水平的指示。所述方法还包括响应于流体水平传感器的状态变化和指示车辆加速率的变化的车辆加速度数据的缺少来指示流体水平传感器的退化。所述方法还包括响应于流体水平传感器的输出和车辆加速度数据来调整发动机致动器。
[0066]
图3和图5的方法还提供了一种用于确定流体贮存器中的流体水平的方法，其包括：将具有仅两个离散输出水平的流体水平传感器的输出接收到控制器；将车辆加速度数据接收到控制器；根据流体水平传感器的状态变化的计数与流体水平传感器的预期状态变化的计数的比率来调整流体贮存器的流体水平的指示。所述方法包括其中预期状态变化的计数是基于车辆加速度数据。所述方法还包括根据比率和车辆加速度数据来确定流体水平。所述方法还包括响应于流体水平的指示来调整发动机致动器。所述方法包括其中发动机致动器是扭矩致动器。所述方法包括其中扭矩致动器被调整以限制发动机扭矩输出。所述方法包括其中车辆加速度数据包括纵向加速度和横向加速度。所述方法包括其中流体水平传感器是油位传感器。
[0067]
在另一表示中，图3和图5的方法提供了一种用于确定流体贮存器中的流体水平的方法，其包括：将具有仅两个离散输出水平的流体水平传感器的输出接收到控制器；将车辆加速度数据接收到控制器；以及根据在流体水平传感器的输出改变状态的阈值时间量内的车辆加速率来调整流体贮存器的流体水平的指示。所述方法还包括响应于流体贮存器的流体水平来调整发动机致动器。所述方法包括其中发动机致动器是发动机节气门。
[0068]
应注意，本文所包括的示例控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所描述的具体例程可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一者或多者。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可按所示的顺序执行、并行地执行或者在某些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文所描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供。可依据所用的特定策略重复地执行所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可图形地表示要被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当通过结合一个或多个控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来执行所描述的动作时，控制动作还可变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
[0069]
这是对本说明书进行的总结。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，本领域技术人员在阅读本说明书之后，将想到许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置操作的i3、i4、i5、v6、v8、v10和v12发动机可使用本说明书来获益。
[0070]
根据本发明，提供一种用于确定流体贮存器中的流体水平的方法，其具有：将具有仅两个离散输出水平的流体水平传感器的输出接收到控制器；将车辆加速度数据接收到所述控制器；以及响应于所述流体水平传感器的所述输出和所述车辆加速度数据来调整流体贮存器的流体水平的指示。
[0071]
根据一个实施例，调整所述流体水平的所述指示包括将所述指示调整到多于三个不同水平。
[0072]
根据一个实施例，所述加速度数据包括纵向和横向加速度数据。
[0073]
根据一个实施例，所述仅两个离散输出水平中的第一水平指示流体存在。
[0074]
根据一个实施例，所述仅两个离散输出水平中的第二水平指示所述流体不存在。
[0075]
根据一个实施例，所述流体贮存器的所述流体水平的所述指示是经由人/机界面
来提供。
[0076]
根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于流体水平传感器的状态变化和指示车辆加速率的改变的车辆加速度数据的缺少来指示流体水平传感器的退化。
[0077]
根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于所述流体水平传感器的所述输出和所述车辆加速度数据来调整发动机致动器。
[0078]
根据本发明，提供了一种用于确定流体贮存器中的流体水平的方法，其具有：将具有仅两个离散输出水平的流体水平传感器的输出接收到控制器；将车辆加速度数据接收到所述控制器；以及根据所述流体水平传感器的状态变化的计数与所述流体水平传感器的预期状态变化的计数的比率来调整流体贮存器的流体水平的指示。
[0079]
根据一个实施例，所述预期状态变化的计数是基于所述车辆加速度数据。
[0080]
根据一个实施例，本发明的特征还在于根据所述比率和所述车辆加速度数据来确定所述流体水平。
[0081]
根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于所述流体水平的所述指示来调整发动机致动器。
[0082]
根据一个实施例，所述发动机致动器是扭矩致动器。
[0083]
根据一个实施例，所述扭矩致动器被调整以限制发动机扭矩输出。
[0084]
根据一个实施例，所述车辆加速度数据包括纵向加速度和横向加速度。
[0085]
根据一个实施例，所述流体水平传感器是油位传感器。
[0086]
根据本发明，提供了一种车辆系统，其具有：流体贮存器，所述流体贮存器包括具有仅两个离散输出水平的流体水平传感器；一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可指示车辆的加速度；以及控制器，所述控制器包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中，以响应于所述流体水平传感器和指示所述车辆的位置的所述一个或多个传感器的输出来指示所述流体贮存器中的流体水平。
[0087]
根据一个实施例，本发明的特征还在于用于在所述流体水平传感器的输出改变状态时捕获车辆加速率的指令。
[0088]
根据一个实施例，所述一个或多个传感器包括一个或多个加速度计。
[0089]
根据一个实施例，所述流体水平经由所述控制器被指示为三个或更多个不同的流体水平。

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