CN114414777A - 燃油留样监测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种燃油留样监测系统和方法，燃油留样监测系统，用于发动机，燃油留样监测系统包括：储油模块，储油模块通过取样控制阀连通至发动机的供油系统，并根据留样监测需求控制供油系统内的燃油流至储油模块；定位模块，定位模块根据留样监测需求实时记录留样监测地点；控制模块，控制模块分别与取样控制阀和定位模块电连接，根据留样监测需求记录定位模块定位的留样监测地点并控制取样控制阀打开。根据本发明提供的燃油留样监测系统，能够实时对燃油进行取样留存以及记录取样留存的位置，从而方便了用户定期按批次检测燃油，为用户后续通过提高燃油品质来保护发动机的后处理装置和提高发动机可靠性提供了有效的数据支撑。

Description

燃油留样监测系统和方法
技术领域
本发明涉及燃油监测技术领域，具体涉及一种燃油留样监测系统和方法。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
随着机动车排放的不断升级，柴油机后处理的应用要求柴油中的硫含量越低越好。虽然国六柴油要求柴油中的硫含量小于10ppm，但是，目前市场上柴油中的硫含量差别很大，好多地区的硫含量在几千ppm。随着柴油硫含量的增加，后处理系统的催化剂会出现中毒现象，导致催化剂的转化效率会降低，严重的还会导致后处理系统永久性失效。另外，柴油中硫含量高，导致柴油生成的酸性气体会与水蒸气结合形成硫酸，导致发动机出现腐蚀和磨损现象，也会使得润滑油的酸值升高，导致机油老化严重，缩短了换油周期。
如图1所示的发动机供油系统100’，储油箱10’中的燃油直接通过油管20’流至发动机，即使由于燃油的原因导致发动机出现磨损现象，用户也不知道具体是哪个加油站的燃油质量差，无法采取合理的规避措施。
发明内容
本发明提供了一种燃油留样监测系统和方法，目的是至少解决现有车辆无法有效监测发动机燃油质量的技术问题，该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方面提供了一种燃油留样监测系统和方法，燃油留样监测系统，用于发动机，燃油留样监测系统包括：储油模块，储油模块通过取样控制阀连通至发动机的供油系统，并根据留样监测需求控制供油系统内的燃油流至储油模块；定位模块，定位模块根据留样监测需求实时记录留样监测地点；控制模块，控制模块分别与取样控制阀和定位模块电连接，根据留样监测需求记录定位模块定位的留样监测地点并控制取样控制阀打开。
根据本发明提供的燃油留样监测系统，能够实时对燃油进行取样留存以及记录取样留存的位置，从而方便了用户定期按批次检测燃油，为用户后续通过提高燃油品质来保护发动机的后处理装置和提高发动机可靠性提供了有效的数据支撑。
进一步地，燃油留样监测系统还包括与储油模块连通的放油控制阀，放油控制阀还设置有取油口以及与发动机的油箱连通的回油口。
进一步地，储油模块包括多个留样瓶，储油模块设置有与多个留样瓶一一对应的多个取样控制阀和多个放油控制阀。
进一步地，燃油留样监测系统还包括与控制模块连接的计时模块，计时模块根据留样监测需求实时记录留样监测时刻。
进一步地，燃油留样监测系统还包括与控制模块连接的通信模块，控制模块通过通信模块将与多个留样瓶一一对应的多个留样监测时刻和多个留样监测地点发送至终端。
进一步地，控制模块与发动机的油箱内的液位传感器连接，留样监测需求包括液位传感器监测到的油箱液位逐渐升高。
进一步地，储油模块内设置有与控制模块电连接的液面传感器，控制模块根据留样监测需求以及液面传感器的监测信号控制取样控制阀的开关。
本发明的第二方面提供了一种燃油留样监测方法，燃油留样监测方法根据本发明的第一方面的燃油留样监测系统来实施，燃油留样监测方法包括步骤：获取油箱内的液位传感器监测到的油箱液位；根据油箱液位逐渐升高，生成留样监测需求并记录留样监测时刻和留样监测地点；根据发动机处于预设运行状态，控制取样控制阀连通储油模块与发动机的供油系统。
进一步地，根据发动机处于预设运行状态，控制取样控制阀连通储油模块与发动机的供油系统包括：根据发动机达到预设转速和预设运行时间后，控制取样控制阀和放油控制阀的回油口同时打开。
进一步地，根据发动机处于预设运行状态，控制取样控制阀连通储油模块与发动机的供油系统后包括：获取储油模块的液面高度；根据储油模块的液面高度达到设定高度后，关闭取样控制阀和放油控制阀。
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：
图1为现有技术的发动机供油系统的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的燃油留样监测系统的结构示意图；
图3为图2所示燃油留样监测系统的局部结构示意图；
图4为图2所示燃油留样监测系统的控制系统的结构框图；
图5为本发明一个实施例的燃油留样监测方法的流程图；
其中，
100’、进气系统；10’、储油箱；20’、油管；
100、燃油留样监测系统；
10、供油系统；101、供油管路；11、油箱；12、粗过滤器；13、低压泵；14、细过滤器；15、高压泵；
20、储油模块；21、留样瓶；211、取样控制阀；212、放油控制阀；213、留样瓶；213、排气控制阀；214、回油控制阀。
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。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或比段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”和“第三”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“上”、“内”、“靠近”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应的进行解释。
后处理系统：针对排放升级，在发动机的排气管后，需要介入相关装置对排出的气体进行处理，包括DOC、DPF、SCR等装置，以达到排放满足国家法规的要求。
催化剂：在化学反应过程中能够改变其他物质的化学反应速率，而其本身的质量和化学性质在反应前后不发生变化的物质，这里主要是指用于后处理反应的催化剂。
如图2和图3所示，本发明的第一方面提供了一种燃油留样监测系统和方法，燃油留样监测系统，用于发动机，燃油留样监测系统包括储油模块、定位模块和控制模块，储油模块通过取样控制阀连通至发动机的供油系统，并根据留样监测需求控制供油系统内的燃油流至储油模块，定位模块根据留样监测需求实时记录留样监测地点，控制模块分别与取样控制阀和定位模块电连接，根据留样监测需求记录定位模块定位的留样监测地点并控制取样控制阀打开。
根据本发明提供的燃油留样监测系统，在原有发动机供油系统上设置有储油模块、定位模块和控制模块，通过储油模块、定位模块和控制模块能够实时对燃油进行取样留存以及记录取样留存的位置，从而方便了用户定期按批次检测燃油，为用户后续通过提高燃油品质来保护发动机的后处理装置和提高发动机可靠性提供了有效的数据支撑。
具体地，发动机的供油系统包括通过供油管路依次连通的油箱、粗过滤器、低压泵、精过滤器和高压泵，储油模块可通过取样控制阀连通至发动机的供油管路，例如，可连通至油箱与粗过滤器之间、粗过滤器与低压泵之间或者低压泵与精过滤器之间，从而使储油模块能够取样真实品质的燃油，而不是取样经过精滤的失真燃油。
另外，取样控制阀通过进油管分别与供油系统和储油模块连通，且取样控制阀在正常状态下处于关闭状态，只有发动机有留样监测需求时，控制模块才打开取样控制阀使供油系统中的燃油流至储油模块，使储油模块完成对供油系统的取样操作。
根据本申请的实施例，燃油留样监测系统还包括与储油模块连通的放油控制阀，放油控制阀还设置有取油口以及与发动机的油箱连通的回油口。
在本实施例中，在对储油模块内的取样燃油进行油品分析时，只需要将放油控制阀的取油口打开，即可将储油模块内的取样燃油取出进行油品分析，另外，在储油模块对供油系统中的燃油进行取样时，需要将放油控制阀的取油口关闭，将取样控制阀以及放油控制阀的回油口打开，放油控制阀的回油口通过回油管与油箱连通，从而使供油系统中的燃油在储油模块内循环流通，最后达到取样供油系统中燃油的目的。
进一步地，储油模块还设置有排气控制阀，在对储油模块内的取样燃油进行油品分析时，通过加密程序打开排气控制阀以及放油控制阀的取油口，并关闭放油控制阀的回油口，即可在相应的取油口完成油样取出，以此提高储油模块的取油操作便利性。
根据本申请的实施例，储油模块包括多个留样瓶，储油模块设置有与多个留样瓶一一对应的多个取样控制阀和多个放油控制阀。
在本实施例中，留样瓶的数量根据发动机的配置以及取样次数进行选配，具体地，每个留样瓶能够对油箱的一次加油进行取样，多个留样瓶能够分别取样多个加油站加至油箱中的燃油，一次方便对每个加油站的燃油进行单独分析，评价每个加油站的燃油质量，为用户后续选择加油站提供合理的建议。
根据本申请的实施例，燃油留样监测系统还包括与控制模块连接的计时模块，计时模块根据留样监测需求实时记录留样监测时刻。
在本实施例中，定位模块用于记录新加燃油的燃油站的具体位置，计时模块用于记录新加燃油的具体加油时间，燃油站的具体位置以及具体加油时间与储油模块内的燃油对应，从而使分析人员能够分析不同品质的燃油对应的燃油站以及加油时间，帮助用户使用合格油品，延长发动机后处理的使用寿命。
根据本申请的实施例，燃油留样监测系统还包括与控制模块连接的通信模块，控制模块通过通信模块将与多个留样瓶一一对应的多个留样监测时刻和多个留样监测地点发送至终端。
在本实施例中，分析人员在分析多个留样瓶内燃油的品质时，可以查询与多个留样瓶一一对应的多个燃油站以及多个加油时间，从而方便分析人员分析不同燃油站的燃油品质，帮助用户使用合格油品，延长发动机后处理的使用寿命。
根据本申请的实施例，控制模块与发动机的油箱内的液位传感器连接，留样监测需求包括液位传感器监测到的油箱液位逐渐升高。
在本实施例中，液位传感器实时采集油箱内的燃油高度L，当检测到油箱内的燃油高度L由低到高变化，且在设定时间段T内，△L1(采集到的燃油高度变化差)＞△L(设定的燃油高度变化差)，则判断发动机正在加油，并实时采集油箱内的燃油高度L，当油箱内的燃油高度L不变后，则判定发动机完成加油，与此同时单片机记录燃油站的具体位置以及具体加油时间。
根据本申请的实施例，储油模块内设置有与控制模块电连接的液面传感器，控制模块根据留样监测需求以及液面传感器的监测信号控制取样控制阀的开关。
在本实施例中，在储油模块对供油系统中的燃油进行取样时，需要将放油控制阀的取油口关闭，将取样控制阀以及放油控制阀的回油口打开，放油控制阀的回油口通过回油管与油箱连通，从而使供油系统中的燃油在储油模块内循环流通，当储油模块的液面高度达到设定高度H1后，取样控制阀以及放油控制阀的回油口同时关闭，达到取样供油系统中燃油的目的。
如图4所示，需要说明的是，本申请实施例中的取样控制阀可选为取样电磁阀，放油控制阀可选为放油电磁阀，排气控制阀可选为排气电磁阀，定位模块可选为GPS，控制阀的具体类型在此不进行限定。控制模块包括单片机以及与单片机电连接的ECU、取样电磁阀驱动模块、放油电磁阀驱动模块、排气电磁阀驱动模块、上网模块、发动机转速传感器和油箱液位计信号处理单元和储油模块液面传感器信号处理单元，单片机通过ECU对发动机转速信号、油箱液位计信号以及液面传感器信号的分析，控制取样电磁阀驱动模块、放油电磁阀驱动模块以及排气电磁阀驱动模块的驱动模式，以此完成对供油系统中的燃油进行取样分析的操作。
本发明的第二方面提供了一种燃油留样监测方法，燃油留样监测方法根据本发明的第一方面的燃油留样监测系统来实施，燃油留样监测方法包括步骤：S10、获取油箱内的液位传感器监测到的油箱液位；S20、根据油箱液位逐渐升高，生成留样监测需求并记录留样监测时刻和留样监测地点；S30、根据发动机处于预设运行状态，控制取样控制阀连通储油模块与发动机的供油系统。
在本实施例中，根据本发明提供的燃油留样监测系统，在原有发动机供油系统上设置有储油模块、定位模块和控制模块，通过储油模块、定位模块和控制模块能够实时对燃油进行取样留存以及记录取样留存的位置，从而方便了用户定期按批次检测燃油，为用户后续通过提高燃油品质来保护发动机的后处理装置和提高发动机可靠性提供了有效的数据支撑。
根据本申请的实施例，步骤S30具体包括：根据发动机达到预设转速和预设运行时间后，控制取样控制阀和放油控制阀的回油口同时打开。
根据本申请的实施例，步骤S30后还包括：获取储油模块的液面高度；根据储油模块的液面高度达到设定高度后，关闭取样控制阀和放油控制阀。
下面详细阐述燃油留样监测系统和燃油留样监测方法的工作过程：
放油控制阀的回油口处于常开状态，其他电磁阀处于常闭状态。单片机实时采集油箱内液位传感器计监测到的燃油高度L，当油箱内液位传感器检测到的油箱内燃油高度L由低到高变化，且在设定时间段T内，△L1(采集到的燃油高度变化差)＞△L(设定燃油高度变化差)，则判断发动机正在加油，并实时采集油箱内的燃油高度L，当燃油高度不变后，则判定发动机完成加油，与此同时单片机记录GPS定位的燃油站的具体位置、计时模块生成的具体加油时间，当n1(发动机实时转速)>n(发动机转速预设值)后，且发动机的运行时间T>延时设定时间T1后，第一个留样瓶中的取样电磁阀、放油电磁阀的回油口同时打开，当第一个留样瓶内的液面高度达到设定高度H1后，取样电磁阀和放油电磁阀的回油口同时关闭，此时，将GPS定位的燃油站的具体位置、计时模块生成的具体加油时间以及留样瓶的瓶号作为一条信息保存，并通过上网模块上传至终端；
再一次，当检测到的油箱内燃油高度L由低到高变化，且在设定时间段T内，△L1(采集到的燃油高度变化差)＞△L(设定燃油高度变化差)，重复以上过程将燃油系统中的部分燃油储存到第二个留样瓶中，并记录信息，依次类推直到全部留样瓶完成存油取样任务。
当且检测到所有留样瓶的液位高度都达到设定高度H1后，与此同时检测到油箱内燃油高度L由低到高变化，且在设定时间段T内，△L1(采集到的燃油高度变化差)＞△L(设定燃油高度变化差)，当高度不变后，判定发动机完成加油，与此同时单片机记录GPS定位的燃油站的具体位置、计时模块生成的具体加油时间，且n1(发动机实时转速)>n(发动机转速预设值)后，当发动机的运行时间T>延时设定时间T1后，第一个油样瓶上的取样电磁阀、放油电磁阀的回油口同时打开，延时T2(设定排空上次留样瓶的时间)后，与此同时检测到留样瓶的液位高度达到设定高度H1后，取样电磁阀、放油电磁阀的回油口同时关闭，此时将GPS定位的燃油站的具体位置、计时模块生成的具体加油时间以及留样瓶的瓶号作为一条信息保存，并通过上网模块上传终端。
如此反复清空、留存、记录、流存，最近N次加油时间、地点和留存油样，定期抽样检测化验，帮助用户使用合格油品，延长后处理使用寿命。
可以理解的，上述实施例并未对取样燃油的分析模块进行限定，是因为取样燃油的分析模块既可以设置于机动车上，当分析模块设置于机动车上，则可以通过分析模块自动对多个留样瓶内的燃油进行检测，还可以设置于机动车外，当分析模块既设置于机动车外，则可以通过手动将多个留样瓶内的燃油取出然后放置于分析模块进行检测，这些实施方式均属于本申请的保护范围。
另外，上述实施例只是阐述了与本发明的改进点有关的技术特征，并不代表本发明的燃油留样监测系统和方法不具备其他技术特征，其他技术特征在此不再进行详细阐述。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或控制装置(如处理器)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃油留样监测系统，用于发动机，其特征在于，所述燃油留样监测系统包括：
储油模块，所述储油模块通过取样控制阀连通至所述发动机的供油系统，并根据留样监测需求控制所述供油系统内的燃油流至所述储油模块；
定位模块，所述定位模块根据所述留样监测需求实时记录留样监测地点；
控制模块，所述控制模块分别与所述取样控制阀和所述定位模块电连接，根据所述留样监测需求记录所述定位模块定位的所述留样监测地点并控制所述取样控制阀打开。
2.根据权利要求1所述的燃油留样监测系统，其特征在于，所述燃油留样监测系统还包括与所述储油模块连通的放油控制阀，所述放油控制阀还设置有取油口以及与所述发动机的油箱连通的回油口。
3.根据权利要求2所述的燃油留样监测系统，其特征在于，所述储油模块包括多个留样瓶，所述储油模块设置有与所述多个留样瓶一一对应的多个所述取样控制阀和多个所述放油控制阀。
4.根据权利要求3所述的燃油留样监测系统，其特征在于，所述燃油留样监测系统还包括与所述控制模块连接的计时模块，所述计时模块根据所述留样监测需求实时记录留样监测时刻。
5.根据权利要求4所述的燃油留样监测系统，其特征在于，所述燃油留样监测系统还包括与所述控制模块连接的通信模块，所述控制模块通过所述通信模块将与所述多个留样瓶一一对应的多个所述留样监测时刻和多个所述留样监测地点发送至终端。
6.根据权利要求1所述的燃油留样监测系统，其特征在于，所述控制模块与所述发动机的油箱内的液位传感器连接，所述留样监测需求包括所述液位传感器监测到的油箱液位逐渐升高。
7.根据权利要求1所述的燃油留样监测系统，其特征在于，所述储油模块内设置有与所述控制模块电连接的液面传感器，所述控制模块根据所述留样监测需求以及所述液面传感器的监测信号控制所述取样控制阀的开关。
8.一种燃油留样监测方法，用于发动机，其特征在于，所述燃油留样监测方法根据权利要求1至7中任一项所述的燃油留样监测系统来实施，所述燃油留样监测方法包括步骤：
获取油箱内的液位传感器监测到的油箱液位；
根据所述油箱液位逐渐升高，生成留样监测需求并记录留样监测时刻和留样监测地点；
根据所述发动机处于预设运行状态，控制所述取样控制阀连通所述储油模块与所述发动机的供油系统。
9.根据权利要求8所述的燃油留样监测方法，其特征在于，所述根据所述发动机处于预设运行状态，控制所述取样控制阀连通所述储油模块与所述发动机的供油系统包括：
根据所述发动机达到预设转速和预设运行时间后，控制所述取样控制阀和所述放油控制阀的回油口同时打开。
10.根据权利要求8所述的燃油留样监测方法，其特征在于，所述根据所述发动机处于预设运行状态，控制所述取样控制阀连通所述储油模块与所述发动机的供油系统后包括：
获取所述储油模块的液面高度；
根据所述储油模块的液面高度达到设定高度后，关闭所述取样控制阀和所述放油控制阀。
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