预警系统及预警方法与流程

本发明是有关于一种预警系统及预警方法，特别是有关于一种针对车辆燃油泵浦的预警系统及预警方法。

背景技术：

车辆于现代已为十分普及的交通运输工具，而车辆由许多装置及零件构成，当其中任一装置或零件发生故障时都可能影响车辆的正常运作，甚至造成车上驾驶及乘客的危险。因此，针对车辆上例如引擎、变速箱及车内电子系统等，常见通过车上诊断系统来即时监控，以避免临时的突发状况。

然而，针对车辆的引擎燃油泵浦，目前市面并未见有即时检测系统，而是必须定期至车厂通过燃油泵浦压力测试仪进行检查，并作预防性保养及更换。但因为车辆种类、驾驶习惯和行驶状况的不同，并无法有效判断保养及更换的时机。此外，车厂针对燃油泵浦的检测仪器属于专业设备，一般人无法随时进行检测。若在车辆行进时，引擎燃油泵浦发生故障，则车辆会发生抛锚，进而可能造成车祸等事件。

技术实现要素：

为了有效监控车辆的燃油泵浦的使用状况及寿命，并及时发出警告信息提醒驾驶更换燃油泵浦，本发明的一方面是关于一种预警系统。预警系统用于包含燃油泵浦及引擎的车辆。预警系统包含测量装置、计算装置及警告装置。测量装置用以测量引擎的当前转速，并且统计当前转速分别于多个转速值的多个运转时间。计算装置用以根据分别于这些转速值时的运转时间，计算对应这些转速值下燃油泵浦的多个损耗时间。当这些损耗时间累计的一累积损耗时间达预设临界值时，警告装置产生警告信息。

较佳地，当这些转速值中其中一转速值未达一门槛值时，计算装置将其中一转速值所对应的其中一运转时间作为燃油泵浦的其中一损耗时间。

较佳地，当这些转速值中其中一转速值高于一门槛值时，计算装置将其中一转速值所对应的其中一运转时间乘以一加权指数后作为燃油泵浦的其中一损耗时间，其中加权指数与转速值成正相关。

较佳地，预设临界值与燃油泵浦的一预估操作寿命相关。

较佳地，预警系统还包括一数据库，用以储存燃油泵浦的一预估操作寿命，当燃油泵浦于预估操作寿命以外的时间点发生故障时，数据库根据燃油泵浦故障当时的累积损耗时间决定是否更新预估操作寿命为一新预估操作寿命。

较佳地，数据库还进一步计算累积损耗时间与预估操作寿命之间的一差值，当差值位于一门槛范围内时，数据库计算燃油泵浦的累积损耗时间与预估操作寿命的一平均值，并以平均值更新预估操作寿命为新预估操作寿命，而当差值超出门槛范围时，数据库不更新预估操作寿命。

本发明的另一方面是关于一种预警方法。预警方法是用于一车辆，其中车辆包括一燃油泵浦及一引擎，预警方法包括：读取引擎的一当前转速，并且测量当前转速分别于多个转速值的多个运转时间；根据分别于此多个转速值时的多个运转时间，计算对应此多个转速值下燃油泵浦的多个损耗时间；以及当此多个损耗时间累计的一累积损耗时间达一预设临界值时，产生一警告信息。

较佳地，当这些多个转速值中其中一转速值高于一门槛值时，预警方法还包括：将其中一转速值所对应的其中一运转时间乘以一加权指数后作为燃油泵浦的其中一损耗时间，其中加权指数与转速值成正相关。

较佳地，预设临界值与燃油泵浦的一预估操作寿命相关。

较佳地，燃油泵浦具有一预估操作寿命，当燃油泵浦于预估操作寿命以外的时间点发生故障时，该预警方法还包括：计算燃油泵浦故障当时的累积损耗时间与预估操作寿命的平均值，并以平均值更新预估操作寿命为一新预估操作寿命。

通过本揭露文件的预警系统及预警方法，车辆驾驶人可及时得知燃油泵浦已接近其寿命期限，而及时进行更换，使行车安全有更进一步的保障。此外，本揭露文件通过车辆引擎运转速度为计算燃油泵浦寿命的依据，不同于通过压力检测仪直接检测燃油泵浦的传统作法，使检测过程更加简单、方便，且亦具有即时性。在预警系统发出警告前，驾驶也不再需要随时至车厂检测燃油泵浦。

附图说明

图1为根据本发明一实施例所绘示的预警系统架构图；

图2为根据本发明一实施例所绘示的预警系统架构图；

图3为根据本发明一实施例所绘示的预警方法流程图；以及

图4为根据本发明一实施例所绘示的预警方法流程图。

具体实施方式

以下将以附图及详细叙述清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

在全篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本揭露的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本揭露的描述上额外的引导。

请参阅图1，图1绘示本揭露文件的一实施例的预警系统架构图。在图1中，预警系统100与车辆110电性连接，于图1所示的实施例中，预警系统100可为独立外接装置，预警系统100包含可与车辆110连接的连接器，以方便使用者于需要时将预警系统100连接至车辆110的数据传输界面，或方便使用者可于不同车辆间共用同一预警系统100。于另一实施例中，预警系统100可内建于车辆110中(图中未示)，并与车辆110中的计算机系统112电性连接。

如图1所示，车辆110包含计算机系统112、引擎114及燃油泵浦116。计算机系统112为车辆110的嵌入式系统，用以控制车辆110的行进及监测车辆110的各项信息，例如车速、引擎转速及油量等等。燃油泵浦116用以将汽油输送至引擎114以供引擎114运作，而计算机系统112可读取引擎114的转速数据。其中燃油泵浦116具有预估操作寿命，此预估操作寿命通常由制造商提供，不同厂牌、年份或车种的燃油泵浦116具有不同的预估操作寿命。当燃油泵浦116的运作时间接近或超过预估操作寿命时，即表示燃油泵浦116的故障机率可能大幅增加，因此必须及时更换燃油泵浦116。

预警系统100用以计算燃油泵浦116的损耗时间，以于燃油泵浦116于接近预估操作寿命时发出警告。预警系统100包含测量装置102、计算装置104及警告装置106。测量装置102与计算装置104电性连接，而计算装置104与警告装置106电性连接。

具体而言，测量装置102例如为车上诊断系统(On-Board Diagnostics,OBD)，其电性连接车辆110的计算机系统112以持续读取引擎114的当前转速，并统计当前转速分别于多个转速值的多个运转时间。举例来说，当引擎114于转速值A1(举例来说，转速值A1可以是一固定数值如3000rpm，或者是一定的数值范围2951rpm～3050rpm)的总运转时间为P1，而于另一转速值A2(举例来说，转速值A2可以是一固定数值如3100rpm，或者是一定的数值范围3051rpm～3150rpm)的总运转时间为P2，则测量装置102将记录转速值A1、A2及其等分别对应的运转时间P1及P2。而因为车辆110行进时，引擎114的当前转速不为定值，即车速根据驾驶习惯或路况而有快有慢，因此每一转速值对应的运转时间将随着时间推移而累积变化。

于另一实施例中，测量装置102亦可每隔一时间区间即记录当前时间区间内的引擎114转速的平均值。亦即，测量装置102可以根据任何规则记录引擎114的转速与所对应运转时间。

计算装置104例如为处理器或系统单晶片(System on Chip，SoC)，用以根据引擎114于每一转速值时对应的运转时间来计算对应燃油泵浦116的损耗时间。警告装置106为一信息产生界面，例如为显示屏幕、扬声器、传输信息的装置或其等的结合等，其受控于计算装置104。当损耗时间累计的累积损耗时间达预设临界值时，警告装置106将产生警告信息，以提醒驾驶更换燃油泵浦116。其中预设临界值相关于燃油泵浦116的预估操作寿命。

举例来说，当预估操作寿命为5000小时，则预设临界值可例如为4500小时，以使警告装置106可以于燃油泵浦116的预估故障机率变高的时机之前提早发出警告。预设临界值亦可由车厂提供或驾驶自行设定，本揭露文件并不加以限制。当警告装置106为传输装置时，可将警告信息传递至车辆110的汽车仪表板以显示警告文字信息、闪烁警告标示等，而当警告装置106为显示屏幕或扬声器时，可于显示屏幕显示警告信息或发出警示音来提醒驾驶。应理解的是，警告装置106并不限定仅产生文字、图像或声音信息，任何可达到告知驾驶的作动皆可为警告装置106的提醒机制。

于一实施例中，预警系统100更可与数据库连接，如图2所示。图2中，预警系统100与数据库120通过有线(例如传输线等)或无线(亦如Wi-Fi或蓝牙等)方式连接，以写入或读取数据库120中的数据。数据库120为车辆知识库，其储存有车辆110的预估操作寿命信息，或甚至储存有各厂牌及各型号的车辆预估操作寿命信息。数据库120可设置于一线上服务器中，供各使用者的预警系统100通过远端无线存取。或者，数据库120亦可内建于预警系统100之中，并可定期手动或自动与线上数据库同步更新。

关于预警系统100的详细预警步骤请参阅图3。图3绘示本揭露文件的一实施例的预警方法300的流程图。预警方法300包含步骤S310、S320、S330、S340、S350、S360等步骤。于步骤S310中，测量装置102将即时侦测引擎114的当前转速，并统计当前转速于多个转速值的多个运转时间。

因为引擎114的转速与燃油泵浦116的供油压力相关，当转速越高，燃油泵浦116的供油频率也越高，导致燃油泵浦116损耗更多，即操作寿命消耗更快。于是步骤S320中，计算装置104判断转速值是否高于一门槛值。当转速值低于门槛值时，则以此转速值对施的运转时间作为燃油泵浦116的损耗时间。而当转速值高于门槛值时，则进入步骤S330，将此转速值对应的运转时间乘上一加权指数作为燃油泵浦116的损耗时间，表示高于门槛值的转速值所消耗的寿命更多。其中门槛值可根据引擎110的性能作设定，而加权指数与转速成正相关。

举例来说，设定门槛值为3000rpm，当车辆110原以3000rpm定速行驶，则此转速下的运转时间即为燃油泵浦116的损耗时间。而车辆110于某一时间点时加速至4500rpm，并于4500rpm的转速维持0.5秒后回复3000rpm。其中假设车辆110于3000rpm提速至4500rpm后回复为3000rpm的过程中，经历3500rpm、4000rpm、4500rpm三个转速阶段，各阶段皆历时0.5秒，即实际历时1.5秒。因为3500rpm、4000rpm、4500rpm皆大于门槛值3000rpm，则例如以下列公式(1)计算损耗时间：

Tb＝Ta×{1+(RPM-Th)/Th}…公式(1)

其中Tb为损耗时间，Ta为各转速值对应的原运转时间，RPM表示转速值，Th表示门槛值(3000)，而{1+(RPM-Th)/Th}即为加权指数。

根据公式(1)，车辆110于引擎114于3500rpm、4000rpm、4500rpm时，总计损耗时间为：

Tb＝0.5×{1+(3500-3000)/3000}

+0.5×{1+(4000-3000)/3000}

+0.5×{1+(4500-3000)/3000}

＝2

即此提速过程的损耗时间为2秒，相较于实际运转时间1.5秒提高了约33％。应注意的是，上述公式(1)仅为本揭露文件的一说明示例，加权指数亦可根据转速的快慢作例如非线性的调整等，此外门槛值亦不限定于单一门槛值，例如每一门槛值对应的加权指数也可不同，本揭露文件皆不加以限制。

此外，于一实施例中，若转速值是以数值范围区间作统计，则公式(1)中参数RPM即以数值范围的中间值代入。举例来说，假设当前转速落于数值范围2951rpm～3050rpm之间，则以数值范围2951rpm～3050rpm的中间值3000rpm作为参数RPM代入公式(1)计算。

接着，进入步骤S340计算累积损耗时间，及进入步骤S350，判断累积损耗时间是否已达(大于等于)预设临界值。于此实施例中，燃油泵浦116的预估操作寿命例如为5000小时，预设临界值例如为4500小时。当步骤S350中判断的累积损耗时间已达预设临界值时，预警方法300执行步骤S360，由警告装置106发出警告信息。当驾驶接收到警告信息并更换燃油泵浦116后，损耗时间将重新开始累计。而若步骤S350判断累积的损耗时间尚未达预设临界值，则重复执行步骤S310～S350继续累积损耗时间。

于本揭露文件的另一实施例中，预估操作寿命是可变动更新的。请参阅图4绘示的本揭露文件的一实施例的预警方法400的流程图。预警方法400包含如预警方法300中步骤S310、S320、S330、S340、S350、S360，此外，预警方法400还包含步骤S342、S370、S372、S380、S390等步骤。其中，于步骤S310～S340中，预警系统100仍同样即时侦测引擎114的当前转速并统计当前转速于多个转速值的多个运转时间，以及计算各转速值对应的损耗时间及总累积损耗时间。接着，预警方法400进入步骤S342，判断燃油泵浦116是否发生故障。若于步骤S342未发现故障，则预警方法400进入步骤S350继续判断燃油泵浦116的累积损耗时间是否超出预设临界值，以及当累积损耗时间超出预设临界值时，进入步骤S360以发出警告。

而若于步骤S342发现车辆110的燃油泵浦116发生故障时，则预警方法400将导向步骤S370。步骤S370将判断燃油泵浦116故障时所累积的损耗时间是否等同预估操作寿命。一般来说，若警告系统106发出警告后，驾驶仍继续驾驶车辆110而不更换燃油泵浦116，则燃油泵浦116于到达预估操作寿命左右时即可能发生故障。其中，燃油泵浦116发生故障时的累积损耗时间理想上应等同预估操作寿命。然而因为预估操作寿命为车厂提供的预测参考值，与燃油泵浦116实际故障时机可能存有误差，且故障时机也可能因为燃油泵浦116的制造过程差异、零件品质参差不齐或驾驶习惯迥异而有不同。因此，燃油泵浦116发生故障时的累积损耗时间不一定等同预估操作寿命，即燃油泵浦116可能于非预估操作寿命时间点以外发生故障。

其中，燃油泵浦116可能于到达预估操作寿命前即发生故障，或者于到达预估操作寿命后仍可持续运作一段时间，导致实际故障时机超出预估操作寿命。此种于预估操作寿命时间点以外发生的非预期故障并非为任何预警系统所能预测的，故可将此非预期故障发生时燃油泵浦116的累积损耗时间作为一参考值，并决定是否更新预估操作寿命为一新预估操作寿命，以于故障修复后或更换燃油泵浦116之后，供车辆110或任何其他同车款的车辆的预警系统100作后续参考。

此外，倘若故障时累积的损耗时间与预估操作寿命差异过大，表示此故障可能仅为特例或单一个案，并不具实际参考价值。例如，可能因为车祸导致燃油泵浦受到损毁，或者人为不当拆卸、改装等因素，都可能导致故障时累积的损耗时间与预估操作寿命差异过大。因此，若于步骤S370判断燃油泵浦116故障时所累积的损耗时间不等同预估操作寿命时，则进一步于步骤S372判断累积损耗时间与预估操作寿命之间的差值是否位于一门槛范围。累积损耗时间与预估操作寿命之间的差值即为累积损耗时间与预估操作寿命相减并取绝对值。

当此差值位于门槛范围(例如200小时)内时，表示故障时机累积的损耗时间具有一定参考价值，故进入步骤S380更新预估操作寿命为新预估操作寿命。其中可例如使数据库120计算燃油泵浦的累积损耗时间与预估操作寿命的平均值，并以此平均值更新预估操作寿命为新预估操作寿命。而当此差值超出门槛范围时，表示故障时机累积的损耗时间不具参考价值，预警方法400进入步骤S390不更新预估操作寿命。

其中，于一实施例中，上述更新预估操作寿命为新预估操作寿命的步骤中，并不限定以累积损耗时间与预估操作寿命的平均值作为新预估操作寿命。新预估操作寿命亦可依实际应用而根据任何以累积损耗时间与预估操作寿命为参数的公式所计算获得。根据实际故障发生时机为参考值来更新预估操作寿命，可使燃油泵浦116的寿命更接近实际情况。

而于更新预估操作寿命为新预估操作寿命后，若数据库120为预警系统100的内建数据库，则预警系统100可直接读取此新预估操作寿命，并根据此新预估操作寿命作后续的预警参考。而若数据库120设于线上服务器中，则可通过网络连线方式来同步更新预估操作寿命，以随时获得最接近真实的燃油泵浦116的寿命数据。

于另一实施例中，若于步骤S370判断燃油泵浦116的实际故障时机相等于预估操作寿命，则没有更新预估操作寿命的必要，预警方法400进入步骤S390以维持原预估操作寿命。

通过本揭露文件上述预警系统100及预警方法300、400的揭示，燃油泵浦可获得即时监控以确保行车安全，且当燃油泵浦发生非预期的故障时，预警系统也可动态地更新燃油泵浦的预估操作寿命，使预警系统的判断及预警机制愈加精确。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。