CN101809442A - 用于内燃发动机的燃料劣化检测设备和方法 - Google Patents

用于内燃发动机的燃料劣化检测设备和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101809442A
CN101809442A CN200880108991A CN200880108991A CN101809442A CN 101809442 A CN101809442 A CN 101809442A CN 200880108991 A CN200880108991 A CN 200880108991A CN 200880108991 A CN200880108991 A CN 200880108991A CN 101809442 A CN101809442 A CN 101809442A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
bio
value
variable quantity
deterioration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200880108991A
Other languages
English (en)
Inventor
吉田香织
谷口聪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN101809442A publication Critical patent/CN101809442A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; viscous liquids; paints; inks
    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2829—Oils, i.e. hydrocarbon liquids mixtures of fuels, e.g. determining the RON-number

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

检测生物燃料的光透过率的透过率传感器(22)设置在储存待供给到内燃发动机(10)的生物燃料的燃料箱(12)上。ECU(14)周期性地获取透过率传感器(22)检测到的光透过率，并计算自前一值的变化量。此外，ECU(14)通过累计该变化量来计算指示生物燃料的劣化度的劣化指标值。

Description

用于内燃发动机的燃料劣化检测设备和方法
技术领域
本发明涉及用于内燃发动机的燃料劣化检测设备和方法。
背景技术
日本专利申请公报N0.2000-130240(JP-A-2000-130240)公开了一种基于在具有不同波长的至少两个单色光源中每一者的光吸收损失差来诊断发动机润滑油的劣化度的技术。
近年来，日益倾向于使用含有由生物质生产的燃料的生物燃料作为用于车辆发动机的替代燃料。由于生物燃料含有具有不饱和键的成分，所以它们与常规燃料相比容易氧化。生物燃料的氧化劣化产生能够腐蚀燃料系统等的金属零件的酸。而且，生物燃料可通过与氧气等反应而聚合。当发生聚合时，燃料的粘度增加，这可不利地影响燃料喷射控制的适当执行。
当车辆已长时间未驱动时或当日行驶距离太短以致未经常加注燃料时，生物燃料长时间滞留在燃料箱中。于是，可能出现劣化并且可能出现如上所述的不利影响。因此，在使用生物燃料的车辆中，希望自动检测生物燃料的劣化以可靠地防止如上所述的不利影响。然而，用于高精度地检测生物燃料劣化的技术尚未确立。
发明内容
本发明提供了一种用于内燃发动机的燃料劣化检测设备和一种用于内燃发动机的燃料劣化检测方法，其能够高精度地检测生物燃料劣化。
本发明的第一方面涉及一种用于内燃发动机的燃料劣化检测设备。所述燃料劣化检测设备包括：燃料供给装置，其用于向内燃发动机供给生物燃料；检测装置，其用于检测储存在所述燃料供给装置中的生物燃料的光透过率；变化量计算装置，其用于周期性地获取所述光透过率并计算从前一光透过率值到当前光透过率值的变化量；以及劣化指标值计算装置，其用于通过累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
利用此构造，可通过周期性地获取生物燃料的光透过率并累计从前一光透过率值到当前光透过率值的变化量来计算指示生物燃料的劣化度的劣化指标值。生物燃料在劣化过程中产生过氧化物、氧化物、聚合物等并且随着这些复合物的比例逐渐变化而发生颜色变化。随着颜色发生变化，光透过率发生变化。因而，由于劣化指标值可随着指示生物燃料劣化的颜色变化而增大，所以能高精度地判定生物燃料的劣化度。
本发明的第二方面涉及一种用于内燃发动机的燃料劣化检测设备。所述燃料劣化检测设备包括：燃料供给装置，其用于向内燃发动机供给生物燃料；检测装置，其用于检测作为储存在所述燃料供给装置中的生物燃料的颜色指标的颜色指标值；变化量计算装置，其用于周期性地获取所述颜色指标值并计算从前一颜色指标值到当前颜色指标值的变化量；以及劣化指标值计算装置，其用于通过累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
利用此构造，可通过周期性地获取作为生物燃料的颜色指标的颜色指标值并累计从前一光透过率值到当前光透过率值的变化量来计算指示生物燃料的劣化度的劣化指标值。生物燃料在劣化过程中产生过氧化物、氧化物、聚合物等并且随着这些复合物的比例逐渐发生变化而发生颜色变化。因而，由于劣化指标值可随着指示生物燃料劣化的颜色发生变化而增大，所以能高精度地判定生物燃料的劣化度。
所述劣化指标值计算装置可以通过累计所述变化量的绝对值来计算所述劣化指标值。
利用此构造，可通过累计生物燃料的光透过率或颜色指标值的变化量的绝对值来计算劣化指标值。在生物燃料劣化的过程中，由于诸如过氧化物、氧化物和聚合物等之类的产物的比例复杂地增大或减小，所以光透过率或颜色指标值可能不会单调变化，而是展现出复杂的变化(增大和减小)。然而，可将光透过率或颜色指标值的变化量加到劣化指标值而不论光透过率或颜色指标值的变化方向如何。因此，即使在以上情形中，也能高精度地判定生物燃料的劣化度。
所述生物燃料可以具有时间变化特性，所述时间变化特性具有至少一个其间来自所述检测装置的检测值随着所述生物燃料随时间劣化而增大的时长以及至少一个其间所述检测值随着所述生物燃料随时间劣化而减小的时长。
当使用具有时间变化特性——所述时间变化特性具有至少一个其间光透过率或颜色指标值随着所述生物燃料劣化而增大的时长以及至少一个其间光透过率或颜色指标值随着所述生物燃料劣化而减小的时长——的生物燃料时，能高精度地判定生物燃料的劣化度。
所述变化量计算装置可以以比所述时间变化特性的所述检测值的增大-减小时长短的间隔获取所述检测值。
利用上述构造，可获取光透过率或颜色指标值并且可以比生物燃料的时间变化特性的光透过率或颜色指标值的增大-减小时长短的间隔计算劣化指标值。因此，可正确地捕捉生物燃料的颜色变化，并且能以更高的精度判定生物燃料的劣化度。
所述燃料劣化检测设备可进一步包括：燃料劣化判定装置，其用于当所述劣化指标值超过预定值时判定所述生物燃料已劣化；以及警告装置，其用于当判定所述生物燃料已劣化时为驾驶员提供警告。
利用此构造，当判定生物燃料已劣化时，可向驾驶员提供警告。因此，由于可稳妥地促使驾驶员采取诸如更换燃料之类的对策，所以能够防止燃料系统零件等损坏并且能够可靠地保护燃料系统零件。
所述燃料劣化检测设备可进一步包括燃烧状态补偿装置，其用于基于所述劣化指标值来执行使燃料喷射压力高于平常的控制操作、使燃料喷射量请求值大于平常的控制操作以及加热待供给到所述内燃发动机的燃料的控制操作中的至少一个。
生物燃料的粘度随着劣化进行而增大。高粘度生物燃料使得燃料喷射器难于喷射该生物燃料并且可导致燃料喷射量降低或不正确的燃料喷雾。然而，当执行以上控制操作时，能够更可靠地防止燃料喷射量降低或不正确的燃料喷雾。
所述劣化指标值计算装置可包括：判定装置，其用于当所述变化量小于预定值时判定所述变化量是否由测量变化引起；以及加运算选择装置，其用于当所述判定装置判定所述变化量不是由测量变化引起时允许将所述变化量加到所述劣化指标值并且当所述判定装置判定所述变化量是由测量变化引起时禁止将所述变化量加到所述劣化指标值。
利用此构造，当光透过率或颜色指标值的变化量小于预定值时，判定变化量是否由测量变化引起。当判定变化量是由测量变化引起时，不将变化量加到劣化指标值。因此，即使当光透过率或颜色指标值的测量值包括变化时，也能够更正确地计算劣化指标值。由此，能够以更高的精度判定生物燃料的劣化。
本发明的第三方面涉及一种用于内燃发动机的燃料劣化检测方法。所述燃料劣化检测方法包括如下步骤：检测储存在内燃发动机的燃料供给装置中的生物燃料的光透过率；周期性地获取所述光透过率并且计算从前一光透过率值到当前光透过率值的变化量；以及通过累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
本发明的第四方面涉及一种用于内燃发动机的燃料劣化检测方法。所述燃料劣化检测方法包括如下步骤：检测作为储存在内燃发动机的燃料供给装置中的生物燃料的颜色指标的颜色指标值；周期性地获取所述颜色指标值并且计算从前一颜色指标值到颜色指标值的变化量；以及通过累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
附图说明
根据以下参照附图对示例性实施方式的描述，本发明的前述和其它目的、特征和优点将变得明显，附图中相同标号用来代表相同元件并且其中：
图1是示出了本发明的第一实施方式的系统构造的图；
图2是示出了各成分的比例随着生物燃料氧化的进展而变化的图；
图3是示出了生物燃料的颜色变化的图；
图4是示出了本发明的第一实施方式中用于计算生物燃料的劣化度的方法的图；
图5是在本发明的第一实施方式中执行的程序的流程图；
图6是示出了用于基于生物燃料的劣化度计算燃料压力校正系数的映射的图；
图7是示出了用于基于生物燃料的劣化度计算喷射量校正系数的映射的图；
图8A和8B是示出了本发明的第二实施方式中用于计算生物燃料的劣化度的方法的图，以及
图9是在本发明的第二实施方式中执行的程序的流程图。
具体实施方式
图1是示出了本发明的第一实施方式的系统构造的图。如图1所示，本实施方式的系统具有：安装在车辆中的内燃发动机10；燃料箱12；以及控制内燃发动机10的ECU(电子控制单元)14。在本实施方式中，内燃发动机10为柴油发动机。
内燃发动机10可使用生物燃料操作。生物燃料可为由生物质生产的100％得自生物质的燃料或者为得自生物质的燃料和其它燃料的混合燃料。
燃料箱12中的生物燃料经燃料管16输送到燃料泵18并在其中被加压，并且被供应到内燃发动机10。供给到内燃发动机10的生物燃料从为各气缸设置的燃料喷射器(未示出)喷射到气缸内。供给到内燃发动机10的生物燃料的一部分经燃料返回管20回到燃料箱12。
燃料箱12设置有透过率传感器22，其能够检测燃料箱12中的生物燃料的光透过率(透光损失)。在本实施方式中，透过率传感器22具有：发出可见光(白光)的光源；对生物燃料辐照来自光源的光的导光部件；以及传感器元件，其接收已穿透生物燃料的光并将光转换为电能，并且能够用可见光检测生物燃料的光透过率。透过率传感器22并非一定要安装在燃料箱12上，其可安置在燃料管16上的某个点。
诸如燃料泵18和燃料喷射器之类的致动器和诸如透过率传感器22之类的传感器电连接到ECU 14。而且，驾驶员座位前方的仪表板24中的显示装置电连接到ECU 14。
生物燃料含有具有不饱和键(双键)的成分。这些成分容易遭受氧化和聚合反应。在生物燃料中，过氧化物、氧化物、聚合物等随着此类氧化和聚合反应进行而产生并且导致燃料特性劣化。根据发明人的发现，过氧化物、氧化物、聚合物等各自具有独特的颜色。因此，生物燃料的颜色(透过的光的颜色)随着氧化和聚合反应进行而发生变化。
例如，根据发明人的发现，由菜籽油制成的脂肪酸甲酯燃料(下文将其称为“RME燃料”)的颜色随着氧化反应进行而以如下方式发生变化：黄色→浅黄色→深黄色。
确信RME燃料的颜色变化是由下述现象引起的。类似生物燃料的物质的氧化经如下步骤进行：起始物质→过氧化物→氧化物(酸)。
图2是示出了各成分的比例随着生物燃料经以上步骤进行的氧化进展而变化的图。如图2所示，由于起始物质随着氧化随时间推移而首先变成过氧化物，所以起始物质的比例减少而过氧化物的比例增加。随着时间进一步推移，由于过氧化物变成氧化物，所以过氧化物的比例减少而氧化物的比例增加。
确信以上由于起始物质、过氧化物和氧化物的颜色分别为黄色、浅黄色和深黄色，因此RME燃料如前所述发生颜色变化。亦即，确信RME燃料当其新鲜时由于起始物质的比例高而呈黄色，随着过氧化物的比例增加而变成浅黄色，并且然后随着氧化物的比例增加而变成深黄色。
如上所述，生物燃料按照引起其劣化的氧化和聚合反应的进展而发生颜色变化。因此，想到通过使用光学传感器等检测生物燃料的颜色变化来检测生物燃料的劣化是个好办法。
图3示出的曲线图具有代表时间的水平轴和代表生物燃料的颜色密度(光透过率)的竖轴。在本实施方式的系统中，燃料箱12中的生物燃料的颜色密度可通过透过率传感器22来检测。亦即，当生物燃料的颜色较深时具有较低的光透过率X，而当生物燃料的颜色较浅时具有较高的光透过率X。
如图3所示，随着氧化从新鲜状态(图3中的点A)进行，以上RME燃料等的颜色变得越来越浅(至图3中的点B)。此后，燃料的颜色变得越来越深直到其比燃料新鲜时的颜色深为止(图3中的点C)。在本实施方式中，当氧化进行至图3中的点C的水平时，判定生物燃料已劣化超过可接受的极限并且向驾驶员提供警告。
在图3所示的情形中，生物燃料的光透过率X首先从新鲜状态的初始值XA增大，并且在点B达到最大值XB。此后，生物燃料的光透过率X减小到小于初始值XA的值(例如，XC)。由于生物燃料的光透过率X如上所述发生变化，所以如果使用通过透过率传感器22检测到的光透过率X的值本身作为判定基础，则不能准确判定生物燃料的劣化度。例如，在图3中的点A’，其接近判定生物燃料已劣化的点C，生物燃料已明显劣化，但生物燃料具有几乎等于新鲜状态的初始值XA的光透过率X。因而，当将透过率传感器22检测到的光透过率X的值与判定值(例如，初始值XA)进行比较时，不能准确地判定生物燃料的劣化度。
因此，在本实施方式中，周期性地获得生物燃料的光透过率X并且通过累计光透过率X的变化量(与前一值之差的绝对值)来计算作为生物燃料的劣化度的指标的劣化度Y。图4是示出了用于计算劣化度Y的方法的图。如图4所示，在本实施方式中，透过率传感器22每隔预定的颜色测量时长T获取一次生物燃料的光透过率X(在以下描述中，每隔七天一次，即颜色测量时长T＝七天)。颜色测量时长T优选地充分短于生物燃料的颜色变化时长P。在图4所示的示例中，生物燃料的颜色首先变浅然后再次变深的时长相当于颜色变化时长P。
通过累计新获取的光透过率Xt与一个颜色测量时长前(七天前)获取的光透过率Xt-7之差的绝对值来计算劣化度Y。亦即，通过以下方程来计算劣化度Y：Y＝∑|Xt-Xt-7|......(1)
基于以上方程(1)计算出的劣化度Y(图4中的阴影部分的面积)随着生物燃料的劣化随时间推移进行而变得更大。然后，当生物燃料的劣化进行到必须向驾驶员提供警告的点C时，劣化度Y达到特定值YL。因此，当将值YL定义为阈值时，可通过将生物燃料的劣化度Y和阈值YL进行比较来准备判定生物燃料的劣化。
[第一实施方式中的具体操作]
图5是本实施方式中ECU 14执行以实现上述功能的程序的流程图。当车辆的点火开关接通时执行该程序。根据图5所示的程序，读取燃料箱12中的生物燃料的劣化度Y的值，并且比较劣化度Y和预定的劣化度阈值YL(步骤100)。
假设ECU 14每七天获取一次透过率传感器22检测的光透过率X并且基于方程(1)计算劣化度Y。当检测到燃料箱12重新加注生物燃料的事实时，ECU 14重设劣化度Y并测量新供给的生物燃料的光透过率的初始值X0。用于检测燃料箱12是否被重新加注的方法没有特别限制。例如，可基于燃料箱12的燃料液位计来检测。
如果在步骤100中劣化度Y等于或低于阈值YL，则判定燃料箱12中的生物燃料的劣化度在可接受的极限内。
如果在步骤100中劣化度Y高于阈值YL，则判定燃料箱12中的生物燃料的劣化度超出可接受的极限。在此情形中，在仪表板24的预定显示部上显示促使驾驶员采取行动(重新加注燃料以稀释剩余燃料、尽快消耗剩余的燃料、排出燃料箱12中剩余的燃料以及用新鲜燃料补给燃料等)的警告(步骤102)。因此，防止劣化的生物燃料供给到内燃发动机10，并且能够防止诸如损坏燃料系统零件之类的不利影响。
由于聚合或其它原因，生物燃料的粘度可随着劣化进行而增加。高粘度生物燃料使得燃料喷射器难于喷射燃料并且可导致燃料喷射量降低或不正确的燃料喷雾。虽然希望不使用劣化度Y超出阈值YL的生物燃料，但是在本实施方式中可执行如下所述的燃烧状态补偿控制操作作为更换燃料之前的临时方案或当劣化度Y已增加到刚好低于阈值YL时防止发动机性能恶化。
(1)燃料喷射压力增加控制操作用来控制燃料泵18等以通过将所请求的喷射压力乘以基于计算出的劣化度Y的燃料压力校正系数来增加燃料喷射压力。图6是示出了用于基于劣化度Y计算燃料压力校正系数的映射示例的图。根据该映射，当劣化度Y为5时，例如计算出1.1作为燃料压力校正系数。因而，在此情形中，例如，在通常选择80MPa的燃料喷射压力的条件下，调节该控制使得燃料喷射压力将为88MPa，其通过将燃料喷射压力乘以1.1的燃料压力校正系数而获得。利用燃料喷射压力增加控制操作，由于能够在生物燃料的劣化度Y较高时——即在生物燃料的粘度较高时——通过将燃料喷射压力控制得较高来可靠地防止不正确的燃料喷雾，所以能够防止不充分燃烧。
(2)燃料喷射量请求值增加控制操作用来通过将燃料喷射量请求值乘以基于计算出的劣化度Y的喷射量校正系数来增加燃料喷射量请求值。图7是示出了用于基于劣化度Y计算喷射量校正系数的映射示例的图。根据该映射，当劣化度Y为5时，例如计算出1.1作为喷射量校正系数。在此情形中，例如，在通常选择10mm3/st的燃料喷射量请求值的条件下，通过将燃料喷射量请求值乘以1.1的喷射量校正系数而获得的11mm3/st被确定为燃料喷射量请求值。利用燃料喷射量请求值增加控制操作，由于能够通过在生物燃料的劣化度Y较高时——即在生物燃料的粘度较高时——将燃料喷射量请求值控制得较大来可靠地防止实际燃料喷射量的下降，所以能够防止发动机扭矩的下降。
(3)燃料加热控制操作用来当计算出的劣化度Y超过预定基准值时通过加热待供给到内燃发动机10的生物燃料以使其温度升高来提高生物燃料的流动性。利用该控制操作，能够避免生物燃料粘度上升所引起的不利影响，并且能够可靠地防止不正确的燃料喷雾。用于加热生物燃料的方法没有特别限制。例如，加热器可安装在燃料管16或燃料喷射器中，或者可允许流经燃料返回管20的高温燃料与流经燃料管16的燃料进行热交换。
燃烧状态补偿控制操作(1)至(3)可单独或结合利用。而且，与以上(1)至(3)相似的一个或多个控制操作可应用于排气系统的燃料添加剂喷射器的控制。
在上述第一实施方式中，燃料箱12、燃料管16和燃料泵18可视为本发明的“燃料供给装置”，透过率传感器22可视为本发明的“检测装置”，劣化度Y可视为本发明的“劣化指标值”，图3所示的特性可视为本发明的“时间变化特性”，且图4所示的颜色变化时长P可视为本发明的“检测值的增大-减小时长”。ECU 14在每个颜色测量时长T获取一次生物燃料的光透过率Xt并计算|Xt-Xt-7|可视为本发明中的“变化量计算装置”的操作。基于方程(1)来计算劣化度Y可视为本发明中的“劣化指标值计算装置”的操作。执行步骤100可视为本发明中的“燃料劣化判定装置”的操作。执行步骤102可视为本发明中的“警告装置”的操作。执行实施燃烧状态补偿控制操作(1)至(3)中至少一个可视为本发明中的“燃烧状态补偿装置”的操作。
虽然在本实施方式中基于透过率传感器22检测的对可见光的光透过率的变化量来检测生物燃料的颜色变化，但是本发明中用于检测生物燃料的颜色变化的方法并不局限于此。在本发明中，可设置用于检测生物燃料的颜色指标值(例如，在特定波长下的光谱透射率、通过量化透射光的色调而获得值、通过量化透射光的饱和度而获得的值或通过量化透射光的亮度而获得值)的颜色指标值检测装置(例如，光谱透射率计、色差计、色度计或分光光度计)并且可基于颜色指标值的变化量来检测生物燃料的颜色变化。亦即，可使用如上所述的颜色指标值代替本发明中的光透过率。
参照图8和图9，接下来描述本发明的第二实施方式。在以下描述中，重点放在与以上实施方式的差异之处，并且简缩或省略对相同事项的描述。作为本实施方式的硬件配置，可采用图1所示的第一实施方式中的硬件配置。
在本实施方式中，七天获取一次生物燃料的光透过率Xt并与第一实施方式中一样基于自前一值Xt-7的变化量|Xt-Xt-7|计算生物燃料的劣化度Y。然而，在本实施方式中，根据下述规则计算劣化度Y。
生物燃料的光透过率Xt的测量值可包括由于测量误差等引起的变化。因而，当光透过率的变化量|Xt-Xt-7|很小时，生物燃料可能实际上未发生颜色变化。因此，如果当|Xt-Xt-7|很小时不加区分地总是将|Xt-Xt-7|加到劣化度Y，则可能过高估计生物燃料的劣化。另一方面，如果当|Xt-Xt-7|很小时不加区分地不将|Xt-Xt-7|加到劣化度Y，则如果生物燃料的颜色变化速度慢则可能不能准确地检测生物燃料的劣化。
因此，在本实施方式中，储存在最近几次测量中获得的光透过率Xt的测量值，并且当|Xt-Xt-7|很小时，基于在最近几次测量中获得的测量值来判定光透过率Xt的变化趋势，然后判定是否将|Xt-Xt-7|加到劣化度Y。
图8是具体说明判定方法的图，并且图9是ECU 14执行以基于该判定方法计算劣化度Y的程序的流程图。每次在每七天测量一次光透过率Xt时执行图9所示的程序。
根据图9所示的程序，首先判定当前测量值Xt与(七天前获得的)前一测量值Xt-7之差|Xt-Xt-7|的绝对值是否小于变化阈值XD(步骤110)。基于测量光透过率Xt时的测量误差范围来预先设定变化阈值XD。
如果步骤110中的判定是否定的，亦即，如果判定|Xt-Xt-7|≥XD，则可判定此时检测到的光透过率的变化量|Xt-Xt-7|不属于测量误差等引起的变化，而是属于生物燃料的实际颜色变化。在此情形中，将当前变化量|Xt-Xt-7|加到劣化度Y(步骤114)。
如果步骤110中的判定是肯定的，亦即，如果判定|Xt-Xt-7|＜XD，则可判定此时检测到的光透过率的变化量|Xt-Xt-7|属于测量误差等引起的变化。在此情形中，接下来判定当前测量值Xt、前一测量值Xt-7和(14天前获得的)前一测量值之前的测量值Xt-14的最大值MAX{Xt，Xt-7，Xt-14}与最小值MIN{Xt，Xt-7，Xt-14}之差是否大于XD(步骤112)。
图8A显示了步骤112中的判定为否定的示例。如图中所示，如果三个测量值的最大值MAX{Xt，Xt-7，Xt-14}与最小值MIN{Xt，Xt-7，Xt-14}之差等于或小于XD，则可判定光透过率Xt的最近变化极有可能在变化范围内。因而，在此情形中，不将当前变化量|Xt-Xt-7|加到劣化度Y(步骤116)。
图8B显示了步骤112中的判定为肯定的示例。如图中所示，如果三个测量值的最大值MAX{Xt，Xt-7，Xt-14}与最小值MIN{Xt，Xt-7，Xt-14}之差大于XD，则由于光透过率Xt的最近变化具有在一个方向上变动的趋势，所以可判定生物燃料的颜色极有可能已实际发生变化。因而，在此情形中，将当前变化量|Xt-Xt-7|加到劣化度Y(步骤114)。
根据图9所示程序的操作，即使光透过率的测量值包括变化，也能更正确地计算劣化度Y。因此，能够以更高的精度判定生物燃料的劣化。
在上述第二实施方式中，ECU 14执行图9所示程序的操作可视为本发明中的“劣化指标值计算装置”的操作，ECU 14执行步骤110和112可视为本发明中的“判定装置”的操作，并且ECU 14执行步骤114和116可视为本发明中的“加运算选择装置”的操作。

Claims (12)

1.一种用于内燃发动机的燃料劣化检测设备，包括：
燃料供给装置，其用于向内燃发动机供给生物燃料；
检测装置，其用于检测储存在所述燃料供给装置中的生物燃料的光透过率；
变化量计算装置，其用于周期性地获取所述光透过率并计算从前一光透过率值到当前光透过率值的变化量；以及
劣化指标值计算装置，其用于通过累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
2.一种用于内燃发动机的燃料劣化检测设备，包括：
燃料供给装置，其用于向内燃发动机供给生物燃料；
检测装置，其用于检测作为储存在所述燃料供给装置中的生物燃料的颜色指标的颜色指标值；
变化量计算装置，其用于周期性地获取所述颜色指标值并计算从前一颜色指标值到当前颜色指标值的变化量；以及
劣化指标值计算装置，其用于通过累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
3.根据权利要求1或2所述的燃料劣化检测设备，其中，所述劣化指标值计算装置通过累计所述变化量的绝对值来计算所述劣化指标值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料劣化检测设备，其中，所述生物燃料具有时间变化特性，所述时间变化特性具有至少一个其间来自所述检测装置的检测值随着所述生物燃料随时间劣化而增大的时长以及至少一个其间所述检测值随着所述生物燃料随时间劣化而减小的时长。
5.根据权利要求4所述的燃料劣化检测设备，其中，所述变化量计算装置以比所述时间变化特性的所述检测值的增大-减小时长短的间隔获取所述检测值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料劣化检测设备，进一步包括：
燃料劣化判定装置，其用于当所述劣化指标值超过预定值时判定所述生物燃料已劣化；以及
警告装置，其用于当判定所述生物燃料已劣化时为驾驶员提供警告。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料劣化检测设备，进一步包括燃烧状态补偿装置，其用于基于所述劣化指标值来执行使燃料喷射压力高于平常的控制操作、使燃料喷射量请求值大于平常的控制操作以及加热待供给到所述内燃发动机的燃料的控制操作中的至少一个。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的燃料劣化检测设备，其中，所述劣化指标值计算装置包括：判定装置，其用于当所述变化量小于预定值时判定所述变化量是否由测量变化引起；以及加运算选择装置，其用于当所述判定装置判定所述变化量不是由测量变化引起时允许将所述变化量加到所述劣化指标值并且当所述判定装置判定所述变化量是由测量变化引起时禁止将所述变化量加到所述劣化指标值。
9.一种用于内燃发动机的燃料劣化检测方法，包括：
检测储存在内燃发动机的燃料供给装置中的生物燃料的光透过率；
周期性地获取所述光透过率并且计算从前一光透过率值到当前光透过率值的变化量；以及
通过累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
10.一种用于内燃发动机的燃料劣化检测方法，包括：
检测作为储存在内燃发动机的燃料供给装置中的生物燃料的颜色指标的颜色指标值；
周期性地获取所述颜色指标值并且计算从前一颜色指标值到颜色指标值的变化量；以及
通过累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
11.一种用于内燃发动机的燃料劣化检测设备，包括：
燃料供给装置，其用于向内燃发动机供给生物燃料；
检测器，其检测储存在所述燃料供给装置中的生物燃料的光透过率；以及
控制器，其周期性地获取所述光透过率并且通过计算从前一光透过率值到当前光透过率值的变化量并累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
12.一种用于内燃发动机的燃料劣化检测设备，包括：
燃料供给装置，其用于向内燃发动机供给生物燃料；
检测装置，其检测作为储存在所述燃料供给装置中的生物燃料的颜色指标的颜色指标值；
控制器，其周期性地获取所述颜色指标值并且通过计算从前一颜色指标值到当前颜色指标值的变化量并累计所述变化量来计算指示所述生物燃料的劣化度的劣化指标值。
CN200880108991A 2007-09-26 2008-09-24 用于内燃发动机的燃料劣化检测设备和方法 Pending CN101809442A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-248893 2007-09-26
JP2007248893A JP4483922B2 (ja) 2007-09-26 2007-09-26 内燃機関の燃料劣化検出装置
PCT/IB2008/002486 WO2009040635A1 (en) 2007-09-26 2008-09-24 Device and method for detecting degradation of fuel for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101809442A true CN101809442A (zh) 2010-08-18

Family

ID=40297903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880108991A Pending CN101809442A (zh) 2007-09-26 2008-09-24 用于内燃发动机的燃料劣化检测设备和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8347828B2 (zh)
EP (1) EP2195651A1 (zh)
JP (1) JP4483922B2 (zh)
CN (1) CN101809442A (zh)
BR (1) BRPI0816665A2 (zh)
WO (1) WO2009040635A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103362674A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 罗伯特·博世有限公司 用于内燃机的喷射计算的方法
CN105216789A (zh) * 2014-06-24 2016-01-06 丰田自动车株式会社 车辆和车辆的控制方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4833335B2 (ja) * 2007-03-30 2011-12-07 川崎重工業株式会社 ガム状物質監視装置および検知方法ならびにガスタービン設備
US20110208409A1 (en) * 2008-08-01 2011-08-25 David Benjamin Snyder Fuel blend sensing system
JP4978736B2 (ja) * 2009-05-01 2012-07-18 トヨタ自動車株式会社 燃料性状判別装置
JP5146544B2 (ja) * 2009-10-28 2013-02-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料劣化検出装置
JP4997314B2 (ja) * 2010-04-23 2012-08-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料性状センサ及び燃料性状検出装置
JP5434774B2 (ja) * 2010-04-28 2014-03-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP5481410B2 (ja) 2011-02-18 2014-04-23 日立建機株式会社 液体性状識別装置、及び同装置を取り付けた液体貯蔵タンク
US8973426B2 (en) * 2011-12-21 2015-03-10 Carter Fuel Systems, Llc Alcohol detector and method
FR2989939B1 (fr) * 2012-04-30 2016-10-21 Renault Sa Reservoir double compartiment
FR3017904B1 (fr) * 2014-02-25 2016-03-11 IFP Energies Nouvelles Procede et dispositif de prevention de l'encrassement de systemes d'injection diesel
CN106795830A (zh) * 2014-09-26 2017-05-31 本田技研工业株式会社 车辆的燃料余量警告装置
JP6410255B2 (ja) * 2014-12-24 2018-10-24 一般財団法人電力中央研究所 炭化物の性状検出方法および性状検出装置ならびに炭化物の製造装置
US10196988B2 (en) * 2015-06-05 2019-02-05 Rolls-Royce Corporation Fuel system coking sensor
GB201701633D0 (en) 2017-02-01 2017-03-15 Nicoventures Holdings Ltd Heating element selection method
GB2560299B (en) 2017-02-01 2021-07-07 Nicoventures Trading Ltd Heating element and method of analysing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994008226A1 (en) * 1992-10-05 1994-04-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. An apparatus for fuel quality monitoring

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750635A (en) * 1971-06-14 1973-08-07 Caterpillar Tractor Co Automatic adjustment for fuel rack stop
US3995168A (en) * 1975-08-04 1976-11-30 Grumman Aerospace Corporation Electro optical fluid measurement system
US4044604A (en) * 1976-06-15 1977-08-30 Telectro-Mek, Inc. Portable contaminated fuel detector with tiered deck
NL191373C (nl) * 1980-07-15 1995-06-16 Tno Inrichting voor het sturen van de brandstoftoevoer aan een verbrandingsmotor.
FR2542092B1 (fr) * 1983-03-03 1986-02-28 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif pour determiner la composition d'un melange alcool-essence, adaptes au reglage automatique de moteurs alimentes en melanges combustibles de teneur en alcool variable
US4541272A (en) * 1983-05-13 1985-09-17 Roland Bause Electronically controlled fuel injection system
JPS61294337A (ja) 1985-06-24 1986-12-25 Seikosha Co Ltd 油の劣化検出装置
US4706630A (en) * 1986-02-07 1987-11-17 Ford Motor Company Control system for engine operation using two fuels of different volatility
US4703732A (en) * 1986-02-07 1987-11-03 Ford Motor Company Spark timing control of multiple fuel engine
JPS6355318A (ja) 1986-08-22 1988-03-09 Mazda Motor Corp エンジンオイルの劣化検知装置
WO1988009493A1 (en) * 1987-05-29 1988-12-01 Godfrey Howden Proprietary Limited Liquid testing apparatus
US4971015A (en) * 1988-11-08 1990-11-20 General Motors Corporation Combustion engine with multi-fuel capability
JPH02185609A (ja) 1989-01-12 1990-07-20 Suzuki Motor Co Ltd オイル劣化検知装置
US4974552A (en) * 1990-01-09 1990-12-04 Ford Motor Company Engine control system responsive to optical fuel composition sensor
US5194910A (en) * 1990-07-31 1993-03-16 Gas Research Institute Use of optical spectrometry to evaluate the condition of used motor oil
JP2738880B2 (ja) * 1990-09-28 1998-04-08 オ−クマ株式会社 数値制御情報作成装置
US5239860A (en) * 1991-05-13 1993-08-31 General Motors Corporation Sensor for measuring alcohol content of alcohol/gasoline fuel mixtures
US5198871A (en) * 1991-06-18 1993-03-30 Southwest Research Institute Laser-induced-fluorescence inspection of jet fuels
US5262645A (en) 1991-09-03 1993-11-16 General Motors Corporation Sensor for measuring alcohol content of alcohol gasoline fuel mixtures
US5537336A (en) * 1994-03-30 1996-07-16 On-Site Analysis, Inc. On-site oil analyzer
JPH10305517A (ja) 1997-05-01 1998-11-17 Kawasaki Steel Corp 高耐食性燃料容器用鋼板
JP2000130240A (ja) 1998-10-26 2000-05-09 Hitachi Ltd オイル劣化診断装置を具備した自動車
US6121628A (en) * 1999-03-31 2000-09-19 Siemens Westinghouse Power Corporation Method, gas turbine, and combustor apparatus for sensing fuel quality
JP2003139696A (ja) 2001-10-30 2003-05-14 Toshiba Corp 油劣化診断装置
JP2004141134A (ja) 2002-10-25 2004-05-20 Yasutoshi Takashima 農業の植物生産による大気中のｃｏ２の削減と安全なバイオマス燃料製造販売のビジネス方法
JP2004197058A (ja) 2002-12-13 2004-07-15 Koji Nishimura ディーゼル機関用燃料
US20040137546A1 (en) * 2002-12-24 2004-07-15 Stepan Company Method for determination of free and combined glycerin in biodiesel
JP2005201068A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Denso Corp 燃料判別装置
WO2006119312A2 (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Southwest Research Institute Method for determination of fuel thermal stability
US7377151B1 (en) * 2005-05-05 2008-05-27 Bryan Magee Fuel tester
EP1775584A3 (de) * 2005-10-11 2011-09-14 Continental Automotive GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung der Qualität eines Kraftstoffs für Brennkraftmaschine
US7420170B2 (en) * 2006-01-17 2008-09-02 Exxonmobil Research And Engineering Company Fourier transform infrared (FTIR) chemometric method to determine cetane number of diesel fuels containing fatty acid alkyl ester additives
US20080053202A1 (en) * 2006-04-13 2008-03-06 Vladimir Rohklin Devices, methods and systems for fuel monitoring
US20080165361A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-10 Kauffman Robert E Method of analyzing sulfur content in fuels
JP4906583B2 (ja) * 2007-05-15 2012-03-28 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料性状検出装置
JP4323538B2 (ja) * 2007-05-17 2009-09-02 株式会社日本自動車部品総合研究所 燃料性状検出装置
US7605361B2 (en) * 2007-07-09 2009-10-20 Denso Corporation Fuel property detection device
US20090185188A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Cummins Filtration Ip, Inc. Pass-fail tool for testing particulate contamination level in a fluid
JP5183541B2 (ja) * 2009-03-23 2013-04-17 愛三工業株式会社 燃料性状判定装置
JP4978736B2 (ja) * 2009-05-01 2012-07-18 トヨタ自動車株式会社 燃料性状判別装置
DE102009037240A1 (de) * 2009-08-12 2011-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung chemischer und/oder physikalischer Eigenschaften von Betriebsstoffen in einer Maschinenanlage

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994008226A1 (en) * 1992-10-05 1994-04-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. An apparatus for fuel quality monitoring

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103362674A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 罗伯特·博世有限公司 用于内燃机的喷射计算的方法
CN105216789A (zh) * 2014-06-24 2016-01-06 丰田自动车株式会社 车辆和车辆的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009040635A1 (en) 2009-04-02
JP4483922B2 (ja) 2010-06-16
EP2195651A1 (en) 2010-06-16
US20100211289A1 (en) 2010-08-19
JP2009079978A (ja) 2009-04-16
US8347828B2 (en) 2013-01-08
BRPI0816665A2 (pt) 2015-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101809442A (zh) 用于内燃发动机的燃料劣化检测设备和方法
US8046153B2 (en) Compensation for oxygenated fuels in a diesel engine
US8442744B2 (en) Compensation for oxygenated fuel use in a diesel engine
US7921704B2 (en) Virtual flex fuel sensor for spark ignition engines using ionization signal
US8683853B2 (en) Apparatus for detecting abnormality for fuel property detecting apparatus
EP1114923B1 (en) Fuel additive dosing method and system for onboard vehicle use
EP2594926A1 (en) Sensor control device and sensor control system
US9732692B2 (en) Apparatus for diagnosing fuel pressure sensor characteristic fault
EP2333276A1 (en) Method for controlling operation of diesel engine, apparatus for controlling operation of diesel engine, diesel engine, and ship
JP2010145107A (ja) 光学式オイル診断装置ならびに内燃機関の制御装置
US20090292445A1 (en) Method for determining the quality of the fuel for an internal combustion engine
EP2341333B1 (en) Apparatus for detecting fuel decay in internal combustion engine
JP2015040493A (ja) 燃料圧力センサの特性異常診断装置
JP2011231674A (ja) 内燃機関の制御装置
CN111156093B (zh) 柴油-醇类双燃料发动机的控制方法和装置
JP2009281733A (ja) 燃料性状検出装置
US20110030664A1 (en) Method and device for determining the composition of a fuel mixture
JP2009138556A (ja) フレキシブル燃料機関の燃料濃度の推定装置及び推定方法
CN105179092A (zh) 一种甲醇、生物柴油、柴油多燃料发动机系统控制方法
CN114233503B (zh) 直喷发动机喷油模式的控制方法及装置
US7114327B2 (en) Method for operating an electro motor-driven secondary air pump
JP2010248927A (ja) 内燃機関のオイル希釈率判定装置
CN110284981A (zh) 一种检测油量计量单元卡滞的方法及系统
CN110857680B (zh) 实际喷油量的检测方法及相应的控制单元和可读程序载体
KR20160062421A (ko) 연료 진단장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20100818