CN116241396A - 用于燃料供应系统的控制设备和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于燃料供应系统的控制设备。所述燃料供应系统为发动机供应燃料并且包括用于滤除燃料中水分的滤芯，所述滤芯配备有排水阀。所述控制设备包括：第一判断装置，其配置成判断所述滤芯的水位是否低于最小水位阈值，并生成第一判断结果；以及输出装置，其配置成响应于所述第一判断结果表示所述水位低于所述最小水位阈值而输出警示信号以指示所述滤芯的所述排水阀存在闭合异常。本发明还涉及一种用于燃料供应系统的控制方法、计算机可读存储介质以及包括前述控制设备的燃料供应系统。

Description

用于燃料供应系统的控制设备和控制方法

技术领域

本发明涉及燃料供应系统，更具体地，涉及一种用于燃料供应系统的控制设备、控制方法、计算机可读存储介质以及燃料供应系统。

背景技术

燃料中的水分可能会对燃料机带来各种危害，例如，锈蚀、磨损、卡死，甚至会恶化燃料在燃烧缸内的燃烧作用。因此，通常需要在燃料机的燃料供应系统中配备燃料滤芯，从而滤除其中的水分。对于燃料供应系统的这一滤水功能，通常还会配备一个排水阀以用于打开/闭合排水管路。当滤芯滤出的水分聚集到一定量时（例如，当燃料滤芯的水位上升到一定的水位时），打开排水阀，开始排水。当滤芯中的水分下降到一定量时（例如，当燃料滤芯的水位下降到一定的水位时，或者，当排水阀打开时间达到预确定的时长时等等），排水完成，闭合排水阀。

然而，排水阀可能会出现停滞在打开状态、无法严密闭合的问题。这会给燃料供应系统带来多种危害，例如，引起低压油路漏气，影响高压油路压力的建立和喷油。

以上公开于本申请背景技术部分中的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了解决或至少缓解以上问题或者其他未能尽述之问题中的一个或多个，提供了以下技术方案。

根据本发明的一方面，提供了一种用于燃料供应系统的控制设备。所述燃料供应系统为发动机供应燃料并且包括用于滤除所述燃料中水分的滤芯，所述滤芯配备有排水阀。所述控制设备包括：第一判断装置，其配置成判断所述滤芯的水位是否低于最小水位阈值，并生成第一判断结果；以及输出装置，其配置成响应于所述第一判断结果表示所述水位低于所述最小水位阈值而输出警示信号以指示所述滤芯的所述排水阀存在闭合异常。

根据本发明的另一方面，提供一种用于发动机的燃料供应系统。所述燃料供应系统包括滤芯和如前所述的用于燃料供应系统的控制设备。所述滤芯配置成滤除燃料中的水分，并且配备有排水阀。

根据本发明的另一方面，提供一种用于燃料供应系统的控制方法。所述燃料供应系统为发动机供应燃料并且包括用于滤除燃料中水分的滤芯，并且，所述滤芯配备有排水阀。所述控制方法包括：判断所述滤芯的水位是否低于最小水位阈值；以及响应于所述水位低于所述最小水位阈值而输出警示信号以指示所述滤芯的所述排水阀存在闭合异常。

根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序。所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的用于燃料供应系统的控制方法。

根据本发明的一方面的用于燃料供应系统的控制方案能够实现排水阀闭合异常的自动检测，在检测到排水阀闭合异常时发出警示信号，避免或者至少缓解了排水阀无法正常闭合而可能导致的低压油路漏气、高压油路建压失败以及喷油故障等问题。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1示出根据本发明的一个实施例的包括控制设备100的柴油供应系统1000的框图。

图2示出根据本发明的一个实施例的用于燃料供应系统的控制方法2000的流程图。

图3示出根据本发明的一个实施例的用于燃料供应系统的控制设备3000的框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参考附图详细地描述根据本发明的各示例性实施例的用于燃料供应系统的控制方案。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。

需要说明的是，本发明的上下文中，术语“第一”、“第二”等是用于描述时便于区别类似的对象，而不旨在用于描述时间、空间、大小等方面的顺序。此外，术语“包括”、“具备”以及类似表述意在表示不排他的包含，除非另外特别指明。

在本发明的上下文中，术语“车辆”或者其它类似的术语包括一般采用燃料驱动系统的车辆，包括非道路车辆和道路车辆二者。其中，非道路车辆包括农业、林业、工程等非道路用各种越野车、机动机械和拖拉机等等，道路车辆包括汽车、挂车、摩托车等等。

在图1的实施例中，以柴油作为示例，示出根据本发明的一个实施例的包括控制设备100的柴油供应系统1000的框图。其中，柴油供应系统1000还包括滤芯200和高压油轨300。

滤芯200用于滤除柴油中水分，并且，滤芯200配备有排水阀210。当滤芯200滤出的水分聚集到一定量时（例如，当滤芯200的水位上升到一定的水位时），打开排水阀210，开始排水。当滤芯200中的水位下降到一定量时（例如，当滤芯200的水位下降到一定的水位时，或者，当排水阀210打开时间达到预确定的时长时等等），排水结束，闭合排水阀210。为此，可以为滤芯200配备相应的水位传感器（例如，水位探针）。举例而言，可以为滤芯200配备闭合水位传感器，以用于指示闭合水位阈值。当闭合水位传感器感测到水位下降到低于闭合水位阈值时，发出信号以指示闭合排水阀。类似地，可以为滤芯200配备开启水位传感器，以用于指示开启水位阈值。当闭合水位传感器感测到水位上升到低于开启水位阈值时，发出信号以指示开启排水阀，开始排水。

在一个实施例中，排水阀210包括电磁线圈、铁芯、阀体密封圈和排水孔。当滤芯200的水位上升达到开启水位阈值时，电磁线圈与铁芯相互作用，使得阀体密封圈与排水孔分离，从而打开排水孔，开始排水。当滤芯200的水位下降达到闭合水位阈值时，电磁线圈与铁芯相互作用，使得阀体密封圈与排水孔密闭接合，从而闭合排水孔，停止排水。

滤芯200可设置于柴油供应系统的低压油路部分中，例如，油箱与油泵之间。然而，本发明不旨在将滤芯200的位置限制于此，而可以将滤芯200设置在能够滤除柴油中水分的符合本发明的构思的任何适当的位置。

控制设备100包括第一判断装置110和输出装置120。其中，第一判断装置110配置成判断滤芯200的水位是否低于最小水位阈值，并生成第一判断结果。输出装置120配置成响应于第一判断结果表示滤芯200的水位低于最小水位阈值而输出警示信号以指示滤芯200的排水阀210存在闭合异常。

在本发明的上下文中，滤芯的“水位”意在指示柴油滤芯滤出的水量在储水部件中的高度。

在本发明的上下文中，滤芯的“最小水位阈值”意在表示能够指示排水阀闭合是否出现异常的预先设定的水位阈值。本领域技术人员容易理解，滤芯的最小水位阈值一般不高于滤芯的上述闭合水位阈值。

在一个实施例中，可以为滤芯200配备额外的最小水位传感器来指示最小水位阈值。当额外的最小水位传感器感测到滤芯200的水位低于最小水位阈值时，发出信号以指示水位。

在另一个实施例中，可以复用滤芯中用于指示闭合水位阈值而设置的闭合水位传感器，即，最小水位阈值等于闭合水位阈值。由此，无需增设额外的传感器硬件设施就可实现第一判断装置110中的判断操作。在该实施例中，控制设备100还可包括第二判断装置130。第二判断装置130配置成判断燃料供应系统1000的轨压是否低于最小轨压阈值，并生成第二判断结果。相应地，第一判断装置110中对滤芯水位的判断可以响应于第二判断结果表示轨压低于最小轨压阈值而进行。

在本发明的上下文中，柴油供应系统的“轨压”意在表示柴油供应系统中高压油轨的轨压。在图1所示的实施例中，轨压即为高压油轨300的轨压。可以例如通过安装在高压油轨管道上的压力传感器来感测柴油供应系统1000的轨压，并生成指示感测到的轨压的信号。

在本发明的上下文中，柴油供应系统的“最小轨压阈值”意在表示柴油供应系统在正常工作情况下的最小轨压。当排水阀闭合异常时，可能会影响高压油路建压，从而出现轨压低于最小轨压阈值的情况。

柴油供应系统1000的最小轨压阈值可能不是恒定的，而是随着实际工况的变化而变化的。可选地，控制方设备100还包括计算装置140。计算装置140配置成根据实际工况来计算最小轨压阈值。作为示例，可以至少基于柴油供应系统1000所供应的柴油机的转速来计算高压油轨300的最小轨压阈值。备选地，最小轨压阈值也可以是从其它电子控制单元、云端等处接收到的。在图1所示的实施例中，最小轨压阈值处于1400bar – 1800bar的范围内。但本发明不限于此，最小轨压阈值可以是根据本发明的构思而确定的任何适当的最小轨压值。

需要注意的是，一方面，除了排水阀210闭合异常外，还存在其它原因可能导致轨压低于最小轨压阈值。如果仅利用第二判断装置130中的轨压进行排水阀210闭合异常的检测，可能出现误判的问题。另一方面，在复用闭合水位阈值作为最小水位阈值的情况下，因为当排水阀210正常排水至闭合水位阈值时，也会产生表示水位低于最小水位阈值的第一判断结果，所以如果仅利用第一判断装置110来检测闭合异常，也存在误判的可能性。因此，将第一判断装置110和第二判断装置130结合起来能够在复用现有水位传感器的同时实现排水阀210闭合异常的高精度自动检测。

控制设备100还可包括接收装置150，以用于例如从压力传感器接收指示轨压的信号，从水位传感器接收指示水位的信号等。此处，所接收的信号可以是从传感器直接接收到的，也可以是从其它电子控制单元、云端等处间接接收到的。

可选地，输出装置120输出的警示信号可以例如采用警示灯的形式，也可以采用警示文字或者警示声音的形式，本发明对此不做限制。警示信号可以例如向本地发出，也可以向云端或远程控制中心发出，本发明对此亦不做限制。

由此，控制设备100能够通过对滤芯水位的检测来实现对滤芯200的排水阀210闭合异常的自动检测，在检测到排水阀210闭合异常时发出警示信号，从而避免或者至少缓解排水阀210无法正常闭合而可能导致的低压油路漏气、高压油路建压失败以及喷油故障等等问题。进一步，控制设备100还可通过对高压油轨的轨压以及滤芯水位的协同判断来实现对滤芯200的排水阀210闭合异常的高精度自动检测。

本领域技术人员容易理解，上述控制设备100可以结合到车辆中。例如，具备控制设备的柴油供应系统1000可以为车辆的柴油驱动系统提供高压柴油。其中，控制设备100可以是独立用于检测排水阀闭合异常的控制设备，也可以结合在车辆的其它电子控制单元ECU、域控制单元DCU等控制设备中。

本领域技术人员容易理解，上述实施例虽然以柴油作为燃料的示例，但本发明不限于此，而是涵盖了能够实现本发明的构思的任何适当的燃料，例如，汽油、天然气等等。相应地，本发明的构思旨在包括对任何适当的燃料供应系统提供控制方案来自动检测排水阀闭合异常。

图2示出根据本发明的一个实施例的用于燃料供应系统的控制方法2000的流程图。其中，燃料供应系统（例如，柴油供应系统1000）为发动机供应燃料并且包括滤芯。滤芯用于滤除燃料中水分，并且配备有排水阀。控制方法2000具体包括以下步骤。

在步骤S220，判断滤芯的水位是否低于最小水位阈值。

如前所述，在本发明的上下文中，燃料滤芯的“水位”意在指示燃料滤芯滤出的水量在储水部件中的高度。

燃料滤芯的“水位”可以例如通过水位传感器（诸如，水位探针）来感测。作为示例，对应于最小水位阈值可以设置有最小水位传感器，当该传感器感测不到水时，输出指示水位的信号。基于该信号在步骤S220可以得到滤芯的水位低于最小水位阈值的判断结果。

如前所述，滤芯可能配备有闭合水位传感器，并相应地具有闭合水位阈值。作为示例，可以为滤芯另外配备额外的最小水位传感器来指示最小水位阈值。作为另外的示例，可以复用闭合水位传感器发出的信号作为指示水位的信号，也就是说，最小水位阈值可以等于闭合水位阈值。由此，无需增设额外的传感器硬件设施来实现步骤S220中的判断操作。

在步骤S230，响应于步骤S220中的判断结果指示水位低于最小水位阈值而输出警示信号。该警示信号指示燃料滤芯的排水阀存在闭合异常。

如前所述，警示信号可以例如采用警示灯的形式，也可以采用警示文字或者警示声音的形式，本发明对此不做限制。警示信号可以例如向本地发出，也可以向云端或远程控制中心发出，本发明对此不做限制。

此外，控制方法2000还可包括步骤S210，判断燃料供应系统的轨压是否低于最小轨压阈值。相应地，步骤S220中的判断可以响应于步骤S210中的判断结果指示轨压低于最小轨压阈值而进行。

如前所述，在本发明的上下文中，燃料供应系统的“轨压”意在表示燃料供应系统中高压油轨的轨压。燃料供应系统的轨压可以例如通过安装在高压油轨管道上的压力传感器来感测，并生成指示轨压的第一信号。

如前所述，在本发明的上下文中，燃料供应系统的“最小轨压阈值”意在表示燃料供应系统在正常工作情况下的最小轨压。可选地，这可以根据实际工况而确定，例如可以根据燃料供应系统所供应的发动机的转速来计算高压油轨的最小轨压阈值。相应地，控制方法2000还可包括至少基于发动机的转速来计算最小轨压阈值。备选地，最小轨压阈值也可以是从其它电子控制单元、云端等部件接收到的。

如前所述，最小轨压阈值可以处于1400bar – 1800bar的范围内。但本发明不限于此，最小轨压阈值可以是根据本发明的构思而确定的任何适当的最小轨压值。

此外，控制方法2000还可包括接收指示轨压的信号。其中，该信号可以是从燃料供应系统高压油轨的压力传感器直接接收到的，也可以是从其它电子控制单元、云端等部件间接接收到的。

此外，控制方法2000还可包括接收指示水位的信号。其中，该信号可以是从水位传感器直接接收到的，也可以是从其它电子控制单元、云端等部件间接接收到的。

由此，控制方法2000通过对滤芯水位的检测，实现了对滤芯排水阀闭合异常的自动检测，在检测到排水阀闭合异常时发出警示信号，避免或者至少缓解了排水阀无法正常闭合而可能导致的低压油路漏气、高压油路建压失败以及喷油故障等问题。此外，控制方法2000可以通过对高压油轨的轨压和滤芯水位的协同判断，来实现对滤芯200的排水阀210闭合异常的高精度自动检测。

图3示出根据本发明的一个实施例的用于燃料供应系统的控制设备3000的框图。其中，控制设备3000包括存储器310和处理器320。虽然未在图3中示出，但是控制设备3000还包括存储在存储器310上并且可以在处理器320上运行的计算机程序，从而实现前述实施例中用于燃料供应系统的控制方法中的各个步骤。

其中，存储器310可以是随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可擦除可编程只读存储器EPROM、电可擦除可编程只读存储器EEPROM或光盘存储设备、磁盘存储设备或能够用于承载或存储呈机器可执行指令或数据结构的形式的期望的程序代码并且能够被处理器320访问的任何其它介质。处理器320可以是现场可编程阵列FPGA、专用集成电路ASIC、数字信号处理电路DSP等任何适当的专用处理器或通用处理器。

另外，本领域技术人员容易理解，本发明的上述一个或多个实施例提供的用于燃料供应系统的控制方法可通过计算机程序来实现。例如，当存有该计算机程序的计算机存储介质（例如U盘）与计算机相连时，运行该计算机程序即可执行本发明的一个或多个实施例的控制方法。

应当理解的是，本发明附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

还应当理解的是，在一些备选实施例中，前述方法中所包括的功能/步骤可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个功能/步骤可以基本同时执行或甚至逆序执行。这具体取决于所涉及的功能/步骤。

综上所述，根据本发明的一方面的用于燃料供应系统的控制方案，通过对滤芯水位的检测，实现了对滤芯排水阀闭合异常的自动检测。在检测到排水阀闭合异常时发出警示信号，避免或者至少缓解了排水阀无法正常闭合而可能导致的低压油路漏气、高压油路建压失败以及喷油故障等问题。

此外，根据本发明的一方面的用于燃料供应系统的控制方案，能够复用滤芯原有的闭合水位传感器来参与排水阀异常闭合的自动检测，在不增加额外水位传感器的情况下，通过对高压油轨的轨压和滤芯水位的协同判断，实现了对排水阀闭合异常的自动检测。相较于仅对轨压进行判断，或仅利用闭合水位传感器来进行判断，该控制方案通过对高压油轨的轨压和滤芯水位的协同判断，提高了排水阀闭合异常自动检测的准确率，大大减少了误判的可能。

尽管以上说明书只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (10)

1. 一种用于燃料供应系统的控制设备，所述燃料供应系统为发动机供应燃料并且包括用于滤除所述燃料中水分的滤芯（200），所述滤芯（200）配备有排水阀（210），其特征在于，所述控制设备包括：

第一判断装置（110），其配置成判断所述滤芯（200）的水位是否低于最小水位阈值，并生成第一判断结果；以及

输出装置（120），其配置成响应于所述第一判断结果表示所述水位低于所述最小水位阈值而输出警示信号以指示所述滤芯（200）的所述排水阀（210）存在闭合异常。

2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，

所述燃料具体为柴油，并且，所述燃料供应系统具体为柴油供应系统，

所述控制设备还包括第二判断装置（130），其配置成判断所述柴油供应系统的轨压是否低于最小轨压阈值，并生成第二判断结果，

第一判断装置（110）还配置成响应于所述第二判断结果表示所述轨压低于所述最小轨压阈值而判断所述水位是否低于所述最小水位阈值，并生成所述第一判断结果。

3. 根据权利要求2所述的控制设备，其中，

所述最小水位阈值等于指示闭合所述排水阀（210）的闭合水位阈值；和/或

所述控制设备还包括计算装置（140），所述计算装置（140）配置成至少基于所述柴油供应系统所供应的发动机的转速来计算所述最小轨压阈值。

4. 根据权利要求2所述的控制设备，其中，

所述滤芯（200）设置于所述柴油供应系统的低压油路中；和/或

所述滤芯（200）设置于所述柴油供应系统的油箱与油泵之间。

5.根据权利要求1所述的控制设备，其中，

所述排水阀（210）包括电磁线圈、铁芯、阀体密封圈和排水孔，

当所述滤芯（200）的水位达到开启水位阈值时，所述电磁线圈与所述铁芯相互作用，使得所述阀体密封圈与所述排水孔分离，打开排水孔，开始排水，

当所述滤芯（200）的水位达到闭合水位阈值时，所述电磁线圈与所述铁芯相互作用，使得所述阀体密封圈与所述排水孔密闭接合，闭合排水孔，停止排水。

6. 一种用于发动机的燃料供应系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1至5中任一项所述的控制设备；以及

滤芯（200），其配置成滤除燃料中的水分，并且配备有排水阀（210）。

7. 一种用于燃料供应系统的控制方法，所述燃料供应系统为发动机供应燃料并且包括用于滤除所述燃料中水分的滤芯（200），所述滤芯配备有排水阀（210），其特征在于，所述控制方法包括：

判断所述滤芯（200）的水位是否低于最小水位阈值；以及

响应于所述水位低于所述最小水位阈值而输出警示信号以指示所述滤芯（200）的所述排水阀（210）存在闭合异常。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，所述燃料具体为柴油，并且，所述燃料供应系统具体为柴油供应系统，

所述控制方法还包括判断所述柴油供应系统的轨压是否低于最小轨压阈值，

对所述水位与所述最小水位阈值的所述判断响应于所述轨压低于所述最小轨压阈值而进行。

9. 根据权利要求8所述的控制方法，其中，还包括：

至少基于所述柴油供应系统所供应的发动机的转速来计算所述最小轨压阈值；和/或

所述最小水位阈值等于指示闭合所述排水阀（210）的闭合水位阈值。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求7至9中任一项所述的用于燃料供应系统的控制方法。

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