CN101280749B

CN101280749B - 用于检测燃料系统中的故障的系统

Info

Publication number: CN101280749B
Application number: CN2008100905910A
Authority: CN
Inventors: Z·王; J·F·范吉尔德; G·L·罗杰斯; S·A·克格贝恩; W·王
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2028-04-03
Also published as: DE102008016509A1; DE102008016509B4; US7739897B2; US20080245129A1; CN101280749A

Abstract

本发明涉及用于检测燃料系统中的故障的系统。用于检测车辆的燃料系统内的故障的诊断系统和方法，包括燃料水平监测模块，该燃料水平监测模块基于从第一燃料水平传感器接收的数据确定第一燃料箱的第一燃料水平的第一改变，和基于从第二燃料水平传感器接收的数据确定第二燃料箱的第二燃料水平的第二改变。传感器诊断模块基于第一燃料水平的第一改变评估第二燃料水平传感器的运行。

Description

用于检测燃料系统中的故障的系统

技术领域

本披露涉及车辆内的燃料水平监测，且更特定地涉及监测具有初级和次级燃料箱的车辆内的燃料水平。

背景技术

在此部分中的陈述仅提供了涉及本披露的背景信息而不组成现有技术。

内燃机在气缸内燃烧空气和燃料(A/F)混合物以产生驱动转矩。更特定地，燃烧活动往复地驱动活塞，活塞驱动曲轴以提供从发动机输出的转矩。燃料通过燃料系统输送到发动机。一些车辆的燃料系统包括多个燃料箱。例如，一些燃料系统包括初级燃料箱和次级燃料箱，它们共用同一个填充口。

燃料箱内的燃料水平被监测，且通知车辆操作者每个燃料箱内剩余的燃料量。更特定地，燃料水平传感器提供在每个箱内。每个燃料水平传感器响应于各箱内的燃料水平且生成基于燃料水平的信号。基于信号确定剩余的燃料量。常规的燃料水平监测系统包括合理性诊断，以确定燃料水平传感器是否工作正常。

发明内容

用于检测车辆的燃料系统内的故障的诊断系统和方法包括燃料水平监测模块，该模块基于从第一燃料水平传感器接收的数据确定第一燃料箱内的第一燃料水平的第一改变，且基于从第二燃料水平传感器接收的数据确定第二燃料箱内的第二燃料水平的第二改变。传感器诊断模块基于第一燃料水平的第一改变评估第二燃料水平传感器的运行。

在其他特征中，当第一改变超过变化阈值且第二燃料水平为小于和等于排空阈值之一时，传感器诊断模块确定了第二燃料水平传感器的故障状态。当第一改变未能超过变化阈值和第二燃料水平超过排空阈值的至少一个时，燃料水平监测模块确定第二燃料水平中的第二改变。

在其他特征中，传感器诊断模块基于第二改变和改变阈值给出第二燃料水平传感器的通过状态和故障状态中的一个。当第二改变超过改变阈值时，传感器诊断模块给出通过状态信号，且当第二改变为小于或等于改变阈值之一时，传感器诊断模块给出故障状态信号。系统进一步包括第一和第二燃料水平传感器。燃料系统包括第一燃料箱和第二燃料箱共用的加燃料口，其中加燃料口在燃料水平监测模块确定第一燃料箱内的第一燃料水平的第一改变前接收燃料。

在其他特征中，系统进一步包括控制模块，当第一燃料箱的第一燃料水平低于控制阈值时，控制模块激活电动传送泵，其中电动传送泵将燃料从第二燃料箱传送到第一燃料箱。当第一燃料箱达到装满状态和第二燃料箱到达排空状态的一个时，控制模块解除对电动传送泵的激活。当车辆的发动机起动时，诊断系统被激活。

进一步的可应用范围将从在此所提供的描述中变得显见。应理解的是，描述和特定的例子仅用于图示目的且不意图于限制本披露的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于图示目的且不意图于以任何方式限制本披露的范围。

图1是图示了典型的车辆的功能方框图，车辆包括根据本发明的诊断系统；

图2是图示了根据本发明的初级燃料箱和次级燃料箱的功能方框图；

图3是图示了执行本发明的诊断系统的典型的模块的功能方框图；和

图4是图示了本发明的诊断系统执行的典型步骤的流程图。

具体实施方式

如下对优选实施例的描述在本质上仅是典型的，且不意图于限制本发明、本发明的应用或使用。为清晰起见，在附图中使用相同的参考数字指示类似的元件。如在此所使用，术语模块指特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行了一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或组)和存储器、组合逻辑电路或其他提供了所描述的功能性的合适的部件。

燃料水平传感器可能不正常地报告了相应的燃料箱的排空状态(即固定排空(stuck-in-empty)的故障)。如果发生固定排空故障，则从次级燃料箱向初级燃料箱传送燃料的传送泵可能不运行。因此，次级燃料箱内的燃料将未能到达发动机。

次级燃料传感器的固定排空故障可能基于对次级燃料箱内的燃料水平的不正确的感测错误地使得能实施和/或不实施例如蒸发物排放控制(EVAP)监测器的诊断。

现在参考图1，典型的车辆系统10包括发动机12，发动机12具有进气歧管14和排气歧管16。空气通过节气门18吸入进气歧管14。空气与燃料混合，且燃料和空气的混合物在气缸20内被压缩且点燃以往复地驱动气缸20内的活塞(未示出)。虽然示出了单个的气缸20，但是预期的是发动机12可以包括多个气缸20。活塞旋转地驱动曲轴(未示出)以提供驱动转矩输出。燃料通过燃料系统22输送到发动机12，燃料系统22包括加燃料调节器24、初级燃料箱26和次级燃料箱28。在本实施中，初级燃料箱26和次级燃料箱28共享单个的加燃料口30。在再加燃料活动期间，燃料同时通过加燃料口30加入到初级燃料箱26和次级燃料箱28。

初级燃料水平传感器34和次级燃料水平传感器36分别感测初级燃料箱26和次级燃料箱28内的初级燃料水平和次级燃料水平，且生成指示了各燃料水平的初级燃料信号和次级燃料信号。在多种实施例中，初级燃料水平传感器34和次级燃料水平传感器36可以包括例如“浮子”的部件，浮子漂浮且浮置在各燃料箱26和28的每个的燃料表面处。初级燃料水平传感器34和次级燃料水平传感器36可以基于浮子在初级燃料箱26和次级燃料箱28内的位置分别生成初级燃料信号和次级燃料信号。例如电动传送泵的燃料传送机构38在初级燃料箱26和次级燃料箱28之间传送燃料。

控制模块40包括处理器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)的存储器，和/或其他合适的电子存储设备。控制模块40与加燃料调节器24、初级燃料水平传感器34和次级燃料水平传感器36通信。另外，控制模块40可以从典型的车辆10的其他传感器42接收输入，其他传感器包括但不限制于氧传感器、发动机冷却剂温度传感器、空气质量流量传感器和/或发动机速度传感器。

控制模块40执行本发明的传感器诊断系统。传感器诊断系统基于初级燃料信号和次级燃料信号检测且报告次级燃料水平传感器36的“固定范围”(例如固定排空)故障状态。换言之，传感器诊断系统确定次级燃料水平传感器36是否不正确地感测到次级燃料箱28处于排空状态。虽然本实施描述了在次级燃料水平传感器36上运行的传感器诊断系统，但本领域一般技术人员可认识到，初级燃料水平传感器34的传感器诊断系统可以类似于在此描述的传感器诊断系统而工作。

参考图2，示出了初级燃料箱26和次级燃料箱28。在车辆10运行期间，初级燃料箱26将燃料供给到发动机12。优选地，当初级燃料水平落到控制阈值以下时，控制模块40激活电动传送泵38以从次级燃料箱28向初级燃料箱26供给燃料。初级燃料箱26也包括第一装满阈值，该阈值指示了初级燃料箱26是否已到达装满状态。次级燃料箱28包括分别指示了次级燃料箱28的装满状态和排空状态的第二装满阈值和排空阈值。当初级燃料箱26达到装满状态或次级燃料箱28达到排空状态时，控制模块40解除对电动传送泵38的激活。

现在参考图3，图中更详细地示出了控制模块40。控制模块40包括本发明的典型的传感器诊断系统100。传感器诊断系统100包括燃料水平监测模块102和传感器诊断模块104。在车辆10的先前的关键循环期间，传感器诊断系统100在存储器内存储了初级燃料水平的值(即先前的初级燃料水平)。在本实施中，传感器诊断系统100存储了当发动机12关闭时的先前初级燃料水平。

燃料水平监测模块102与传感器诊断模块104通信且基于从初级燃料水平传感器34接收的输入检测初级燃料箱26的初级燃料水平的改变。燃料水平监测模块102从存储器取回先前的初级燃料水平，且在发动机12激活时确定当前的初级燃料水平。燃料水平监测模块102然后计算先前和当前的初级燃料水平之间的改变，且确定改变是否超过变化阈值。如果燃料水平监测模块102确定当前的初级燃料水平相对于先前的初级燃料水平增加，则传感器诊断系统100假定发生了加燃料系统22的再加燃料活动。

如先前参考图2所述，在再加燃料活动期间，燃料同时通过加燃料口30供给到初级燃料箱26和次级燃料箱28。因此，燃料水平监测模块102基于当前初级燃料水平的增加而进一步假定在再加燃料活动期间次级燃料箱28接收了燃料。

燃料水平监测模块102然后基于从次级燃料传感器36接收的输入确定次级燃料箱28的次级燃料水平是否超过排空阈值。传感器诊断模块104基于燃料水平监测模块102的确定发出次级燃料水平传感器36的故障状态或通过状态的信号。特别地，如果燃料水平监测模块102确定了次级燃料水平不超过排空阈值，则诊断模块104给出故障状态信号。

然而，如果燃料水平监测模块102未能检测到当前初级燃料水平的增加(即在当前关键循环前未发生再加燃料活动)，则燃料水平监测模块102确定在车辆10行驶了标定的距离后次级燃料水平的改变。传感器诊断模块104基于次级燃料水平的改变给出故障状态或通过状态的一个的信号。如果次级燃料水平的改变超过改变阈值，则传感器诊断模块104给出通过状态信号。然而，如果次级燃料水平的改变低于改变阈值，则传感器诊断模块104给出指示了次级燃料水平传感器36的固定故障状态的故障状态信号。

现在参考图4，将更详细地描述用于控制诊断系统的典型方法400。在步骤402处控制开始方法400。在步骤404中，控制确定发动机12是否起动。如果控制确定发动机12关闭，则控制返回到步骤404。如果控制确定发动机12起动，则控制前进到步骤406。优选地，车辆10的使用者/操作者在起动发动机12前将燃料系统22加燃料。

在步骤406中，控制取回先前的初级燃料水平。在步骤408中，控制确定当前的初级燃料水平。在步骤410中，控制确定当前的初级燃料水平和从存储器取出的先前的初级燃料水平之间的变化。在步骤412中，确定改变是否超过了变化阈值。如果控制确定了改变不超过变化阈值，则控制前进到步骤416。如果控制确定了改变超过了变化阈值，则控制前进到步骤414。在步骤414中，控制确定次级燃料水平是否超过排空阈值。如果控制确定了次级燃料水平不超过排空阈值，则控制前进到步骤420。然而，如果控制确定了次级燃料水平超过排空阈值，则控制前进到步骤416。

在步骤416中，控制确定在车辆10行驶了标定的距离后次级燃料水平的改变。在步骤418中，控制确定次级燃料水平的改变是否超过改变阈值。如果控制确定了次级燃料水平的改变超过改变阈值，则控制前进到步骤420。如果控制确定了次级燃料水平的改变不超过改变阈值，则控制前进到步骤422。在步骤420中，控制给出了指示了次级燃料水平传感器36运行正常的通过状态的信号。在步骤422中，控制给出了指示了次级燃料水平传感器36不正确地报告了固定排空状态的故障状态信号。方法400结束于步骤424。

本领域一般技术人员现在可以从前述描述中认识到本发明的广泛的教示可以以多种形式实施。因此，虽然本发明结合其特定的例子描述，但本发明的实际范围不应因此受到限制，因为在研读附图、说明书和如下的权利要求书时，其他修改将对于本领域一般技术人员变得显见。

Claims

1.一种用于检测车辆的燃料系统内的故障的诊断系统，包括：

燃料水平监测模块：

该燃料水平监测模块基于从第一燃料水平传感器接收的数据确定第一燃料箱的第一燃料水平的第一改变；和

该燃料水平监测模块基于从第二燃料水平传感器接收的数据确定第二燃料箱的第二燃料水平的第二改变；和

传感器诊断模块，其基于所述的第一燃料水平的所述的第一改变评估所述的第二燃料水平传感器的运行，

其中当所述的第一改变超过变化阈值且所述的第二燃料水平为小于和等于排空阈值之一时，所述的传感器诊断模块确定所述的第二燃料水平传感器的故障状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述的燃料系统包括对于所述的第一燃料箱和所述的第二燃料箱共用的加燃料口，其中所述的加燃料口在所述的燃料水平监测模块确定所述的第一燃料箱内的所述的第一燃料水平的所述的第一变化前接收燃料。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括控制模块，当所述的第一燃料箱的所述的第一燃料水平低于控制阈值时，控制模块激活电动传送泵，其中所述的电动传送泵将燃料从所述的第二燃料箱向所述的第一燃料箱传送。

4.根据权利要求3所述的系统，其中当所述的第一燃料箱到达装满状态和所述的第二燃料箱达到排空状态的一个时，所述的控制模块解除对所述的电动传送泵的激活。

5.根据权利要求1所述的系统，其中当所述的车辆的发动机起动时，激活所述的诊断系统。

6.一种用于检测车辆的燃料系统内的故障的诊断系统，包括：

燃料水平监测模块：

其中当所述的第一改变未能超过变化阈值和所述的第二燃料水平超过排空阈值的至少一个时，所述的燃料水平监测模块确定所述的第二燃料水平的所述的第二改变。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述的传感器诊断模块基于所述的第二改变和改变阈值给出所述的第二燃料水平传感器的通过状态或和故障状态的一个的信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其中当所述的第二改变超过所述的改变阈值时，所述的传感器诊断模块给出所述的通过状态的信号，且当所述的第二改变为小于或等于所述的改变阈值之一时，给出所述的故障状态的信号。

9.一种用于检测车辆的燃料系统内的故障的诊断方法，包括：

基于从第一燃料水平传感器接收的数据确定第一燃料箱内的第一燃料水平的第一改变；

基于从第二燃料水平传感器接收的数据确定第二燃料箱内的第二燃料水平的第二改变；和

基于所述的第一燃料水平的所述的第一改变评估所述的第二燃料水平传感器的运行，

所述方法进一步包括当所述的第一改变超过变化阈值且所述的第二燃料水平为小于和等于排空阈值之一时，确定所述的第二燃料水平传感器的故障状态。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括对于所述的第一燃料箱和所述的第二燃料箱共用的加燃料口，其中所述的加燃料口在确定所述的第一燃料箱内的所述的第一燃料水平的所述的第一变化前接收燃料。

11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括当所述的第一燃料箱的所述的第一燃料水平低于控制阈值时，激活电动传送泵，其中所述的电动传送泵将燃料从所述的第二燃料箱向所述的第一燃料箱传送。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括当所述的第一燃料箱到达装满状态和所述的第二燃料箱达到排空状态的一个时，解除对所述的电动传送泵的激活。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括当所述的车辆的发动机起动时，激活所述的方法。

14.一种用于检测车辆的燃料系统内的故障的诊断方法，包括：

所述方法进一步包括当所述的第一改变未能超过变化阈值和所述的第二燃料水平超过排空阈值的至少一个时，确定所述的第二燃料水平的所述的第二改变。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括基于所述的第二改变和改变阈值给出所述的第二燃料水平传感器的通过状态和故障状态的一个的信号。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括当所述的第二改变超过所述的改变阈值时，给出所述的通过状态的信号，且当所述的第二改变为小于或等于所述的改变阈之一值时，给出所述的故障状态的信号。