专利名称：车辆的尿素监测和补给规划的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆远程信息处理系统，且更具体地说涉及提供为了在一些装备有柴油机的车辆上补给排气后处理所需的尿素的车辆的路线规划和程序设定。
背景技术：
从2010年开始，在美国装备有柴油机的公路车辆需要满足严厉的排放标准。一种为减小柴油机排放的后处理技术、即可选催化还原(SCR)需要尿素。美国环境保护协会已要求如果柴油机污染控制系统无法运行的话车辆将不能使用。装备有SCR的车辆上的车载尿素供给的耗尽会是需要使车辆停用的状况。存在确保尿素合理可用性的需要，以使商用车的使用者能在存有较少的尿素分布基础设施的条件下对车载尿素供给进行补给。巴顿和朗斯代尔的2003年8月M-28日的柴油机减排(DEER)会议所写的陈述尿素成本会由分布成本所控制而非主要由生产成本或原材料成本所控制。在液态测量的尿素消耗等于约5%的燃油消耗的条件下，根据通常用于重型卡车的6. 5米每加仑的平均燃油经济性，25加仑的尿素储罐支持车辆3250米的行程。 在生产设备附近的尿素补给便于使其成本最小，以保证一定的成本节约。然而，由于技术发展会致使基于尿素的SCR系统报废，因而可能会抑制尿素分配系统的发展。如果车辆须停止运行等待尿素补给，则由于车辆不能使用并需要将尿素紧急输送至车辆，因而其所有者会产生大量费用。有利的是，预计补给供给的需求并且能够有效地将车辆路线设计在现存供给的附近，预先规划补给和/或预先定位供给以使车辆的停工时间最小。本发明的受让人操作国际智型车辆智能系统、即增强型车辆远程信息处理系统， 该增强型车辆远程信息处理系统通过车载电子设备和离车电子设备的混合提供车辆性能追踪、诊断功能以及测绘能力。车辆的作用在会接收该系统。离车电子设备包括无线通信系统和全球定位系统(GPS)。
发明内容
对于装备有内燃机和使用尿素的SCR排气后处理系统的车辆，本发明将可得到的尿素供给信息与车辆位置、路线以及尿素消耗信息整合，以引导驾驶员获得尿素再供给，或者至少自动产生命令以将尿素供给定位在目标位置处。定位信息系统提供当前的车辆位置。车辆追踪燃料消耗和尿素储罐充填水平。该数据通过通信线路发送至中央数据处理服务器，该中央数据处理服务器能访问沿可能的线路的当前的和计划的尿素可用性，且将数据返回至车辆的驾驶员。在下面的书面描述中，附加的效果、特征和优点将会变得显而易见。
在所附的权利要求书中描述了认为是本发明特征部分的新颖性特征。然而，下面结合附图参照一示例性实施例的详细描述，将最佳地理解本发明自身和较佳使用模式及其另外的目的和优点，在附图中图1是适合于用以增强商用车服务时间的数据状况的数据收集和集成系统的远程信息处理系统的示意图。图2是适合于用在图1所示的数据收集和集成系统中的车辆控制器区域网络控制系统的框图。图3是与用于尿素供给的车辆识别和路线相关的简化流程图。
具体实施例方式现在参见附图并具体参见图1，示出概括性车辆远程信息处理系统100，重点强调用于车辆管理的中央支持。可使用一个或多个车辆、通常是大量的车辆来实施车辆远程信息处理系统100。这些车辆由车辆102所指代，使用任何便利的装置使车辆与制造商的服务器或车辆操作员服务器114进行通信。通常通过蜂窝电话线108实施该链接，以与蜂窝电话基站112或短程RF线路相链接。车辆102包括基于控制器区域网络(CAN)系统104的电子控制系统。该控制器区域网络系统104链接装在商用车102上的各种控制器以进行数据通信，并且允许对例如通过电话线106的远程数据通信服务进行中央致动和控制，以及允许使用例如采用读取GPS 卫星110的全球定位单元108的全球定位服务。蜂窝电话基站112由陆线所链接，该陆线(如果较佳地话)包括互联网服务器，用以将来自蜂窝电话链接108的数据传送给服务器114。如下文详细描述，来自车辆102的数据可包括与发动机负荷、极端制动使用以及由CAN系统104所收集的其它车辆运行变量有关的信息。转发自车辆102的记录数据被表示成时间、日期、位置以及里程。数据可通过连接装置115(例如短程RF或直接手持线连接)经由蜂窝电话线从车辆转发至服务器114，该服务器访问统计处理服务器124，用以根据其与车辆102的燃油消耗的历史关联确定所预计的尿素供给持续。可访问包括地理信息系统的数据库128，以根据车辆路线来预计燃油消耗(如果可行的话)，并且更新尿素供点列表用以向上传输至车辆102上的驾驶员。服务器 114维护具有用于每辆车102的网页的网点，该网点可包括具有车辆位置和符号、以及可得到的尿素供给的供给位置的地图，强调供给沿所预计的车辆路线定位，并且潜在地提供诸如价格、站点运行小时等等其它信息。服务器114维护由数据库1 上的里程所索引的车辆统计数据库，以及在地理分布的尿素加注设备190处的尿素的可用性。在尿素使用中所允许的这些记录倾向于由比较运算所检测出，且结果被放在网点122上的固定网页上，用于管理使用。现在参照图2，示出例如用在车辆102上的控制器区域网络系统104的特征。该控制器区域网络104具有作为功能元件的、基于微处理器272和存储器274的可编程主体计算机230。存储器274还可既包括易失性部分又包括非易失性部分(未示出)。微处理器 272通过传统总线与可编程主体计算机230的其它部件进行通信。计算机的其它部件是用于处理网络通信的输入/输出装置，包括第一(公用)控制器区域网络(CAN)界面250和第二(私人)控制器区域网络(CAN)界面250。车辆电力系统245为所有部件提供动力。 微处理器272直接连接于安装在车辆驾驶室中的输入装置和输出装置。
CAN系统104包括两个不同的基于第一总线和第二总线的控制器区域网络，第一总线使用用于J1939网络的汽车工程协会(SAE)标准的公用代码，而第二总线使用私人代码，且该私人代码能在该标准下进行定义。“私人”仅仅意味着标准格式的J1939数据块可由OEM根据需要来限定。公用总线首先将CAN界面250连接于多个系统控制器，这些系统控制器包括仪器和转换开关组212、仪表盘214、防抱死制动系统控制器219、传动控制器216 以及发动机控制器220。这些控制器中的任何控制器还可连接于与特定控制器相关联的一个传感器或传感器组。例如，ABS控制器219从传感器231收集数据，这些传感器至少包括用于确定侧滑的轮速传感器。传动控制器216可追踪传动液水平或者包括来自驱动链传感器217的驱动轴转速计。然而，最重要的传感器集合是连接于发动机控制器230的发动机传感器组件221，该传感器组包括发动机转速计、进气温度计(提供环境温度的合理读数)、 冷却剂温度以及发动机油的温度、高度和介电常数的读数。该发动机控制器220提供用于尿素水平传感器270的便利的连接点，该尿素水平传感器270监测尿素储罐271的充填水平。微处理器/主体计算机230本身是控制器并且可用于直接监测车辆部件，例如连接于电子系统233的灯的工作状况。主体计算机230作为控制器而在两个不同的CAN总线上操作。使用私人代码的装置联接于第二总线，且在此包括GPS接收单元对2、特制控制器 244以及蜂窝电话收发单元M0，且每个装置都包括CAN界面250。收发单元MO附加地包括微控制器Ml、调制单元对3以及连接于天线247的收发单元M5。由主体计算机230、多数通过第一 CAN网络所收集的数据使用为该功能而限定的代码块、通过第二 CAN网络传送至蜂窝电话单元对0，在该蜂窝电话单元240处这些数据用于调制作为信号传输的载体。主体计算机230具有通至例如里程的数据以及计时信息、燃油消耗和尿素储罐充填水平以及 GPS数据的通路，使得主体计算机能将数据记录值压制成与传感器读数相关联的、落在正常读数范畴之外的时间、日期、里程以及位置，或者满足由操作者所限定的一定标准。这基于为维持用于中央服务器114使用的记录的需求或愿望。参照图3，示出用于描述车辆和支持本发明系统和处理的服务器水平的操作的流程图。在车辆启动时和此后的周期性循环时，从GPS单元303或等价物获得车辆102的位置(步骤301)。在步骤305更新车辆的目的地列表。GPS定位信息可用于从列表顶部关键地排除目的地，并且接下来可重新安排和添加目的地。每次更新该目的地列表，则所预计的路线改变(步骤307)。可访问地理信息系统309以得出包括诸如绕道或甚至临时交通状况之类考虑的路线。可设想在一些车辆上，可根据路线的可用性和拥堵状况交互性地做出路线和目的地命令。可根据为所选路线而预计的燃油经济性和基于预计使用和目前的尿素储罐充填水平而估计的范围来预计尿素消耗311。一旦完成该步骤，则会产生显示给驾驶员的尿素补给选项(步骤313)，强调沿所预计路线定位的尿素加注设备190。如果该选项并不是较佳的，则可考虑在尿素加注设备190预先集结尿素(步骤31 ，并进行供给定位(步骤 317)。本领域的那些技术人员现在应理解，可存在本发明的替代实施例。尽管本发明仅以其一个形式来示出，但并不因此受限制，而是可不脱离本发明的精神实质和范围作出各种改变和修改。
权利要求
1.一种用于装备有内燃机和使用尿素的排气后处理系统的车辆的尿素补给管理系统， 所述尿素补给管理系统包括位置确定单元，所述位置确定单元安装在所述车辆上； 尿素储罐和尿素储罐充填水平传感器；远程服务器，所述远程服务器具有通至地理信息的通路，且所述地理信息包括用于车辆的提供尿素补给位置；主体计算机，所述主体计算机安装在所述车辆上并连接成从所述位置确定单元和所述尿素充填水平传感器接收数据，并且接收来自驾驶员输入/输出界面上的输入，并将信息显示在所述驾驶员输入/输出界面上；通信系统链接，所述通信系统链接位于所述远程服务器和所述主体计算机之间； 所述远程服务器响应于所述车辆位置和所述尿素储罐充填水平，以通过所述通信系统链接将尿素供给位置提供给所述主体计算机，以显示在所述驾驶员的输入/输出界面上。
2.如权利要求1所述的尿素补给管理系统，其特征在于，还包括所述远程服务器还利用所述车辆位置、车辆目的地以及路线信息来提供对所述尿素补给位置的分析，从而为所述驾驶员提供驾驶引导，以获得显示在所述驾驶员输入/输出界面上的尿素再供给。
3.如权利要求2所述的尿素补给管理系统，其特征在于，还包括还对所述远程服务器进行编程，以产生将尿素输送至可从车辆的所预计路线达到的位置的命令。
4.如权利要求3所述的尿素补给管理系统，其特征在于，还包括所述远程服务器对照所述尿素储罐充填水平追踪燃油消耗，并且根据尿素储量来评估车辆运行范围。
5.如权利要求4所述的尿素补给管理系统，其特征在于，还包括提供所述主体计算机以除去、添加和重新安排目的地列表。
6.一种对装备有柴油发动机的、使用尿素来进行之后排气处理的车辆上的尿素补给进行管理的方法，所述方法包括如下步骤周期性地更新用于所述车辆的目的地列表；从所述目的地列表和地理信息系统中确定用于所述车辆的路线；监测尿素储罐充填水平，并根据尿素消耗和尿素储量来评估车辆的剩余运行范围；以及为所述车辆驾驶员显示连接到确定路线的供给站列表。
7.如权利要求6所述的管理尿素补给的方法，其特征在于，所述方法包括以下附加步骤响应于无供给站可用的指示，命令将尿素供给输送至用于补给所述车辆的指定位置。
8.一种用于机动车辆尿素补给服务的数据集成系统，包括横贯地理区域定位的尿素加注设备和这些尿素加注设备处尿素可用性的中央数据库；在穿过所述地理区域时需要周期地尿素加注的多个车辆；以及通信系统，所述通信系统将多个车辆链接于所述中央数据库，使所述车辆能指示尿素补给的需求，且使所述中央数据库向车辆分配预期尿素加注设备的个性化列表。
9.如权利要求8所述的数据集成系统，其特征在于，所述系统还包括所述多个车辆包括数据处理设备，所述数据处理设备运行产生和更新目的地列表。
10.如权利要求9所述的数据集成系统，其特征在于，所述系统还包括所述中央数据库基于所述目的地列表并响应于对于尿素补给的预测需求而为每个车辆提供路线。
11.如权利要求10所述的数据集成系统，其特征在于，所述系统还包括 用于指令用于车辆的尿素定位的装置。
全文摘要
尿素供给信息与车辆位置、路线以及尿素消耗信息结合以引导驾驶员获得尿素再供给，或者至少自动产生命令以将尿素供给定位在目标位置处。
文档编号F01N3/20GK102216581SQ200980145667
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月12日 优先权日2008年11月13日
发明者P·查博尼奥 申请人:万国卡车知识产权有限公司