CN106368834B - 监控燃油系统的方法及装置、燃油系统及发动机 - Google Patents

监控燃油系统的方法及装置、燃油系统及发动机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种监控燃油系统的方法及装置，在燃油精滤器的前后各加一个压力传感器；ECU实时监控压力，可以通过滤后的燃油压力建压时间判断启动困难的位置在滤清器前，还是滤清器后面；便于迅速定位故障部位；内部逻辑计算前后压差，待压差到更换时报警；另外燃油滤清器前的压力监控可以与输油泵所能承受的背压值作比较，从而达到临界值时报警；强制更换滤芯；通过此逻辑，可以取消输油泵上的限压阀，达到降成本的目的。

Description

监控燃油系统的方法及装置、燃油系统及发动机
技术领域
本发明涉及燃油系统的监控，尤其涉及监控燃油系统的方法及装置、燃油系统及发动机。
背景技术
共轨发动机的燃油系统主要包括输油泵、滤清器、高压油泵，燃油经输油泵进入低压油路，油路中滤清器滤除燃油中的杂质后，经高压油泵增压后进入共轨管，再分配给喷油器，用于喷射高压燃油驱动发动机运转。
目前，共轨发动机经常由于燃油系统故障，出现启动困难的问题。由于造成燃油系统困难的原因很多，在查找故障点时很难明确定位，致使故障检修时间长，效率不高。
另一方面，燃油系统中滤清器是经常需要更换的部件，当滤芯上吸附的杂质较多，致使经过滤清器的油压达到启动限压阀时，未经过滤的燃油就经限压阀流出，此时表明滤清器达到使用寿命需要更换。为了避免未经过滤的燃油进入发动机导致发动机损伤，一般采用在滤清器上安装压差传感器，用以检测滤清器进口和出口的压差，当压差达到预设值时，即为滤清器的寿命期，则提醒更换滤清器，从而避免燃油经限压阀流出损伤发动机。然而压差传感器成本高，且安装布置复杂。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提出一种监控燃油系统的方法及装置，能够快速定位燃油系统中的故障部位，能够检测滤清器寿命，当滤清器被击穿时，实现强制停止供油。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种监控燃油系统的方法，其特征在于，
当发动机正常工作时，实时检测燃油进入滤清器前的滤清器前端压力P1和燃油经滤清器过滤后的滤清器后端压力P2，并发送给ECU；
ECU将滤清器后端压力P2和滤清器前端压力P1的差值与滤清器需更换时的压差PX、即滤清器达到寿命时的设计压差相比较，如P1-P2≥PX，则发出更换滤清器报警；
ECU将滤清器前端压力P1与输油泵承受的极限压力P3相比较，如P1>P3，则发出故障报警，并停止输油泵工作，强制更换滤芯；
当共轨发动机启动困难时，检测发动机启动过程中的燃油滤清器后端压力P2和共轨管中的轨压，测量滤清器后端压力P2的建压时间T2，并发送给ECU；
ECU将建压时间T2与发动机正常工作状态下燃油滤清器滤后压力为P2的建压时间T0相比较，如T2>T0，则发出故障部位在滤清器前的信息；否则，发出故障部位在滤清器后的信息。
特别地，所述滤清器后端压力的建压时间T2为自发动机未工作时的压力到发动机完成一次启动，滤清器后端压力达到最大值所用的时间。
特别地，所述发动机正常工作状态下燃油滤清器滤后压力为P2时的建压时间T0确定方法：采集发动机在正常工作状态下共轨管轨压、燃油滤清器滤后压力和燃油滤清器滤后压力建压时间的数据，建立与共轨管轨压和燃油滤清器滤后压力相对应的建压时间数据库；根据实际检测的测量滤清器后端压力P2和共轨管轨压P查询所述数据库，得出发动机正常工作状态下滤清器滤后压力为P2和共轨管轨压为P时的建压时间T0。
本发明的另一个目的是提出一种监控燃油系统的装置：包括数据采集系统、数据处理系统和显示系统，采集系统和显示系统与数据处理系统连通；
所述数据采集系统包括滤清器前端压力传感器、滤清器后端压力传感器、共轨管轨压传感器和计时器，所述滤清器前端压力传感器安装在共轨发动机的燃油滤清器前端，用于检测燃油进入滤清器前的滤清器前端压力，并传输给ECU；所述滤清器后端压力传感器安装在共轨发动机的燃油滤清器后端，用于检测燃油经滤清器过滤后的滤清器后端压力，并传输给ECU；所述共轨管轨压传感器安装在共轨发动机的共轨管中，用于检测燃油进入共轨管的压力，并传输给ECU；所述计时器用于记录发动机启动困难时滤清器后端压力的建压时间；
所述数据处理系统包括ECU和数据存储单元，所述数据存储单元用于储存滤清器达到寿命时的设计压差、输油泵承受的极限压力和建压时间数据库；所述ECU接收数据采集系统的数据，查询数据存储单元，进行数据处理，并根据数据处理的结果向显示系统发出报警信息，向输油泵发出操作指令。
特别地，所述显示系统包括故障报警装置和屏幕显示装置，所述故障报警装置为报警灯或报警喇叭，所述屏幕显示装置用于显示报警信息。
本发明的另一个目的是提出一种燃油系统，所述燃油系统至少包括前面描述的监控燃油系统的装置。
本发明的另一个目的是提出一种发动机，所述发动机至少包括前面描述的燃油系统。
本发明的优点在于：
本发明的方案在燃油精滤器的前后各加一个压力传感器；ECU实时监控压力，可以通过滤后的燃油压力建压时间判断启动困难的位置在滤清器前，还是滤清器后面；便于迅速定位故障部位；内部逻辑计算前后压差，待压差到更换时报警；另外燃油精滤器前的压力监控可以与输油泵所能承受的背压值作比较，从而达到临界值时报警；强制更换滤芯；通过此逻辑，可以取消输油泵上的限压阀，达到降成本的目的。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
附图1为本发明实施方式的监控燃油系统的方法的流程图；
附图2为本发明实施方式的监控燃油系统的装置的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本发明的实施方式，如图1所示，一种监控燃油系统的方法，其例如对燃油系统的寿命及可靠性进行监控，发动机正常工作时，实时检测燃油进入滤清器前的滤清器前端压力P1和燃油经滤清器过滤后的滤清器后端压力P2，并发送给ECU(电子控制单元，其可以是燃油系统的ECU，也可以是发动机的ECU)；
ECU将滤清器后端压力P2和滤清器前端压力P1的差值与滤清器需更换时的压差PX、即滤清器达到寿命时的设计压差相比较，如P1-P2≥PX，则发出更换滤清器报警；
ECU将滤清器前端压力P1与输油泵承受的极限压力P3相比较，如P1>P3，则发出故障报警，并停止输油泵工作，强制更换滤芯；
当共轨发动机启动困难时，检测发动机启动过程中的燃油滤清器后端压力P2和共轨管中的轨压，测量滤清器后端压力P2的建压时间T2，并发送给ECU；
ECU将建压时间T2与发动机正常工作状态下燃油滤清器滤后压力为P2的建压时间T0相比较，所述滤清器后端压力的建压时间T2为自发动机未工作时的压力到发动机完成一次启动，滤清器后端压力达到最大值所用的时间；如T2>T0，则发出故障部位在滤清器前的信息；否则，发出故障部位在滤清器后的信息。
所述发动机正常工作状态下燃油滤清器滤后压力为P2时的建压时间T0确定方法：采集发动机在正常工作状态下共轨管轨压、燃油滤清器滤后压力和燃油滤清器滤后压力建压时间的数据，建立与共轨管轨压和燃油滤清器滤后压力相对应的建压时间数据库；根据实际检测的测量滤清器后端压力P2和共轨管轨压P查询所述数据库，得出发动机正常工作状态下滤清器滤后压力为P2和共轨管轨压为P时的建压时间T0。
当发动起启动困难时，如果测得的建压时间T2大于正常工作状态下相应的建压时间T0，说明燃油滤清器前的燃油系统存在问题；如果测得的建压时间T2小于或等于正常工作状态下相应的建压时间T0，说明燃油滤清器前的燃油系统正常，那么应是滤清器后的燃油系统存在问题。
为了实现上述监控燃油系统的方法，本发明提出一种监控燃油系统的装置，其例如对燃油系统的寿命及可靠性进行监控，该监控燃油系统的装置包括：数据采集系统、数据处理系统和显示系统，采集系统和显示系统与数据处理系统连通；
所述数据采集系统包括滤清器前端压力传感器、滤清器后端压力传感器、共轨管轨压传感器和计时器，所述滤清器前端压力传感器安装在共轨发动机的燃油滤清器前端，用于检测燃油进入滤清器前的滤清器前端压力，并传输给ECU；所述滤清器后端压力传感器安装在共轨发动机的燃油滤清器后端，用于检测燃油经滤清器过滤后的滤清器后端压力，并传输给ECU；所述共轨管轨压传感器安装在共轨发动机的共轨管中，用于检测燃油进入共轨管的压力，并传输给ECU；所述计时器用于记录发动机启动困难时滤清器后端压力的建压时间；
所述数据处理系统包括ECU和数据存储单元，所述数据存储单元用于储存滤清器达到寿命时的设计压差、输油泵承受的极限压力和建压时间数据库；所述ECU接收数据采集系统的数据，查询数据存储单元，进行数据处理，并根据数据处理的结果向显示系统发出报警信息，向输油泵发出操作指令。
所述显示系统包括故障报警装置和屏幕显示装置，所述故障报警装置为报警灯或报警喇叭，所述屏幕显示装置用于显示报警信息。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种监控燃油系统的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
当发动机正常工作时，实时检测燃油进入滤清器前的滤清器前端压力P1和燃油经滤清器过滤后的滤清器后端压力P2，并发送给ECU；
ECU将滤清器后端压力P2和滤清器前端压力P1的差值与滤清器需更换时的压差PX、即滤清器达到寿命时的设计压差相比较，如P1-P2≥PX，则发出更换滤清器报警；
ECU将滤清器前端压力P1与输油泵承受的极限压力P3相比较，如P1>P3，则发出故障报警，并停止输油泵工作，强制更换滤芯；
当共轨发动机启动困难时，检测发动机启动过程中的燃油滤清器后端压力P2和共轨管中的轨压，测量滤清器后端压力P2的建压时间T2，并发送给ECU；
ECU将建压时间T2与发动机正常工作状态下燃油滤清器滤后压力为P2的建压时间T0相比较，如T2>T0，则发出故障部位在滤清器前的信息；否则，发出故障部位在滤清器后的信息。
2.根据权利要求1所述的监控燃油系统的方法，其特征在于，所述滤清器后端压力的建压时间T2为自发动机未工作时的压力到发动机完成一次启动，滤清器后端压力达到最大值所用的时间。
3.根据权利要求1所述的监控燃油系统的方法，其特征在于，所述发动机正常工作状态下燃油滤清器滤后压力为P2时的建压时间T0确定方法：采集发动机在正常工作状态下共轨管轨压、燃油滤清器滤后压力和燃油滤清器滤后压力建压时间的数据，建立与共轨管轨压和燃油滤清器滤后压力相对应的建压时间数据库；根据实际检测的测量滤清器后端压力P2和共轨管轨压P查询所述数据库，得出发动机正常工作状态下滤清器滤后压力为P2和共轨管轨压为P时的建压时间T0。
4.一种监控燃油系统的装置，所述监控燃油系统的装置用于实现如权利要求1-3任一项所述的监控燃油系统的方法，其特征在于，所述监控燃油系统的装置包括：数据采集系统、数据处理系统和显示系统，所述数据采集系统和所述显示系统与所述数据处理系统连通；
所述数据采集系统包括滤清器前端压力传感器、滤清器后端压力传感器、共轨管轨压传感器和计时器，所述滤清器前端压力传感器安装在共轨发动机的燃油滤清器前端，用于检测燃油进入所述燃油滤清器前的滤清器前端压力，并传输给ECU；所述滤清器后端压力传感器安装在所述共轨发动机的所述燃油滤清器后端，用于检测所述燃油经滤清器过滤后的滤清器后端压力，并传输给ECU；所述共轨管轨压传感器安装在所述共轨发动机的共轨管中，用于检测燃油进入所述共轨管的压力，并传输给ECU；所述计时器用于记录所述共轨发动机启动困难时滤清器后端压力的建压时间；
所述数据处理系统包括ECU和数据存储单元，所述数据存储单元用于储存所述燃油滤清器达到寿命时的设计压差、输油泵承受的极限压力和建压时间数据库；所述ECU接收所述数据采集系统的数据，查询所述数据存储单元，进行数据处理，并根据数据处理的结果向所述显示系统发出报警信息，向所述输油泵发出操作指令；
所述显示系统包括故障报警装置和屏幕显示装置，所述故障报警装置为报警灯或报警喇叭，所述屏幕显示装置用于显示报警信息。
5.一种燃油系统，其特征在于，所述燃油系统至少包括根据权利要求4所述的监控燃油系统的装置。
6.一种发动机，其特征在于，所述发动机至少包括根据权利要求5所述的燃油系统。
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