CN101281053B - 用于检测燃料系统中的故障的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于检测燃料系统中的故障的系统。诊断系统和方法包括感测燃料箱中的燃料水平的燃料水平传感器和传感器诊断模块，其监测燃料传送机构一时间段，计算燃料水平的改变，且基于该改变和预定的时间段评估第一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，其中，每个燃料箱包括其自己的填充口。

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其的信号。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

诊断系统和方法包括感测燃料箱中的燃料水平的燃料水平传感器和传感器诊断模块，其激活燃料传送机构一时间段，计算燃料水平的改变，且基于该改变和预定的时间段评估第一燃料水平传感器的运行。

在其他特征中，系统进一步包括使能模块，当使能模块确定没有活动故障时，使能模块使能系统。活动故障包括部件诊断问题代码、燃料水平传感器溢出代码和车辆速度故障代码的至少一个。

在其他特征中，系统进一步包括检测来自燃料水平传感器和第二燃料水平传感器的输入的燃料水平检测模块，其中，第二燃料传感器感测第二燃料箱的燃料水平。燃料水平检测模块验证燃料箱的燃料水平超过排空阈值且第二燃料箱的燃料水平低于控制阈值。燃料水平检测模块在激活燃料传送机构以前确定燃料箱的第一燃料水平，且在时间段之后确定燃料箱的第二燃料水平。

在其他特征中，当时间段超过时间阈值时，传感器诊断模块解除对燃料传送机构的激活。当改变低于燃料改变阈值时，传感器诊断模块确定燃料水平传感器的故障状态，且当改变超过燃料改变阈值时，传感器诊断模块确定燃料水平传感器的通过状态。故障运行包括固定范围(stuck-in-range)运行。

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确地报告了相应的燃料箱处于装满状态(即固定装满(stuck-in-full)的故障)。如果发生固定装满故障，则从次级燃料箱向初级燃料箱传送燃料的传送泵可能不必要地保持活动。此外，固定装满故障可能导致不精确的计算燃料体积，这错误地使得能实施和/或不实施主诊断。

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包括相应的加燃料口30、32。在不同的实施例中，初级燃料箱26和次级燃料箱28可以包括共同的加燃料口。

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内的燃料水平，且生成指示了相应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38的燃料传送机构在初级燃料箱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执行本发明的燃料传感器诊断系统。燃料传感器诊断系统基于初级燃料信号和次级燃料信号评估次级燃料水平传感器36的运行状态。例如，燃料传感器诊断系统确定次级燃料水平传感器36是否处于“固定范围”(例如固定装满)故障状态或者正确地运行。换言之，燃料传感器诊断系统确定次级燃料水平传感器36是否不正确地连续感测到次级燃料箱28处于装满状态。虽然本实施图示了在次级燃料水平传感器36上运行的燃料传感器诊断系统，但本领域一般技术人员可认识到，初级燃料水平传感器34的燃料传感器诊断系统可以类似于在此描述的燃料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，当初级燃料箱26的燃料水平落到控制阈值以下时，电动传送泵38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的装满状态。初级燃料水平传感器34基于初级燃料箱26的实际燃料水平产生初级燃料信号。

次级燃料箱28包括第二装满阈值和排空阈值。第二装满阈值指示了次级燃料箱28的燃料水平是否达到装满状态，且排空阈值指示了次级燃料箱28是否达到排空状态。次级燃料传感器36基于次级燃料箱28的实际燃料水平产生次级燃料信号。

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燃料传感器诊断系统100。燃料传感器诊断系统100包括燃料水平检测模块102和传感器诊断模块104。

使能模块106与其他传感器42通信。使能模块106通过验证不存在可能影响燃料传感器诊断系统100的正确运行的活动故障来确定是否使能燃料传感器诊断系统100。活动故障包括但不限于部件诊断问题代码、燃料水平传感器溢出代码和车辆速度故障代码。如果不存在可能防止燃料传感器诊断系统100的正确运行的活动故障，使能模块106使能燃料传感器诊断系统100。

燃料水平检测模块102与使能模块106通信且基于从初级燃料水平传感器34和次级燃料水平传感器36接收的输入检测初级燃料箱26和次级燃料箱28的燃料水平的改变。例如，燃料水平检测模块102验证初级燃料箱26的燃料水平是否低于控制阈值和次级箱28的燃料水平是否超过排空阈值。

传感器诊断模块104与燃料水平检测模块102通信。传感器诊断模块104激活电动传送泵38，且当电动传送泵38开启时，存储第一时间和次级燃料箱28的第一燃料水平值。在本实施中，电动传送泵38将燃料从次级燃料箱28传送到初级燃料箱26。电动传送泵38将燃料传送到初级燃料箱26，直到电动传送泵38的活动时间(即，活动运行的时间段)超过时间阈值。传感器诊断模块104解除电动传送泵38激活，且当传送泵的活动时间超过时间阈值时，确定次级燃料箱28的第二燃料水平值。传感器诊断模块104然后确定由电动传送泵38的运行导致的次级燃料箱28的燃料水平的改变(例如，燃料水平的降低)是否超过燃料改变阈值。

在本实施中，时间和燃料改变阈值被标定，且基于电动传送泵38的运行特征。如果次级燃料箱28的燃料水平的改变不超过燃料改变阈值，传感器诊断模块104产生指示次级燃料水平传感器36的固定装满故障状态的故障控制信号。如果次级燃料箱28的燃料水平的改变超过燃料改变阈值，传感器诊断模块104产生通过控制信号。

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，控制确定是否检测到任何可应用的活动故障。如果任何可应用的活动故障存在，则控制返回到步骤404。如果控制没有检测到任何可应用的活动故障，则控制前进到步骤406。在步骤406中，确定初级燃料箱26的燃料水平是否低于控制阈值。如果初级燃料箱26的燃料水平不低于控制阈值，控制前进到步骤422。如果初级燃料箱26的燃料水平低于控制阈值，控制前进到步骤408。在步骤408，控制确定次级燃料箱28的燃料水平是否低于排空阈值。如果次级燃料箱28的燃料水平低于排空阈值，控制前进到步骤422。如果次级燃料箱28的燃料水平不低于排空阈值，控制前进到步骤410。

在步骤410中，控制激活电动传送泵38。在步骤412中，控制确定电动传送泵38的活动时间是否超过了时间阈值。如果活动时间不超过时间阈值，则控制返回到步骤412。如果活动时间超过了时间阈值，则控制前进到步骤414。在步骤414中，控制解除电动传送泵38的激活。在步骤416中，控制确定次级燃料箱28的燃料水平的改变是否超过燃料改变阈值。如果燃料水平的改变超过燃料改变阈值，则在步骤418中控制发出指示次级燃料水平传感器36正确运行的通过状态的信号。如果燃料水平的改变不超过燃料改变阈值，则在步骤420中控制发出指示次级燃料水平传感器36处于固定装满状态的故障状态的信号。方法400结束于步骤422。

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 (10)

1.一种诊断系统，包括：

感测第一燃料箱中的燃料水平的第一燃料水平传感器；

传感器诊断模块，其激活燃料传送机构一时间段，计算所述第一燃料箱中的燃料水平的改变，且基于所述改变和所述时间段评估所述第一燃料水平传感器的运行，

该诊断系统进一步包括检测来自所述第一燃料水平传感器和第二燃料水平传感器的输入的燃料水平检测模块，其中所述第二燃料水平传感器感测第二燃料箱的燃料水平，

其中所述燃料水平检测模块验证所述第一燃料箱的燃料水平超过排空阈值且所述第二燃料箱的燃料水平低于控制阈值，

其中所述燃料水平检测模块在激活所述燃料传送机构以前确定所述第一燃料箱的第一燃料水平，且在所述时间段之后确定所述第一燃料箱的第二燃料水平，

其中当所述第一燃料水平与第二燃料水平之间的差值低于燃料改变阈值时，所述传感器诊断模块确定所述第一燃料水平传感器的故障状态，且当所述差值超过所述燃料改变阈值时，所述传感器诊断模块确定所述第一燃料水平传感器的通过状态。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括使能模块，当所述使能模块确定没有活动故障时，使能模块使能所述系统。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述活动故障包括部件诊断问题代码、燃料水平传感器溢出代码和车辆速度故障代码的至少一个。

4.根据权利要求1所述的系统，其中当所述时间段超过时间阈值时，所述传感器诊断模块解除对所述燃料传送机构的激活。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述故障状态包括固定范围运行。

6.一种诊断方法，包括：

感测第一燃料箱中的燃料水平；

激活燃料传送机构一时间段；

计算所述第一燃料箱中的燃料水平的改变，和

基于所述改变和所述时间段评估用于感测所述第一燃料箱中的燃料水平的第一燃料水平传感器的运行，

该方法进一步包括检测来自所述第一燃料水平传感器和第二燃料水平传感器的输入，其中所述第一燃料水平传感器感测所述第一燃料箱的燃料水平，且所述第二燃料水平传感器感测第二燃料箱的燃料水平，

该方法进一步包括验证所述第一燃料箱的燃料水平超过排空阈值且所述第二燃料箱的燃料水平低于控制阈值，

该方法进一步包括在激活所述燃料传送机构以前确定所述第一燃料箱的第一燃料水平，且在所述时间段之后确定所述第一燃料箱的第二燃料水平，

该方法进一步包括当所述第一燃料水平与第二燃料水平之间的差值低于燃料改变阈值时，确定所述第一燃料水平传感器的故障状态，且当所述差值超过所述燃料改变阈值时，确定所述第一燃料水平传感器的通过状态。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括基于确定没有活动故障而使能所述方法。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述活动故障包括部件诊断问题代码、燃料水平传感器溢出代码和车辆速度故障代码的至少一个。

9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括当所述燃料传送机构的所述时间段超过时间阈值时，解除对所述燃料传送机构的激活。

10.根据权利要求6所述的方法，其中所述故障状态包括固定范围运行。

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