CN115217697B - 燃油系统、燃油系统的控制方法和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种燃油系统、燃油系统的控制方法和车辆，包括：电源、燃油泵、第一开关、第二开关、分压电阻和电子控制单元；其中，燃油泵、第一开关和电源依次相连并构成第一回路；燃油泵、分压电阻、第二开关和电源依次相连并构成第二回路；第一回路供给燃油泵的功率大于第二回路供给燃油泵的功率；电子控制单元用于识别发动机工况，并向第一开关和第二开关提供怠速信号或非怠速信号；第一开关响应于怠速信号切换至断开状态，第二开关响应于怠速信号切换至闭合状态；第一开关响应于非怠速信号切换至闭合状态，第二开关响应于非怠速信号切换至断开状态。本公开方案能够降低怠速噪音。

Description

燃油系统、燃油系统的控制方法和车辆

技术领域

本公开属于车辆领域，具体涉及一种燃油系统、燃油系统的控制方法和车辆。

背景技术

燃油系统是燃油车辆的关键组成部分，燃油系统在向发动机供给燃油以及控制燃油蒸气泄漏时，燃油箱内的燃油泵处于运行状态，从而会产生噪音。整车隔音难以阻隔燃油泵产生的低频噪音，噪音可能激励乘员舱的声腔模态进而导致乘员舱出现声腔共振，同时车外人员能听到燃油泵发出的高频噪音。尤其在车辆处于怠速时，噪音影响更为严重。

发明内容

本公开的目的在于提供一种燃油系统、燃油系统的控制方法和车辆，能够减小怠速噪音并降低生产成本。

本公开第一方面提供了一种燃油系统；其中，燃油系统，包括：电源、燃油泵、第一开关、第二开关、分压电阻和电子控制单元；其中，所述燃油泵、所述第一开关和所述电源依次相连并构成第一回路；所述燃油泵、所述分压电阻、所述第二开关和所述电源依次相连并构成第二回路；所述第一回路供给所述燃油泵的功率大于所述第二回路供给燃油泵的功率；所述电子控制单元用于识别发动机工况，并向所述第一开关和第二开关提供怠速信号或非怠速信号；所述第一开关响应于所述怠速信号切换至断开状态，所述第二开关响应于怠速信号切换至闭合状态；所述第一开关响应于所述非怠速信号切换至闭合状态，所述第二开关响应于非怠速信号切换至断开状态。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一开关和所述第二开关构成两级控制继电器；所述电源与所述两级控制继电器相连，以向所述燃油泵供电；所述电子控制单元与所述两级控制继电器通信连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述燃油泵还包括：电器接头；所述电器接头包括第一正极引脚、第二正极引脚和负极引脚，所述第一正极引脚设置于所述第一回路中，所述第二正极引脚设置于所述第二回路中，所述负极引脚同时设置于所述第一回路和所述第二回路中。

在本公开的一种示例性实施例中，所述分压电阻装配在所述燃油泵的内部。

在本公开的一种示例性实施例中，所述燃油泵包括燃油泵本体和位于所述燃油泵本体内的泵芯，所述泵芯分别与所述第一开关和所述第二开关连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述分压电阻的阻值其中，R₁为所述燃油泵的工作电阻，L₁为整车最大油耗，L₂为怠速油耗。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电子控制单元基于车速和/或油门开度确定所述发动机工况。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电子控制单元还用于向所述第一开关和所述第二开关提供停机信号，所述第一开关响应于所述停机信号切换至断开状态，所述第二开关响应于停机信号切换至断开状态。

本公开第二方面提供了一种燃油系统的控制方法，用于控制前述中任一项燃油控制系统，包括：识别发动机工况；在所述发动机工况为怠速时，向所述第一开关和第二开关提供怠速信号，以断开所述第一开关，并闭合所述第二开关；在所述发动机工况为非怠速时，向所述第一开关和第二开关提供非怠速信号，以闭合所述第一开关，并断开所述第二开关。

本公开第三方面提供一种车辆，包括：车辆本体；前述中任一项、燃油系统；所述燃油系统位于所述车辆本体内部。

本公开方案的有益效果：

本公开方案的燃油系统包括由第一开关、第二开关、分压电阻、燃油泵和电子控制单元构成的第一回路和第二回路。在发动机工况为怠速时，第二回路导通，分压电阻进行分压，燃油泵以低功率进行运行，有利于降低怠速噪音；在发动机工况为怠速时，第一回路导通，无分压电阻进行分压，燃油泵以高功率进行运行。此外，由于不需要增加油泵控制器、压力传感器等硬件，标定工作量少，成本增加少，有利于降低成本。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本公开实施例一所述的燃油泵在一种方向上的示意图；

图2示出了本公开实施例一所述的燃油泵在另一种方向上的示意图；

图3示出了本公开实施例一所述的燃油系统在停机工况下的示意图；

图4示出了本公开实施例一所述的燃油系统在怠速工况下的示意图；

图5示出了本公开实施例一所述的燃油系统在非怠速工况下的示意图；

图6示出了本公开实施例一所述的两级控制继电器的示意图。

附图标记说明：

1、燃油泵；11、燃油泵本体；12、泵芯；13、线束；14、电器接头；141、第一正极引脚；142、第二正极引脚；143、负极引脚；2、分压电阻；4、两级控制继电器；41、第一开关；42、第二开关；5、电子控制单元。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

在本公开中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

实施例一

由背景技术可知，车辆在怠速状态下的噪音较大，经分析发现，主要原因在于：目前部分车型上的燃油泵为定功率运行方案，只要发动机运行，则燃油泵一直处于最大功率运行工况，大功率运行下的燃油泵产生较高的噪音，在车辆处于怠速时，乘员舱内以及车外能明显感知燃油泵噪音。

此外，部分车型的燃油泵为按需供油方案，燃油泵根据发动机的需求实时调节运行功率，可降低怠速工况下的燃油泵噪音，但此方案需增加燃油泵控制模块、压力传感器等硬件，同时需进行大量标定工作，成本与工作量均大增。

而本公开实施例中的燃油系统为两级控制，发动机怠速时，燃油泵以低功率工况运行，车内外基本识别不到燃油泵噪音；发动机非怠速时，燃油泵以高功率工况运行，确保了发动机的燃油需求压力与流量，同时燃油泵噪音被背景噪音掩盖。此外，由于本公开实施例仅需要将开关改为两级控制方案，增加分压电阻，并将电子控制单元进行简单标定即可实现，从而兼顾了性能与成本。

以下将结合附图进行具体说明。如图1-图6所示，本公开实施例提供了一种燃油系统，该燃油系统包括：电源(图中未示出)、燃油泵1、第一开关41、第二开关42、分压电阻2和电子控制单元5；其中，燃油泵1、第一开关41和电源依次相连并构成第一回路；燃油泵1、分压电阻2、第二开关42和电源依次相连并构成第二回路；第一回路供给燃油泵1的功率大于第二回路供给燃油泵1的功率。电子控制单元5用于识别发动机工况，并向第一开关41和第二开关42提供怠速信号或非怠速信号；第一开关41响应于怠速信号切换至断开状态，第二开关42响应于怠速信号切换至闭合状态；第一开关41响应于非怠速信号切换至闭合状态，第二开关42响应于非怠速信号切换至断开状态。

以下将结合附图对燃油泵1进行详细说明。

参考图1-图2，燃油泵1是燃油系统中的重要零件，燃油泵1的作用是把汽油从油箱中吸出，并经管路和汽油滤清器压提供给发动器。

燃油泵1包括燃油泵本体11和位于燃油泵本体11内的泵芯12，泵芯12在不同的功率下吸出的油量不同。泵芯12分别与第一开关41和第二开关42连接，以使得泵芯12能够在两种不同的功率下运行。基于此可知，该燃油泵1为两级控制燃油泵1。

其中，燃油泵本体11还包括法兰、液位传感器、储油桶、粗滤、调压阀、导标、弹簧等组件。

此外，燃油泵1还包括电器接头14，该电器接头14也可视为燃油泵本体11的构成组件。该电器接头14包括第一正极引脚141、第二正极引脚142和负极引脚143，第一正极引脚141设置于第一回路中，第二正极引脚142设置于第二回路中，负极引脚143同时设置于第一回路和第二回路中。

具体地，第一正极引脚141可通过线束13与泵芯12正极连接，第二正极引脚142可通过线束13以及分压电阻2与泵芯12正极连接，负极引脚可以通过线束13与泵芯12负极连接。

不难理解，该控制电器接头14也为两级控制。两级控制的电器接头143能够通过线束13向泵芯12供电，驱动泵芯12按需求进行高功率或低功率运行。

电器接头14的壳体材料为聚甲醛树脂(Polyoxymethylene，简称POM)，引脚的材料可以为铜；电器接头14的尺寸规格可以采用HD415-05027。

以下将对分压电阻2进行详细说明。

继续参考图1-图2，在一些实施例中，分压电阻2装配在燃油泵1的内部。即分压电阻2可以通过线束13分别与泵芯12正极以及电器接头14的第二正极引脚142连接。在另一些实施例中分压电阻2也可以设置在燃油泵1的外部。

分压电阻2与泵芯12形成串联，在第二回路中起到分压作用，使得大部分电压分到分压电阻2上。根据P＝UI，泵芯12的电压下降，从而可以实现低功率运行的目的。

分压电阻2的材料可以为陶瓷电阻，其阻值大小需根据整车最大油耗、怠速油耗、燃油泵1的工作电阻进行匹配。具体地，分压电阻2的阻值其中，R₁为燃油泵1的工作电阻，单位为Ω；L₁为整车最大油耗，单位为L/h；L₂为怠速油耗，单位为L/h，分压电阻2的阻值R₂的单位为Ω。即，分压电阻2的电阻大小可以根据怠速压力流量需求进行台架标定设定，举例而言，分压电阻2的电阻大小可以为泵芯12电阻的1～3倍。如此，可以使得分压电阻2获得合适的阻值，以消耗部分功率，进而使得燃油泵1获得合适的怠速功率，从而兼顾燃油泵1的运行需求和降噪需求。

以下将对第一开关41和第二开关42进行详细说明。

参考图2-图5，本实施例中，第一开关41和第二开关42可以构成两级控制继电器4。进一步地，第一开关41和第二开关42的开关状态可以通过电磁作用控制。

换句话说，两级控制继电器4的内部可包括高功率和低功率两个子回路。其中，高功率子回路连接燃油泵1中电器接头14的第一正极引脚141与负极引脚143，第一开关41设置于高功率子回路，即高功率子回路为第一回路的一部分；低功率子回路连接燃油泵1中电器接头14的第二正极引脚142与负极引脚143，第二开关42设置于低功率子回路，即低功率子回路为第二回路的一部分。

进一步地，电源与两级控制继电器4相连，以向燃油泵1供电；具体地，两级控制继电器4可以装配在整车继电器盒内，通过整车连接整车电源以及两级控制电器接头14，使得两级控制继电器4通过高功率子回路以及低功率子回路向两级控制电器接头14供电。

两级控制继电器4能够与电子控制单元5进行信号交互。即电子控制单元5与两级控制继电器4通信连接，以控制第一回路和第二回路的导通或断开。

以下将对电子控制单元5进行详细说明。

继续参考图2-图5，电子控制单元5(Electronic Control Unit，简称：ECU)与两级控制继电器4进行信号交互，根据识别到的发动机工况，对两级控制继电器4发出相应的指令，以接通第一回路、接通第二回路或者执行断路。

应理解，电子控制单元5也为两级控制，两级控制ECU的材料和外观可以与其他ECU相同，主要区别在于软件策略部分。本公开实施例的电子控制单元5增加针对怠速工况下燃油泵1运行策略，具备识别怠速工况与非怠速工况功能以及控制两级控制继电器4功能。具体地，电子控制单元5的软件策略为：当启动标志位＝0，则两级控制继电器4断开，两级控制燃油泵1不运行；当启动标志位＝1、怠速标志位＝1，则两级控制继电器4吸合第二回路，两级控制燃油泵1低功率运行；当启动标志位＝1、怠速标志位＝0，则两级控制继电器4吸合第一回路，两级控制的燃油泵1以高功率运行。

进一步地，电子控制单元5可以基于车速和/或油门开度等参数确定发动机工况。举例而言，电子控制单元5可以预设车速的第一阈值和油门开度的第二阈值，当车速超过第一阈值，油门开度超过第二阈值时，确定发动机处于非怠速工况，当车速小于第一阈值时，油门开度小于第二阈值时，确定发动机处于怠速工况。

以下将结合附图对燃油系统的工作原理进行详细说明。

如图3所示，当整车处于停机状态时，即发动机处于停机工况时，电子控制单元5控制两级控制继电器4处于开路状态，第一回路与第二回路均为导通，电源未向电器接头14供电，燃油泵1不运行。

换句话说，电子控制单元5还能够识别发动机的停机工况，并向第一开关41和第二开关42提供停机信号，第一开关41响应于停机信号切换至断开状态，第二开关42响应于停机信号切换至断开状态。

如图4所示，启动车辆后，电子控制单元5根据车速、油门开度等参数判定整车是否为怠速工况，当车辆处于怠速工况，电子控制单元5控制两级控制继电器4吸合第二开关42，以导通第二回路，电源向电器接头143供电。由于分压电阻2对泵芯12进行分压，能降低泵芯12运行功率，因此燃油泵1以低功率运行。

值得说明的是，经过整车怠速噪音实测对比，相比于非两级控制的燃油系统，本公开实施例提供的两级控制燃油泵系统能够大幅降低怠速工况下燃油泵1噪音，其低频阶次峰值能够由40dB(A)降于13.9dB(A)，总声压级由52dB(A)降至36.9dB(A)。

如图5所示，当车辆处于非怠速工况，电子控制单元5控制两级控制继电器4吸合第一开关41，以导通第一回路，电源向电器接头14供电。由于供电路径未经过分压电阻2，无法降低泵芯12运行功率，因此，燃油泵1以高功率运行。

综上，相对传统燃油泵系统，本公开实施例增加了分压电阻2，对泵芯12进行分压，从而实际降低泵芯12运行功率的目的，大幅降低燃油泵1噪音；在怠速工况时，通过燃油泵1的工作电阻、整车最大油耗、怠速油耗计算分压电阻2的阻值，调节泵芯12电压，从而实现功率调节。此外，本公开实施例提供了三线制供电电器接头14、两级控制继电器4和两级控制ECU内的软件策略，以实现两级控制的功能；此外，由于不需要增加油泵控制器、压力传感器等硬件，标定工作量少，成本增加少，兼顾了噪音性能与成本。

实施例二

本实施例提供了一种燃油系统的控制方法，用于控制如实施例一提供的燃油控制系统，包括：

识别发动机工况；

在发动机工况为怠速时，向第一开关41和第二开关42提供怠速信号，以断开第一开关41，并闭合第二开关42；

在发动机工况为非怠速时，向第一开关41和第二开关42提供非怠速信号，以闭合第一开关41，并断开第二开关42。

综上所述，当车辆处于怠速工况时，电子控制单元5识别出工况并控制第二回路导通，燃油泵1以低功率进行运行；当车辆处于非怠速的行驶工况时，电子控制单元5识别出工况并控制第一回路导通，燃油泵1以高功率进行运行，本公开实施例可大幅降低怠速工况时由燃油泵1运行产生的噪音。

实施例三

本实施例提供了一种车辆，包括：车辆本体；如实施例一提供的一种燃油系统；燃油系统位于车辆本体内部。基于此可知，该车辆可以为汽油车。车辆本体可以包括发动机、底盘、车身和轮胎等结构。

本实施例与前述实施例相同或相似的部分请参考前述实施例的详细说明，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本公开的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本公开专利涵盖的范围之内。

Claims (9)

1.一种燃油系统，其特征在于，包括：

电源、燃油泵、第一开关、第二开关、分压电阻和电子控制单元；

其中，所述燃油泵、所述第一开关和所述电源依次相连并构成第一回路；

所述燃油泵、所述分压电阻、所述第二开关和所述电源依次相连并构成第二回路；所述第一回路供给所述燃油泵的功率大于所述第二回路供给燃油泵的功率；

所述分压电阻的阻值，其中，R₁为所述燃油泵的工作电阻，L₁为整车最大油耗，L₂为怠速油耗；

所述电子控制单元用于识别发动机工况，并向所述第一开关和第二开关提供怠速信号或非怠速信号；

所述第一开关响应于所述怠速信号切换至断开状态，所述第二开关响应于怠速信号切换至闭合状态；

所述第一开关响应于所述非怠速信号切换至闭合状态，所述第二开关响应于非怠速信号切换至断开状态。

2.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关构成两级控制继电器；所述电源与所述两级控制继电器相连，以向所述燃油泵供电；所述电子控制单元与所述两级控制继电器通信连接。

3.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述燃油泵还包括：电器接头，所述电器接头包括第一正极引脚、第二正极引脚和负极引脚，所述第一正极引脚设置于所述第一回路中，所述第二正极引脚设置于所述第二回路中，所述负极引脚同时设置于所述第一回路和所述第二回路中。

4.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述分压电阻装配在所述燃油泵的内部。

5.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述燃油泵包括燃油泵本体和位于所述燃油泵本体内的泵芯，所述泵芯分别与所述第一开关和所述第二开关连接。

6.根据权利要求1所述的燃油系统，其特征在于，所述电子控制单元基于车速和/或油门开度确定所述发动机工况。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的燃油系统，其特征在于，所述电子控制单元还用于向所述第一开关和所述第二开关提供停机信号，

所述第一开关响应于所述停机信号切换至断开状态，所述第二开关响应于停机信号切换至断开状态。

8.一种燃油系统的控制方法，用于控制如权利要求1-7中任一项所述的燃油系统，其特征在于，包括：

识别发动机工况；

在所述发动机工况为怠速时，向所述第一开关和所述第二开关提供怠速信号，以断开所述第一开关，并闭合所述第二开关；

在所述发动机工况为非怠速时，向所述第一开关和所述第二开关提供非怠速信号，以闭合所述第一开关，并断开所述第二开关。

9.一种车辆，其特征在于，包括：

车辆本体；

如权利要求1-7中任一项所述的燃油系统；

所述燃油系统位于所述车辆本体内部。