專利名稱：燃料停止輸送的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制車用燃料傳輸?shù)念I(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及利用一種方法來控制車輛燃料傳輸，該方法為燃料停止輸送極限提供更好的魯棒控制。
背景技術(shù)：
目前，車輛用約束電子控制完成許多功能，包括約束系統(tǒng)。例如，利用約束約束控制模塊在發(fā)生撞擊時控制充氣氣囊的啟用。約束控制模塊典型地由車輛用蓄電池驅(qū)動約束，該模塊還可以包含后備電源系統(tǒng)。
用一個單獨的機(jī)電式燃料流量切斷開關(guān)來停止車輛燃油泵在撞擊的情況下的操作是公知技術(shù)。燃料流量切斷開關(guān)可通過使燃油泵失效來阻止燃料的持續(xù)流動。燃料流量切斷開關(guān)基本上都位于車輛后部。僅利用一個單獨的機(jī)電式燃料流量切斷開關(guān)可能很不好，因為其增加了車輛的成本，而僅提供了一個單獨的閾值來判定車輛燃油系統(tǒng)是否失效。同樣，找到適合安裝該開關(guān)的位置很困難。
典型的約束控制模塊包括微處理器，并持續(xù)監(jiān)控從傳感器，例如加速計，雷達(dá)傳感器，和超聲波傳感器中接收的數(shù)據(jù)，上述傳感器向微處理器提供數(shù)據(jù)并幫助鑒別撞擊嚴(yán)重程度。一旦從傳感器中接收到潛在地表示碰撞事件的數(shù)據(jù)，約束控制模塊便將接收的數(shù)據(jù)與存儲的碰撞數(shù)據(jù)檔案做比較以確定是否發(fā)生了碰撞。一旦確定碰撞數(shù)據(jù)與預(yù)定大小的碰撞相符，約束控制模塊便可以啟用車輛約束系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在一實施例中，本發(fā)明提出了一種方法，其與控制向車輛燃料泵的信號輸出的約束控制模塊一起使用。當(dāng)撞擊傳感器感應(yīng)到車輛撞擊條件達(dá)到或超過該方法使用的燃料停止輸送極限時，該方法啟用燃料停止輸送信號。燃料停止輸送極限是基本橢圓的。
在另一實施例中，本發(fā)明提出了一種燃料停止輸送的系統(tǒng)，包括撞擊傳感器，從撞擊傳感器中接收數(shù)據(jù)的約束控制模塊，以及用于約束控制模塊的方法，當(dāng)撞擊傳感器感應(yīng)到車輛撞擊條件達(dá)到或超過上述方法使用的燃料停止輸送極限時，該方法啟用燃料停止輸送信號。燃料停止輸送極限是基本橢圓的。
在再一實施例中，本發(fā)明提供了一種控制向車輛燃料泵的信號輸出的方法。上述方法包括給車輛約束控制模塊提供一種方法，當(dāng)撞擊傳感器感應(yīng)到車輛撞擊條件達(dá)到或超過上述方法使用的燃料停止輸送極限時，該方法啟用燃料停止輸送信號。其中燃料停止輸送極限是基本橢圓的。
本發(fā)明的其他特征和本發(fā)明的各實施例的構(gòu)成將參照附圖詳細(xì)說明如下。


包含于此并作為說明書一部分的附示了本發(fā)明，并與說明書其他部分一起進(jìn)一步解釋本發(fā)明的原理，使得所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以實施和利用本發(fā)明。在附圖中，相同的標(biāo)記數(shù)字表示同樣的或功能相似的元素。
圖1表示車輛和車輛的四個撞擊象限。
圖2表示用于本發(fā)明的燃料停止輸送方法的查找表的組成方法。
圖3表示本發(fā)明燃料停止輸送方法的一實施例的邏輯的流程圖。
圖4表示一種理論方法的實施例，其用于決定基于車輛速度改變的沖擊大小。
圖5表示一種理論方法的另一實施例，其用于決定基于車輛速度改變的沖擊大小。
圖6表示在本發(fā)明的燃料停止輸送的方法中應(yīng)用的決定橢圓的燃料停止輸送界限的坐標(biāo)的方法。
具體實施例方式
本發(fā)明提出一種約束控制模塊，用來控制向車輛燃料系統(tǒng)的信號輸出，從而排除了對單獨的機(jī)電燃料系統(tǒng)控制開關(guān)的需求。
本發(fā)明包括一種與約束控制模塊一起使用的方法，該模塊從例如X或Y加速計的撞擊傳感器中接收數(shù)據(jù)。在達(dá)到燃料停止輸送極限時，的約束控制模塊用該方法能夠啟用燃料停止輸送信號。約束控制模塊利用該方法分析撞擊傳感器的輸入來決定(1)沖擊的嚴(yán)重程度；(2)燃料停止輸送信號的啟用需求和時間選擇；(3)已產(chǎn)生的燃料停止輸送的程度；以及(4)多余的傳感器的安全程度。該方法本身可以用于各種車輛，其最好是包括如下所述的變量，其被校準(zhǔn)以使每臺車輛的燃料停止輸送的精確度最優(yōu)化。
約束控制模塊可以是包括X和Y傳感器的集中單元或“中心隧道”單元；但是，X和Y傳感器不必集中。該方法最好利用來自至少一個多余的安全傳感器的數(shù)據(jù)。
用于本發(fā)明所述方法的燃料停止輸送極限通常是橢圓的，但不必關(guān)于X軸或者Y軸對稱，對于前面和后面碰撞，也對于側(cè)面碰撞，都允許其為燃料停止輸送設(shè)置不同的極限。另外根據(jù)車輛燃料管道的位置，駕駛員一側(cè)和乘客一側(cè)的極限可以是不同的。例如，如果車輛燃料管道是沿乘客一側(cè)的下方布置，本發(fā)明允許該方法中設(shè)置或定義的變量使得車輛的乘客一側(cè)的沖擊極限較低，由于乘客一側(cè)更接近燃料管道，故其沖擊程度小于駕駛員一側(cè)時，燃料便應(yīng)該停止輸送。
由于該方法是基本橢圓的，因此其使用傳統(tǒng)的橢圓方程來代表適當(dāng)?shù)腦和Y速度變量X2a2+Y2b2=1]]>
本發(fā)明的方法最好使用燃料停止輸送查找表，其通過上述橢圓極限來定義車輛的四個象限中的每一個，如下所述并在圖2的流程圖中表示。該查找表可以減少微處理器資源的總數(shù)，該資源用于確定燃料停止輸送的約束控制模塊。
圖1表示了關(guān)于本發(fā)明的四個典型的車輛撞擊象限。X和Y軸延伸穿過車輛?？梢钥吹剑笙轎包括駕駛員前側(cè)，并具有X正坐標(biāo)和Y正坐標(biāo)。象限I中的沖擊角度范圍是θ＝0°至90°。象限II包括駕駛員后側(cè)，并具有X負(fù)坐標(biāo)和Y正坐標(biāo)。象限II中的沖擊角度范圍是θ＝90°至180°。象限III包括乘客后側(cè)，并具有X負(fù)坐標(biāo)和Y負(fù)坐標(biāo)。象限III中的沖擊角度范圍是θ＝180°至270°。象限IV包括乘客前側(cè)，并具有X正坐標(biāo)和Y負(fù)坐標(biāo)。象限IV中的沖擊角度范圍是θ＝270°至360°。
X坐標(biāo)代表車輛速度沿其縱軸的變化。車輛速度沿其縱軸的變化在此被指定為Vx，并且作為例如前面和后面的沖擊結(jié)果。車輛速度沿車輛縱軸的變化也可以作為偏移沖擊的結(jié)果。Y坐標(biāo)代表車輛速度沿其橫軸的變化。車輛速度沿其橫軸的變化在此被指定為Vy，并且作為例如側(cè)面的沖擊結(jié)果。車輛速度沿其橫軸的變化也可以作為偏移沖擊的結(jié)果。
圖1中的虛線是例示的橢圓的燃料停止輸送極限。其表示的橢圓燃料停止輸送極限顯示前面和后面沖擊的沖擊速度變化比側(cè)面沖擊的大。觸發(fā)燃料停止輸送的縱向和橫向速度的改變可以因車輛而變化，使得橢圓的形狀和大小改變。如果需要對于前面、后面和側(cè)面沖擊，對相同的速度改變均發(fā)生燃料停止輸送，橢圓甚至可以成為圓形。
圖2是表示組成查找表的方法的流程圖，該查找表可用于燃料停止輸送方法來減少約束控制模塊的資源利用。一個單獨的查找表最好是為象限I至IV中的每一個而形成。用于組成查找表的變量隨著不同的車輛而改變，例如最大和最小的速度變化以及最多的步驟數(shù)，其最好在校準(zhǔn)時被設(shè)置或定義并且通過公知的撞擊測試技術(shù)決定。首先，在X方向和Y方向上定義最大和最小的速度變化，Vx_max，Vx_min，Vy_max和Vy_min。然后，為每個象限查找表定義最多的步驟數(shù)，step_max_Q1，step_max_Q2，step_max_Q3，step_max_Q1。在定義了合適的參數(shù)之后，便利用已表示的橢圓方程組成每個象限的查找表。
不同的理論方法均可作為組成查找表的基礎(chǔ)，例如關(guān)于圖4和圖5所表示和解釋的方法。
一旦每個象限的查找表都生成了，與X方向(Vy[Vx])速度變化相應(yīng)的Y方向的速度極限變化可利用合適的象限的查找表中的Vx獲得。每個X方向(Vx)的速度變化都具有相應(yīng)的Vy極限值，表示給定象限的Vy[Vx]。一般說來，同橢圓的特性一樣，Vx的值越大，相應(yīng)的Vy的極限值就會越小。
至于每個象限的查找表的步驟數(shù)的最大值(step_max_Q1，step_max_Q2，step_max_Q3，和step_max_Q1)，步驟數(shù)越多，在橢圓極限中產(chǎn)生的步驟越細(xì)，因此分辨度越高。但是，步驟數(shù)越多，生成的查找表越大，因此要利用約束控制模塊更多的資源。因為本發(fā)明的燃料停止輸送方法是反應(yīng)性的(與預(yù)言性的約束啟用相反)，故基本不需要更細(xì)的步驟。因此，僅在需要對特殊車輛探測用其他方法無法探測的撞擊模式中，本發(fā)明最好使用較細(xì)的步驟。
圖3是表示本發(fā)明的燃料停止輸送方法的實施例的邏輯流程圖。本方法的進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)是基于公知的標(biāo)準(zhǔn)，其可由供應(yīng)者決定。一旦進(jìn)入該燃料停止輸送方法，約束控制模塊利用傳感器的輸出+Ax或-Ax來計算速度Vx沿車輛縱軸的變化，上述傳感器例如是加速計，其最好是位于車輛的中心隧道。約束控制模塊還利用傳感器的輸出+Ay或-Ay來計算速度Vy沿車輛橫軸的變化，上述傳感器例如是加速計，其最好是位于車輛的中心隧道。
計算Vx和Vy之后，該方法接著檢查是否Vx＞＝0且Vy＞＝0。如果是，該方法進(jìn)入象限I的查找表1。如果否，而是Vx＜＝0且Vy＞＝0，該方法進(jìn)入象限II的查找表1。如果是Vx＜＝0且Vy＜＝0，該方法進(jìn)入象限III的查找表1。如果是Vx＞＝0且Vy＜＝0，該方法進(jìn)入象限IV的查找表1。
一旦進(jìn)入合適的查找表，該方法決定Vx是否比已校準(zhǔn)的極限值Vx_max大。如果是，該算法檢查安全傳感器以校驗Vx的值。安全傳感器最好利用于初次讀取Vx的值的傳感器較遠(yuǎn)或者與其分離。在該方法繼續(xù)進(jìn)行前，安全傳感器必須校驗Vx的值。
如果Vx不比極限值Vx_max大，該方法從合適的查找表中參考極限值Vy[Vx]，并檢查Vy是否比Vy[Vx]大。如果是，該方法檢查安全傳感器以校驗Vy的值。在該方法繼續(xù)進(jìn)行前，安全傳感器必須校驗Vy的值。
該方法最好使用燃料停止輸送的兩個級別。第一個級別(Cutoff_Level_1)是典型的可重置的極限，而第二個級別(Cutoff_Level_2)可以是可重置的極限，也可以不是。在一些例子中，第二個級別可以使用比第一個級別更復(fù)雜的重置的方法。如果Vx或Vy超過了各自的極限值，并且安全傳感器確認(rèn)了它們的值，約束控制模塊啟用燃料停止輸送信號并為Cutoff_Level_1設(shè)定一個標(biāo)記。設(shè)定了Cutoff_Level_1的標(biāo)記后，該方法檢查Vx是否大于Vx_max*SFx。SFx和SFy縮放比例要素，其用于計算級別1的橢圓停止輸送極限以獲得查找表2中存儲的級別2的橢圓停止輸送極限。例如SFx和SFy可能是1.2或1.4，并且最好對每臺車輛都校準(zhǔn)。如果Vx比Vx_max*SFx大，該方法參考查找表2并查找Vy＞Vy[Vx]是否成立。如果Vy不大于查找表2中的Vy[Vx]，那么也不需要將燃料停止輸送提升至其第二級別，則該方法返回以檢查是否達(dá)到該算法的退出標(biāo)準(zhǔn)。如果達(dá)到了該方法的退出標(biāo)準(zhǔn)，則燃料停止輸送算法終止。如果沒有，Vx和Vy再次計算并與查找表的值比較。如果Vx比Vx_max*SFx大，該方法為Cutoff_Level_2設(shè)定一個標(biāo)志，燃料停止輸送算法終止。
圖4表示一個理論方法的實施例，該方法用于決定基于車輛速度Vx和Vy的變化的沖擊大小，并決定該沖擊大小是否達(dá)到或超過燃料停止輸送極限。該理論方法可通過上述方法在車輛操作中實現(xiàn)，或者可以用于組成上述方法在車輛操作中訪問的查找表，如上所述。如圖所示，橢圓燃料停止輸送極限E具有X坐標(biāo)+15，-15和Y坐標(biāo)+10和-10。計算了車輛的速度Vx沿其縱軸和速度Vy沿其橫軸的變化后，利用上述的撞擊傳感器，用方程VR=VX2+VY2]]>計算作為結(jié)果的矢量VR的大小。
然后，利用構(gòu)造方程aTan2，用如下公式計算沖擊角θ。
θ＝aTan2(VX，VY)其中aTan2是公知的構(gòu)造方程，其使用象限信息以保持合適的標(biāo)記。如實施例所述，如果Vx＝5且VY＝5，根據(jù)上述方程，作為結(jié)果的矢量VR＝7.07，沖擊角θ＝45°。
對于給定的X和Y橢圓坐標(biāo)，兩極的橢圓坐標(biāo)由下述方程確定。
A(θ)=X2+Y2X2*sin(θ)*sin(θ)+Y2*cos(θ)*cos(θ)]]>這樣，如圖4所示的橢圓，其中X＝15，Y＝10，且θ＝450，計算得到A(θ)為11.77。如上述所計算的，VR＝7.07。因此，相關(guān)的矢量VR＜A且沒有超過燃料停止輸送極限。對于如圖4所示的沖擊，約束控制模塊不會啟用燃料停止輸送信號。
圖5表示用于決定基于Vx和VY的沖擊大小的理論方法的另一實施例。該理論方法可以通過上述方法在車輛操作中實現(xiàn)，或者可以用于組成查找表。組成查找表的根據(jù)如圖2所示。在象限I中，利用方程VR=VX2+VY2]]>計算與結(jié)果有關(guān)的矢量VR。
然后，沖擊角θ根據(jù)下面一組方程決定Sinθ=VYVR,θ=Sin-1(VYVR)]]>所以，θ=Sin-1(VYVX2+VY2)]]>類似地，在象限II中，利用方程VR=V-X2+VY2]]>計算與結(jié)果有關(guān)的矢量VR。
然后，沖擊角θ根據(jù)下面一組方程決定Sinθ=VYVR,θ=Sin-1(VYVR)]]>所以
θ=Sin-1(VYV-X2+VY2)]]>在象限III中，利用方程VR=V-X2+V-Y2]]>計算與結(jié)果有關(guān)的矢量VR。
而沖擊角θ根據(jù)下面一組方程決定Sinθ=V-YVR,θ=Sin-1(V-YVR)]]>所以θ=Sin-1(V-YV-X2+V-Y2)]]>最后，在象限IV中，利用方程VR=VX2+V-Y2]]>計算與結(jié)果有關(guān)的矢量VR。
而沖擊角θ根據(jù)下面一組方程決定Sinθ=V-YVR,θ=Sin-1(V-YVR)]]>所以θ=Sin-1(V-YVX2+V-Y2)]]>可以看出，保持Vx和Vy的合適的標(biāo)記是很重要的，以計算合適的沖擊角θ。在圖5中，當(dāng)作為結(jié)果的矢量VR超過橢圓的燃料停止輸送極限E時，約束控制模塊配置上述的燃料停止輸送信號。
圖6表示一種方法，其用于決定按照本發(fā)明的橢圓的燃料停止輸送極限的坐標(biāo)。如圖所示，形成橢圓的停止輸送極限以包括前面，側(cè)面和后面的沖擊極限，其非常類似于正常觸發(fā)約束控制模塊啟用乘員約束裝置的極限。前面，側(cè)面和后面沖擊極限由公知的測試程序決定。對后面沖擊的燃料停止輸送極限可以由沖擊測試決定，例如利用美國聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)301的大車作為側(cè)面沖擊，后面的移動壁壘和后面偏移大車。一旦決定了橢圓的燃料停止輸送極限的坐標(biāo)，其便可用于前述的設(shè)置方法。
本發(fā)明的可啟用燃料停止輸送信號的燃料停止輸送算法，如果合適，也可望適用于對安裝在約束控制模塊上的翻轉(zhuǎn)傳感器的響應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種與約束控制模塊一起使用的方法，上述模塊控制至車輛燃料泵的信號輸出，其中當(dāng)撞擊傳感器感應(yīng)到車輛的撞擊情況達(dá)到或超過上述方法使用的燃料停止輸送極限時，上述方法啟用燃料停止輸送信號，其中燃料停止輸送極限基本是橢圓的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是利用兩個燃料停止輸送極限，其中至少一個基本是橢圓的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是達(dá)到一個燃料停止輸送極限時，燃料停止輸送不可重置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是利用查找表，該查找表用橢圓方程，并基于在車輛的縱和橫坐標(biāo)方向預(yù)定的最小和最大的速度變化組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是上述查找表也基于預(yù)定的步驟數(shù)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是更多的步驟數(shù)可用于探測某些撞擊情況。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是使用來自安全傳感器的數(shù)據(jù)以校驗發(fā)生車輛撞擊的情況。
8.一種燃料停止輸送系統(tǒng)，包括撞擊傳感器；從撞擊傳感器接收數(shù)據(jù)的約束控制模塊；以及用于約束控制模塊的方法，當(dāng)撞擊傳感器感應(yīng)到車輛撞擊情況達(dá)到或超過上述方法使用的燃料停止輸送極限時，其啟用燃料停止輸送信號，其中燃料停止輸送極限基本是橢圓的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料停止輸送系統(tǒng)，其特征是上述方法利用兩個燃料停止輸送極限，其中至少一個基本是橢圓的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料停止輸送系統(tǒng)，其特征是達(dá)到一個燃料停止輸送極限時，燃料停止輸送不可重置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征是上述方法利用查找表，該查找表用橢圓方程，并基于在車輛的縱和橫坐標(biāo)方向預(yù)定的最小和最大的速度變化組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃料停止輸送系統(tǒng)，其特征是上述查找表也基于預(yù)定的步驟數(shù)組成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征是更多的步驟數(shù)可用于探測某些撞擊情況。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是使用來自安全傳感器的數(shù)據(jù)以校驗發(fā)生車輛撞擊的情況。
15.一種控制信號輸出至車輛燃料泵的方法，上述方法包括在車輛約束控制模塊中使用一種方法，當(dāng)撞擊傳感器感應(yīng)到車輛撞擊情況達(dá)到或超過上述方法使用的燃料停止輸送極限時，上述方法啟用燃料停止輸送信號，其中燃料停止輸送極限基本是橢圓的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征是進(jìn)一步包括啟用可重置的第一燃料停止輸送信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征是進(jìn)一步包括啟用不可重置的第二燃料停止輸送信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征是上述方法訪問查找表，該查找表用橢圓方程，并基于在車輛的縱和橫坐標(biāo)方向預(yù)定的最小和最大的速度變化組成。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征是上述查找表也基于預(yù)定的步驟數(shù)組成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征是更多的步驟數(shù)可用于探測某些撞擊情況。
全文摘要
一種與控制向車輛燃料泵的信號輸出的約束控制模塊一起應(yīng)用的方法。當(dāng)撞擊傳感器感應(yīng)到車輛碰撞情況達(dá)到或超過上述方法使用的燃料停止輸送極限時，該方法啟用燃料停止輸送信號。上述燃料停止輸送信號基本是橢圓的。
文檔編號F02M37/04GK101025119SQ20061015018
公開日2007年8月29日 申請日期2006年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月24日
發(fā)明者羅西拉·吐斯坦諾斯基, 托德·克拉克, 大衛(wèi)·特派, 約盧瓦·雷迪 申請人:福特全球技術(shù)公司