CN109236517A - 一种发动机的燃油滤清器、燃油系统及故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种发动机的燃油滤清器、燃油系统及故障检测装置。其中，该发动机的燃油滤清器包括：滤清器本体；集水杯，与滤清器本体连接，集水杯的底部设置有排水口；电磁阀，电磁阀的进口与集水杯的排水口连通；油中有水传感器，设置于集水杯内；计时器，用于计时；控制器，第一输入端与油中有水传感器电连接，第二端与计时器电连接，第一输出端与电磁阀的控制端电连接，用于当集水杯的水位高于预设水位时，控制电磁阀的阀门开启，当集水杯的水位低于预设水位时，控制电磁阀的阀门关闭，通过控制计时器的计时，获取电磁阀的阀门开启的累计时间。本发明实施例的技术方案可以实现对发动机的燃油系统中燃油的含水量的检测。

Description

一种发动机的燃油滤清器、燃油系统及故障检测装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机的燃油滤清器、燃油系统及故障检测装置。

背景技术

燃油中含水量是评价燃油品质一个重要指标，对发动机的燃油系统性能以及零部件使用寿命都起着至关重要的作用。当燃油中含水量过高时，可造成如下问题：促使在燃油喷射系统中的铁制零件锈蚀、铝制零件腐蚀；引起穴蚀导致喷油器顶部失效；降低燃油的润滑性能，导致喷油器和泵柱塞的磨损；滋养那些能堵塞过滤器的微生物在油/水的结合面生长。

但是由于市面上燃油的种类众多，大多数燃油中的含水量超标，导致燃油系统故障率居高不下。尤其工艺和材质要求较高的喷油器对燃油品质更敏感。因此，如何实现对发动机燃油系统中燃油的含水量的检测至关重要。

发明内容

本发明实施例提供一种发动机的燃油滤清器、燃油系统及故障检测装置，以实现对发动机燃油系统中燃油的含水量的检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种发动机的燃油滤清器，包括：

滤清器本体，用于过滤燃油中的水分；

集水杯，与滤清器本体连接，集水杯的底部设置有排水口，集水杯用于存放滤清器本体过滤出的水分；

电磁阀，电磁阀的进口与集水杯的排水口连通；

油中有水传感器，设置于集水杯内，用于检测集水杯的水位；

计时器，用于计时；

控制器，第一输入端与油中有水传感器电连接，第二端与计时器电连接，第一输出端与电磁阀的控制端电连接，用于当集水杯的水位高于预设水位时，控制电磁阀的阀门开启，当集水杯的水位低于预设水位时，控制电磁阀的阀门关闭，通过控制计时器的计时，获取电磁阀的阀门开启的累计时间。

进一步地，控制器用于当控制电磁阀的阀门开启时，控制计时器继续计时，当控制电磁阀的阀门关闭时，控制计时器暂停计时。

进一步地，还包括温度传感器，输出端与控制器的第三输入端电连接，用于检测环境温度；

控制器还用于在控制电磁阀的阀门开启之前，判断环境温度是否高于预设温度，若是，则控制电磁阀的阀门开启，否则，控制电磁阀的阀门关闭。

进一步地，还包括发电机转速检测电路，输出端与控制器的第四输入端电连接，控制器还用于在控制电磁阀的阀门开启之前，判断发电机转速是否为零，若是，则控制电磁阀的阀门开启，否则，控制电磁阀的阀门关闭。

进一步地，与电磁阀的出口连通的管道的管壁两侧设置有两个相对的通孔，通孔的延伸方向垂直于管道的延伸方向。

进一步地，油中有水传感器包括两个相对且间隔的探针，探针的靠近集水杯的底部的一端高于集水杯的底部预设距离，控制器的第一输入端包括两个信号输入端子，分别与两个探针电连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种发动机的燃油系统，包括本发明任意实施例提供的发动机的燃油滤清器、油箱、油泵、喷油器，其中，油箱、燃油滤清器、油泵、喷油器通过管道依次循环连通，其中，控制器还用于接收故障检测装置发送的累计时间请求信号时，并获取计时器的累计时间，并向故障检测装置发送累计时间。

进一步地，控制器还用于接收故障检测装置发送的计时清零信号，并控制计时器清零。

第三方面，本发明实施例还提供了一种用于检测发动机的燃油系统故障的故障检测装置，包括主机，主机与发动机的燃油系统的控制器电连接，主机用于向控制器发送累计时间请求信号，并接收和显示控制器发送的累计时间。

进一步地，主机还用于向控制器发送计时清零信号。

本发明实施例的技术方案中燃油滤清器的油中有水传感器设置于集水杯内，用于检测集水杯的水位；计时器用于计时；控制器的第一输入端与油中有水传感器电连接，控制器的第二端与计时器电连接，控制器的第一输出端与电磁阀的控制端电连接，用于当集水杯的水位高于预设水位时，控制电磁阀的阀门开启，当集水杯的水位低于预设水位时，控制电磁阀的阀门关闭，通过控制计时器的计时，获取电磁阀的阀门开启的累计时间，该电磁阀的阀门开启的累计时间即集水杯进行放水的累计时间，可作为反映燃油的含水量的参数，以实现对发动机燃油系统中燃油的含水量的检测，并有助于排查燃油系统故障的原因。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种发动机的燃油滤清器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种发动机的燃油系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种发动机的燃油滤清器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种故障检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种发动机的燃油滤清器。图1为本发明实施例提供的一种发动机的燃油滤清器的结构示意图。如图1所示，该发动机的燃油滤清器包括：滤清器本体110、集水杯120、电磁阀130、油中有水传感器140、计时器150和控制器160。

其中，滤清器本体110用于过滤燃油中的水分；集水杯120与滤清器本体110连接，集水杯120的底部设置有排水口，集水杯120用于存放滤清器本体110过滤出的水分；电磁阀130的进口131与集水杯120的排水口连通；油中有水传感器140设置于集水杯120内，用于检测集水杯120的水位，并将其发送至控制器160；计时器150用于计时；控制器160的第一输入端In1与油中有水传感器140电连接，控制器160的第二端N1与计时器150电连接，控制器160的第一输出端Out1与电磁阀130的控制端电连接，用于当集水杯120的水位高于预设水位时，控制电磁阀130的阀门开启，当集水杯120的水位低于预设水位时，控制电磁阀130的阀门关闭，通过控制计时器150的计时，获取电磁阀130的阀门开启的累计时间。

需要说明的是，电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件。电磁阀可包括电磁线圈、弹簧、流体通道和阀门，阀门位于流体通道的进口和出口之间，控制器160通过向电磁阀130的控制端输出高电平或低电平，控制电磁线圈的得电和失电，以控制阀门的开启和关闭，即实现流体通道的进口与出口的流通与否。该控制器可以是电子控制单元(ElectronicControl Unit，ECU)。图2为本发明实施例提供一种发动机的燃油系统的结构示意图。结合图1和图2所示，可将预设体积的燃油装入油箱20中，随着发动机的运行，燃油系统也在运行，燃油(例如可以是柴油)在燃油系统中循环流动，滤清器本体110逐渐将燃油中的水分滤出，并存放于集水杯120内，由于水的密度比燃油大，水会沉淀到透明集水杯120底部，当集水杯120的水位高于预设水位时，说明集水杯120中有水，可通过控制器160控制电磁阀130的阀门开启，使集水杯120进行放水；当集水杯120的水位低于预设水位时，说明集水杯120中无水或水量较少，控制器160控制电磁阀130的阀门关闭，使集水杯120停止放水。故累计电磁阀130的阀门开启的时间，即累计集水杯120进行放水的时间。可根据电磁阀130的阀门开启的累计时间定性分析燃油含水情况。还可预先测试出集水杯120放水时的水流速度，并根据水流速度与电磁阀130的阀门开启的累计时间的乘积，作为集水杯120的累计放水量，并根据累计放水量和预设体积的比值，作为燃油的含水量。

需要说明的是，燃油系统的喷油器易受燃油中水的污染，温度变化时，会产生游离水，导致喷油器内各零部件腐蚀，被水携带的锈蚀颗粒使其磨损严重并损坏。通过确定燃油的含水量，可以协助排查燃油系统故障的原因，判断故障的原因是燃油的含水量过高导致的，还是喷油器自身的质量问题导致的。

本实施例的技术方案中燃油滤清器的油中有水传感器设置于集水杯内，用于检测集水杯的水位；计时器用于计时；控制器的第一输入端与油中有水传感器电连接，控制器的第二端与计时器电连接，控制器的第一输出端与电磁阀的控制端电连接，用于当集水杯的水位高于预设水位时，控制电磁阀的阀门开启，当集水杯的水位低于预设水位时，控制电磁阀的阀门关闭，通过控制计时器的计时，获取电磁阀的阀门开启的累计时间，该电磁阀的阀门开启的累计时间即集水杯进行放水的累计时间，可作为反映燃油的含水量的参数，以实现对发动机燃油系统中燃油的含水量的检测，并有助于排查燃油系统故障的原因。

可选的，控制器160用于当控制电磁阀130的阀门开启时，控制计时器150继续计时，当控制电磁阀130的阀门关闭时，控制计时器150暂停计时。

其中，可在将预设体积的燃油装入油箱20时，通过一清零指示模块(例如可以是按键等，与控制器电连接)向控制器输入一清零信号，以使控制器160控制计时器150清零。随着发动机的运行与停止，需要进行多次放水过程，电磁阀130的阀门被开启多次，控制器在控制电磁阀130的阀门开启的同时，控制计时器150继续计时，在控制电磁阀130的阀门关闭的同时，控制计时器150暂停计时，如此循环下去，直至监测到燃油用尽，或通过监测到透明集水杯中的水位不随发动机的运行而增加时，则确定燃油中的水分已被燃油滤清器完全滤出，此时得到的计时器的最终计时时间即为与含水量相关的累计时间。需要说明的是，发动机运行时，燃油在燃油系统中循环流动一定时间后，燃油中的水分就已被燃油滤清器完全滤出，而无需等到燃油用尽。

本发明实施例提供又一种发动机的燃油滤清器。图3为本发明实施例提供的又一种发动机的燃油滤清器的结构示意图。在上述实施例的基础上，该发动机的燃油滤清器还包括温度传感器170，温度传感器170的输出端Out2与控制器160的第三输入端In2电连接，用于检测环境温度；控制器160还用于在控制电磁阀130的阀门开启之前，判断环境温度是否高于预设温度，若是，则控制电磁阀130的阀门开启，否则，控制电磁阀130的阀门关闭。

其中，当集水杯的水位高于预设水位且环境温度高于预设温度时，控制电磁阀130的阀门开启，否则，控制电磁阀130的阀门关闭，以防止温度过低，电磁阀的出口结冰，即使电磁阀的阀门开启也无法放水，导致集水杯放水的累计时间错误。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，该发动机的燃油滤清器还包括发电机转速检测电路180，发电机转速检测电路180的输出端Out3与控制器160的第四输入端In3电连接，控制器160还用于在控制电磁阀130的阀门开启之前，判断发电机转速是否为零，若是，则控制电磁阀130的阀门开启，否则，控制电磁阀130的阀门关闭。

其中，当集水杯的水位高于预设水位且发电机转速为零时，控制电磁阀130的阀门开启，否则，控制电磁阀130的阀门关闭，避免发动机工作时燃油滤清器常处于负压的状态，即使电磁阀的阀门开启也无法放水，导致集水杯放水的累计时间错误。

其中，当集水杯的水位高于预设水位，环境温度高于预设温度且发电机转速为零时，控制电磁阀130的阀门开启，否则，控制电磁阀130的阀门关闭，避免集水杯放水的累计时间错误。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，与电磁阀130的出口132连通的管道190的管壁两侧设置有两个相对的通孔191，通孔191的延伸方向垂直于管道190的延伸方向。

其中，通孔191的延伸方向平行于X轴，管道190的延伸方向平行于Y轴。通过设置通孔191，作为通气孔，可保证水从电磁阀的出口匀速流出。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，油中有水传感器包括两个相对且间隔的探针141，探针141的靠近集水杯120的底部的一端高于集水杯120的底部预设距离D，控制器160的第一输入端包括两个信号输入端子(即信号输入端子In11和信号输入端子In12)，分别与两个探针141电连接。

其中，预设水位的高度等于预设距离D。水的电阻值小于油的电阻值。集水杯120的水位高于预设距离D，两个探针的之间电阻值较小；集水杯120的水位低于预设距离D，两个探针的之间电阻值较大，故控制器可通过两个信号输入端子之间的电阻值，来确定水位。集水杯120的水位高于预设距离D，则控制电磁阀130的阀门开启，集水杯120的水位低于预设距离D，则控制电磁阀130的阀门关闭。该预设距离D至集水杯120的底部所占容积为100毫升，可根据集水杯120的形状，适当调整探针的位置。探针141的靠近集水杯120的底部的一端高于集水杯120的底部预设距离D，以防止燃油从集水杯120的排水口流出。

可选的，该发动机的燃油滤清器还包括输入电路，输入电路的输出端与控制器的第五输入端电连接，控制器还用于识别用户输入的待测燃油的种类名称，并存储待测燃油的种类名称和含水量的对应关系。控制器还用于识别用户输入的待查询燃油的种类名称，并根据存储的燃油的种类名称和含水量的对应关系，查询与待查询燃油的种类名称匹配的含水量，以方便指导用户鉴别和选择出品质较好的燃油。用户可通过输入电路输入待测燃油和/或待查询燃油的种类名称。可选的，该发动机的燃油滤清器还包括显示器，显示器的输入端与控制器的第二输出端电连接，显示器用于显示待测燃油的种类名称及其含水量和/或待查询燃油的种类名称及其含水量。燃油含水量对发动机性能以及寿命都起着至关重要的作用，良好的油品可以保护发动机燃油系统，而且减少用户放水次数，提高用户满意度。

本发明实施例提供一种发动机的燃油系统。如图2所示，该发动机的燃油系统包括本发明任意实施例提供的发动机的燃油滤清器10、油箱20、油泵30、喷油器40，其中，油箱20、燃油滤清器10、油泵30、喷油器40通过管道依次循环连通，其中，控制器160还用于接收故障检测装置50发送的累计时间请求信号时，并获取计时器150的累计时间，并向故障检测装置50发送累计时间。

其中，油箱20用于存放燃油。油泵30用于为燃油在燃油系统中的循环流动提供动力。喷油器40用于将燃油喷射至发动机的燃烧室。

本发明实施例提供的发动机的燃油系统包括上述实施例中的发动机的燃油滤清器，因此本发明实施例提供的发动机的燃油系统也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

可选的，控制器160还用于接收故障检测装置50发送的计时清零信号，并控制计时器150清零，以重新对集水杯的放水时间进行累计，以实现对新加入的预设体积的待测燃油的水含量进行检测。

本发明实施例提供一种故障检测装置。图3为本发明实施例提供的一种故障检测装置的结构示意图。该故障检测装置用于检测本发明任意实施例提供的发动机的燃油系统的故障。该故障检测装置50包括主机51，主机51与发动机的燃油系统100的控制器160电连接，主机51用于向控制器160发送累计时间请求信号，并接收和显示控制器160发送的累计时间。

其中，主机51可以是服务站的服务器。测试人员通过观察车中的油箱液位显示标志，得知燃油用尽，或通过观察透明集水杯中的水位不随发动机的运行而增加时，则确定燃油中的水分已被燃油滤清器完全滤出，此时，用户通过输入设备(与主机电连接)输入一累计时间请求指令，主机51将向控制器160发送累计时间请求信号；控制器160接收到故障检测装置50发送的累计时间请求信号时，将获取计时器150的累计时间，此时得到的计时器的最终计时时间即为与含水量相关的累计时间，并向故障检测装置50发送累计时间；主机51将接收和显示控制器160发送的累计时间，以方便测试人员将该待测燃油的累计时间与合格的燃油的累计时间进行对比分析，以确定待测燃油的含水量是否超标，可使服务站对燃油系统的后期维护和排查故障有指导意义。通过确定燃油的含水量，可以协助排查燃油系统故障的原因，判断故障的原因是燃油的含水量过高导致的，还是喷油器自身的质量问题导致的。

本发明实施例提供的故障检测装置用于检测上述实施例中的发动机的燃油系统的故障，因此本发明实施例提供的故障检测装置也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

可选的，主机51还用于向控制器160发送计时清零信号。其中，可在将预设体积的燃油装入油箱20时，用户通过输入设备(与主机电连接)输入一计时清零指令，使主机51向控制器160发送计时清零信号，控制器160接收到故障检测装置50发送的计时清零信号，将控制计时器150清零。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发动机的燃油滤清器，其特征在于，包括：

滤清器本体，用于过滤燃油中的水分；

集水杯，与所述滤清器本体连接，所述集水杯的底部设置有排水口，所述集水杯用于存放所述滤清器本体过滤出的水分；

电磁阀，所述电磁阀的进口与所述集水杯的排水口连通；

油中有水传感器，设置于所述集水杯内，用于检测所述集水杯的水位；

计时器，用于计时；

控制器，第一输入端与所述油中有水传感器电连接，第二端与所述计时器电连接，第一输出端与所述电磁阀的控制端电连接，用于当所述集水杯的水位高于预设水位时，控制所述电磁阀的阀门开启，当所述集水杯的水位低于预设水位时，控制所述电磁阀的阀门关闭，通过控制所述计时器的计时，获取所述电磁阀的阀门开启的累计时间。

2.根据权利要求1所述的发动机的燃油滤清器，其特征在于，所述控制器用于当控制所述电磁阀的阀门开启时，控制所述计时器继续计时，当控制所述电磁阀的阀门关闭时，控制所述计时器暂停计时。

3.根据权利要求1所述的发动机的燃油滤清器，其特征在于，还包括温度传感器，输出端与所述控制器的第三输入端电连接，用于检测环境温度；

所述控制器还用于在控制所述电磁阀的阀门开启之前，判断所述环境温度是否高于预设温度，若是，则控制所述电磁阀的阀门开启，否则，控制所述电磁阀的阀门关闭。

4.根据权利要求1所述的发动机的燃油滤清器，其特征在于，还包括发电机转速检测电路，输出端与所述控制器的第四输入端电连接，所述控制器还用于在控制所述电磁阀的阀门开启之前，判断发电机转速是否为零，若是，则控制所述电磁阀的阀门开启，否则，控制所述电磁阀的阀门关闭。

5.根据权利要求1所述的发动机的燃油滤清器，其特征在于，与所述电磁阀的出口连通的管道的管壁两侧设置有两个相对的通孔，所述通孔的延伸方向垂直于所述管道的延伸方向。

6.根据权利要求1所述的发动机的燃油滤清器，其特征在于，所述油中有水传感器包括两个相对且间隔的探针，所述探针的靠近所述集水杯的底部的一端高于所述集水杯的底部预设距离，所述控制器的第一输入端包括两个信号输入端子，分别与两个探针电连接。

7.一种发动机的燃油系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的发动机的燃油滤清器、油箱、油泵、喷油器，其中，所述油箱、所述燃油滤清器、所述油泵、所述喷油器通过管道依次循环连通，其中，控制器还用于接收故障检测装置发送的累计时间请求信号时，并获取所述计时器的累计时间，并向所述故障检测装置发送所述累计时间。

8.根据权利要求7所述的发动机的燃油系统，其特征在于，所述控制器还用于接收故障检测装置发送的计时清零信号，并控制所述计时器清零。

9.一种用于检测发动机的燃油系统故障的故障检测装置，其特征在于，包括主机，所述主机与发动机的燃油系统的控制器电连接，所述主机用于向所述控制器发送累计时间请求信号，并接收和显示所述控制器发送的累计时间。

10.根据权利要求9所述的故障检测装置，其特征在于，所述主机还用于向控制器发送计时清零信号。