SE538983C2 - Förfarande för att bestämma igensättningsgrad hos ett bränslefilter i ett bränslesystem - Google Patents

Description

Förfarande för att bestämma igensättningsgrad hos ett bränslefilter i ett bränslesystem UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH KÄND TEKNIK Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att bestämma igensättningsgrad hos ett bränslefilter i ett bränslesystem för en förbränningsmotor enligt patentkravet I, Uppfinningen avser också ett bränslesystem enligt patentkravet 11, en förbränningsmotor med ett sådant bränslesystem enligt patentkravet 15 samt ett fordon med ett sådant bränslesystem enligt patentkravet 16.

En förbränningsmotor, såsom en kolvmotor, vilken drivs av diesel eller bensin är för-sedd med ett bränslesystem för att transportera bränslet från en eller flera bränsletankar till förbränningsmotorns insprumingssystem. Bränslesystemet innefattar en eller flera bränslepumpar/matarpumpar, som kan drivas mekaniskt av förbränningsmotorn eller drivas av en elmotor. Bränslepumparna skapar ett bränsleflöde och tryck för att transportera bränslet till en ackumulator som kan vara i form av en så kallad common rail och vidare till förbränningsmotorns msprutningssystem, vilket tillför bränslet till förbränningsmotorns förbränningsrum. Common rail kan uteslutas och bränslesystemet kan istället innefatta en annan form av msprutningssystem, exempelvis piezo- eller enhetsi nspr u tning s s y stem.

Bränslesystem innefattar även bränslefilter för filtrering av bränslet innan det når förbränningsmotorns msprutningssystem. Förbränningsmotorn och dess insprutningssy-stem är känsliga för kontamineringar och kan påverkas negativt om bränslet är allt för förorenat. Kontamineringar kan avse fasta partiklar, gas eller vätska. Även om bränslet endast innefattar en liten mängd kontamineringar kan konsekvensen bli att förbränningsmotorn inte kan drivas av bränslet. Bränslesystem innefattar därför bränslefilter, som både bortfiltrerar partiklar samt separerar vatten, som förekommer i bränslet.

Ett bränslefilter kan efter viss användning igensättas av de bortfiltrerade partiklarna. I gen sättningen sker huvudsakligen linjärt fram till ett visst gränsvärde, efter vilket gränsvärde igensättningen sker exponentiellt. Efter att igensättningen har nått gräns - värdet ökar såldes igensättningsgraden snabbt och till slut är bränslefiltret så igensatt att bränsle väsentligen inte längre kan genomströmma bränslefiltret. Därmed hindras flödet av bränsle till förbränningsmotorn vilket kan få allvarliga konsekvenser. Det är därför önskvärt att byta bränslefiltret innan det är helt igensatt av partiklar.

Idag bestäms ofta bytesintervallen för bränslefiltret baserat på i vilken applikation/ användningsområde som fordonet innefattande bränslefiltret används och fordonets körsträcka. Med en sådan generaliserad uppskattning av bränslefiltrets igensättningsgrad utnyttjas inte bränslefiltret optimalt. Det finns dessutom en risk att bränslefiltret på grund av vissa omständigheter blir totalt igensatt före den på förhand bestämda kör-sträckan är uppnådd. För att säkerställa att bränslefiltret inte blir totalt igensatt byts bränslefiltret därför hellre för ofta än för sällan, vilket är både tidskrävande och kost-samt.

I dokumentet JP 2009257103 visas ett förfarande för att estimera ett huvudbränslefil-ters igensättningsgrad baserat på en kombination av tryckskillnaden över bränslefiltret och en uppskattad mängd bränsle, som har passerat bränslefiltret. Mängden bränsle som har passerat bränslefiltret uppskattas baserat på förbränningsmotorns last. Förfarandet som beskrivs i JP 2009257103 åstadkommer således endast en estimering av igensättningsgraden och är endast tillämpligt för huvudbränslefiltret, som är anordnat hos förbränningsmotorn, inte eventuella övriga bränslefilter som kan innefattas i bränslesystemet.

Trots kända lösningar på området finns således ett behov av att vidareutveckla ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden av samtliga bränslefilter i ett bränslesystem, på ett sätt som medför att bränslefiltren utnyttjas optimalt. Vidare finns ett behov av att vidareutveckla ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden av bränslefilter, så att byte av bränslefilter kan utföras på ett säkert och förebyggande sätt.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden bos ett bränslefilter i ett bränslesystem, som medför att bränslefiltret utnyttjas pä ett optimalt sätt och som medför att onödiga filterbyten undviks. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden hos ett bränslefilter i ett bränslesystem, som är tillämpligt på samtliga bränslefilter i ett bränslesystem.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden hos ett bränslefilter i ett bränslesystem på ett förebyggande sätt, så att risken för att bränslefiltret blir totalt igensatt minimeras. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden hos ett bränslefilter i ett bränslesystem, som medför att byte av bränslefilter åstadkommes på ett tids- och kostnadseffektivt sätt.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett bränslesystem för en förbränningsmotor där samtliga bränslefilter utnyttjas på ett optimalt sätt.

Dessa syften uppnås med ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden hos ett bränslefilter i ett bränslesystem av det inledningsvis nämnda slaget, vilket känneteck-nas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del.

Dessa syften uppnås även med ett bränslesystem enligt patentkravets 11 kännetecknande del, , ett fordon med ett sådant bränslesystem enligt patentkravets 15 kännetecknande del, ett datorprogram enligt patentkravet 16 och en datorprogramprodukt enligt patentkravet 17.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för att bestämma igensättningsgrad hos ett bränslefilter i ett bränslesystem för en förbränningsmotor, vilket bränslesystem innefattar en första bränsletank, en andra bränsletank, en första bränsleledning anordnad i förbindelse med den första bränsletanken och den andra bränsletanken, en andra bränsleledning anordnad i förbindelse med den första bränsletanken, ett första bränslefilter och ett andra bränslefilter, en första matarpump_anordnad att mata bränsle från den första bränsletanken genom den andra bränsleledningen via det första bränslefiltret och vidare till förbränningsmotorn samt en andra matarpump anordnad att mata bränsle från den andra bränsletanken till den första bränsletanken via det andra bränslefiltret. Förfarandet innefattar lämpligen stegen att för det första bränslefiltret eller det andra bränslefiltret fastställa ett gränsvärde för maximal mängd bränsle som får genomströmma bränslefiltret, fastställa ett ackumulerat värde på mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret, och bestämma bränslefiltrets igensättningsgrad, baserat på det ackumulerade värdet och gränsvärdet. På sä sätt åstadkommes ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden hos ett bränslefilter i ett bränslesystem, som medför att bränslefiltret utnyttjas på ett optimalt sätt och som medför att onödiga filterbyten undviks.

Lämpligen utförs förfarandet enligt föreliggande uppfinning både för det första bränslefiltret och för det andra bränslefiltret.

Med igensättningsgrad avses den utsträckning i vilken bränslefiltret är igensatt och därmed i vilken utsträckning bränslefiltret är i behov av att bytas ut. Ett bränslefilter med 100 % igensättningsgrad är således väsentligen totalt igensatt och hindrar genom-strömning av bränsle. Gränsvärdet för maximal mängd bränsle, som får genomströmma bränslefiltret, motsvarar lämpligen den mängd bränsle som kan genomströmma bränslefi ltret före en igensättningsgrad pä 100 % är uppnådd. Igensättningsgraden bestäms lämpligen genom förhållandet mellan det ackumulerade värdet pä mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret och gränsvärdet. Exempelvis, i det fallet det ackumulerade värdet uppgår till hälften av gränsvärdet, motsvarar det en igensättningsgrad på 50 %, Lämpligen byts bränslefiltret ut när det uppvisar en igensättningsgrad som är lägre än 100 %, företrädesvis mellan 75 - 95 %.

Lämpligen fastställs gränsvärdet för maximal mängd bränsle, som får genomströmma bränslefiltret, baserat på partikelhalten hos bränslet i bränslesystemet. Partikelhalten anges normalt i viktenhet partiklar per volymenhet, exempelvis milligram per liter. En större mängd bränsle med låg partikelhalt kan således genomströmma ett bränslefilter, utan att bränslefiltret igensätts och hindrar genomströmningen av bränsle, än ett bränsle med hög partikelhalt.

Enligt en aspekt av uppfinningen bestäms partikelhalten hos bränslet adaptivt. Olika bränslen uppvisar olika kontamineringsgrad och därmed partikelhalt, Biodiesel uppvisar exempelvis en annan partikelhalt än diesel. Partikelhalten kan dessutom skilja sig mellan bränslen i olika länder. Därmed kan igensättningen av bränslefiltret variera beroende på i vilket land fordonet innefattande bränslefiltret är i drift. Genom att adaptivt bestämma partikelhalten erhålls ett mer korrekt och anpassat gränsvärde för mängden bränsle som får genomströmma bränslefiltret och bränslefiltret byts därmed inte ut i onödan utan utnyttjas på ett optimalt sätt. Partikelhalten bestäms lämpligen adaptivt baserat på fordonets geografiska position. Exempelvis kan detta utföras genom att medelst en GPS eller liknande positionermgsfaststälmingsorgan bestämma fordonets geografiska position och därefter med lagrad data över partikelhalter i olika områden bestämma partikelhalten för den aktuella geografiska positionen. När fordonet således ändrar geografisk position, anpassas partikelhalten därefter. På så sätt anpassas gränsvärdet för maximal mängd bränsle, som får genomströmma bränslefiltret och risken för att bränslefiltret blir totalt igensatt minimeras.

Alternativt kan partikelhalten hos bränslet bestämmas automatiskt medelst sensororgan, exempelvis sensororgan för att detektera bränslekvalitet. Sensororganet kan lämpligen vara anordnat i bränsletanken.

Alternativt matas bränslets partikelhalt in manuellt i en till bränslesystemet ansluten styrenhet som en manuell parameterinställning. Vid ändrade förhållanden, som till exempel vid byte till annan bränsletyp eller bränsle med annan kontamineringsgrad, kan parameterinställningen ändras manuellt.

Enligt en aspekt av uppfinningen fastställs gränsvärdet för maximal mängd bränsle, som får genomströmma bränslefiltret, baserat på bränslefiltrets kapacitet avseende partikelmängd. Bränslefilter uppvisar olika egenskaper avseende exempelvis finmaskighet och därmed hur stora eller små partiklar som kan bortfil treras medelst bränslefiltret. Beroende på bränslefiltrets egenskaper uppvisar det en viss kapacitet avseende hur stor mängd partiklar som kan genomströmma bränslefiltret före 100 %-ig igensättning uppnås. Då bränslefiltrets kapacitet avseende mängd partiklar är känd, och partikelhalten hos bränslet i bränslesystemet är känd, kan mängden bränsle som kan genomströmma bränslefiltret före 100 %-ig igensättning uppnås bestämmas. På så sätt fastställs gränsvärdet för mängden bränsle som får genomströmma bränslefiltret. Därmed erhålles ett gränsvärde som är specifikt för just det aktuella bränslefiltret och det aktuella bränslet, vilket resulterar i en noggrann och mer exakt uppskattning av bränslefiltrets igensättningsgrad än känd teknik. Med en noggrannare uppskattning av igensättningsgraden erhålles ett bättre beslutsunderlag för att avgöra om byte av bränslefiltret bör göras. På så sätt minimeras risken för att bränslefiltret igensätts fullständigt och därmed säkerställs att filtrerat bränsle når förbränningsmotorn.

Enligt en aspekt av uppfinningen fastställs det ackumulerade värdet på mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret baserat på varvtalet och driftstiden (deplacement) hos den genom bränslefiltret matande matarpumpen. Den första matarpumpen matar bränsle genom det första bränslefiltret och således fastställs lämpligen det ackumulerade värdet på mängden bränsle som har genomströmmat det första bränslefiltret baserat på varvtalet hos den första matarpumpen och tiden som den första matarpumpen har varit i drift. Den andra matarpumpen matar bränsle genom det andra bränslefiltret och således fastställs lämpligen det ackumulerade värdet på mängden bränsle som har genomströmmat det andra bränslefiltret baserat på varvtalet hos den andra matarpumpen och tiden som den andra matarpumpen har varit i drift.

Beroende på matarpumpens karakteristika motsvarar ett varv en viss mängd bränsle som matas medelst matarpumpen och därmed genomströmmar bränslefiltret. Genom att bestämma varvtalet (varv per tidsenhet) hos matarpumpen och tiden som den har varit i drift kan antalet varv beräknas och därmed erhålles mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret, I det fall matarpumpen är en variabel pump med variabelt varvtal fastställs det ackumulerade värdet på mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret genom att kontinuerligt mäta matarpumpens varvtal och multiplicera de olika varvtalen med driftstiden för vardera varvtal, varefter antalet varv summeras. I det fall matarpumpen har ett konstant varvtal finns varvtalet lagrat i en styrenhet och det ackumulerade värdet på mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret fastställs genom att bestämma matarpumpens driftstid och multiplicera med det lagrade värdet pä varvtalet.

Den första matarpumpen utgör lämpligen en huvudmatarpump och kan vara en elektriskt driven pump, varvid en första elektrisk maskin kan vara kopplad till den första matarpumpen. Den andra matarpumpen utgör lämpligen en transferpump och kan vara en elektriskt driven pump, varvid en andra elektrisk maskin kan vara kopplad till den andra matarpumpen. Den första matarpumpens varvtal bestäms lämpligen genom att mäta den första elektriska maskinens (och därmed den första matarpumpens) spänning eller strömförbrukning. Den andra matarpumpens varvtal bestäms lämpligen genom att mäta den andra elektriska maskinens (och därmed den andra matarpumpens) spänning eller strömförbrukning.

Genom att fastställa den faktiska ackumulerade mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret baserat på parametrar avseende matarpumpen för respektive bränslefilter, åstadkommes ett förfarande för att bestämma igensättningsgrad hos ett bränslefilter, som är tillämpligt pä samtliga bränslefilter i bränslesystemet. Detta är särskilt fördelaktigt jämfört med känd teknik där det endast tas hänsyn till mängden bränsle som har genomströmmat huvudbränslefiltret, vilken mängd uppskattas baserat på förbränningsmotorns last. Under vissa förhållanden, exempelvis då bränslet i den första bränsletanken är för varmt, kan den andra matarpumpen enligt föreliggande uppfinning överfylla den första bränsletanken med bränsle frän den andra bränsletanken för att kyla bränslet i den första bränsletanken. Därmed matas en större mängd bränsle genom det andra bränslefiltret än genom det första bränslefiltret. Det andra bränslefiltrets igensättningsgrad och det första bränslefiltrets igensättningsgrad kan således skilja sig åt, vilket kan identifieras med förfarandet enligt föreliggande uppfinning. Därmed säkerställs att korrekt igensättningsgrad bestäms för samtliga bränslefilter i ett bränslesystem, så att samtliga bränslefilter kan utnyttjas optimalt och bytas ut vid rätt till-fällen.

Lämpligen fastställs det ackumulerade värdet på mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret kontinuerligt. Företrädesvis bestäms bränslefiltrets igensättningsgrad kontinuerligt. På sä sätt kan information avseende bränslefiltrets status/igensättningsgrad och därmed kvarvarande livslängd erhållas kontinuerligt och bränslefiltret kan bytas i förebyggande syfte, och risken för att bränslefiltret blir totalt igensatt minimeras.

Det ackumulerade värdet på mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret kan alternativt fastställas varje gång som förbränningsmotorn stängs av, när förbränningsmotorn startas eller med ett på förhand bestämt tidsintervall. Bränslefiltrets igensättningsgrad kan fastställas när förbränningsmotorn stängs av, när förbränningsmotorn startas eller med ett på förhand bestämt tidsintervall.

Enligt en aspekt av uppfinningen innefattar förfarandet vidare steget att vidarebefordra igensättningsgraden hos bränslefiltret till en verkstad eller serviceställe. Igensättnings - graden kan vidarebefordras till verkstaden/servicestället kontinuerligt eller vid ett på förhand bestämt tillfälle. Lämpligen vidarebefordras igensättningsgraden genom trådlös överföring av en signal innefattande igensättningsgraden till verkstaden. På så sätt är verkstaden alltid informerad om bränslefiltrets status och kan avgöra när det är lämpligt att byta ut bränslefiltret. Således kan verkstaden informeras om bränslefiltrets igensättningsgrad även när fordonet inte är på plats i verkstaden. Alternativt vidarebefordras igensättningsgraden genom att ett diagnosverktyg kopplas till fordonet hos verkstaden, varvid igensättningsgraden presenteras på diagnosverktyget. Därmed åstadkommes ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden hos ett bränslefilter i ett bränslesystem, som medför att byte av bränslefilter åstadkommes på ett tids- och kostnadseffektivt sätt.

Lämpligen bestäms bränslefiltrets kvarvarande livslängd baserat på den bestämda igensättningsgraden. Vidare kan bränslefiltrets livslängd vidarebefordras till en verkstad eller serviceställe, så att det kan avgöras när det är lämpligt att byta ut bränslefiltret, Enligt en aspekt av uppfinningen bedöms när det är lämpligt att byta ut bränslefiltret, baserat på igensättningsgraden och/eller bränslefiltrets kvarvarande livslängd. Företrädesvis bedömer verkstaden/servicestället när det är lämpligt att byta ut bränslefiltret. Lämpligen bedöms om det är lämpligt att byta ut bränslefiltret även baserat på hur långt det är till nästa servicetillfälle. Exempelvis kan det vara lämpligt att byta ut bränslefiltret när igensättningsgraden är 50 %, om fordonet ändå befinner sig på verkstaden och det bedöms att igensättningsgraden hinner bli för hög före nästa servicetillfälle infaller, I de fall när fordonet inte är på plats i verkstaden och informationen vidarebefordras trådlöst, och det bedöms att det är lämpligt att byta ut bränslefiltret, kan verkstaden varna föraren i fordonet. Alternativt genereras en varning automatiskt i fordonet när igensättningsgraden överstiger ett på förhand bestämt värde, exempelvis 80 %. På så sätt informeras föraren om att det är dags att besöka en verkstad och byta ut bränslefiltret.

Det första bränslefiltret utgör företrädesvis ett huvudbränslefilter och det andra bränslefiltret utgör företrädesvis ett förfilter.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett bränslesystem för en förbränningsmotor, vilket bränslesystem innefattar en första bränsletank, en andra bränsletank, en första bränsleledning anordnad i förbindelse med den första bränsletanken och den andra bränsletanken, en andra bränsleledning anordnad i förbindelse med den första bränsletanken, ett första bränslefilter och ett andra bränslefilter, en första matarpump anordnad att mata bränsle från den första bränsletanken genom den andra bränsleledningen via det första bränslefiltret och vidare till förbränningsmotorn samt en andra matarpump anordnad att mata bränsle från den andra bränsletanken till den första bränsletanken via det andra bränslefiltret. Bränslesystemet innefattar vidare en styrenhet, anordnad att bestämma det första bränslefiltrets eller det andra bränslefiltrets igen sättningsgrad, baserat på ett av styrenheten fastställt ackumulerat värde på mängden bränsle som har genomströmmat nämnda bränslefilter och ett av styrenheten fastställt gränsvärde på maximal mängd bränsle som får genomströmma nämnda bränslefilter.

Styrenheten är företrädesvis anordnad i förbindelse med den första matarpumpen och den andra matarpumpen. På så sätt kan styrenheten erhålla information om respektive matarpump. Styrenheten kan utgöras av en logik hos förbränningsmotorstyrenheten, alternativt kan styrenheten utgöra en separat styrenhet, som står i förbindelse med förbränningsmotorstyrenheten.

Lämpligen är styrenheten anordnad att fastställa gränsvärdet på maximal mängd bränsle som får genomströmma bränslefiltret baserat på partikelhalten hos bränslet i bränslesystemet och bränslefiltrets kapacitet avseende partikelmängd. Partikelhalten kan bestämmas automatiskt eller matas in manuellt och lagras i styrenheten, alternativt kan styrenheten erhålla information från exempelvis en GPS och adaptivt bestämma partikelhalten baserat på fordonets geografiska position.

Lämpligen är styrenheten anordnad att fastställa det ackumulerade värdet på mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret baserat på varvtalet och driftstiden hos den genom bränslefiltret matande matarpumpen. Styrenheten, som är anordnad i förbindelse med matarpumparna, samlar lämpligen kontinuerligt in data avseende exempelvis matarpumparnas driftstid, hur länge de är aktiva, dess spänning eller strömförbrukning, vilken data används för att fastställa det ackumulerade värdet pä mängden bränsle som har genomströmmat respektive bränslefilter.

Lämpligen är den första bränsletanken så utformad att den rymmer en mindre volym än den andra bränsletanken. Denna utformning medger en mindre skrymmande första bränsletank, som är lättare att anordna hos ett utrymmessnålt chassi. På så sätt åstadkommes ett icke-skrymmande bränslesystem. Företrädel se vis rymmer den första bränsletanken 20- 50 liter och den andra bränsletanken 300 - 1000 liter. En tredje bränsletank kan vara anordnad i anslutning till den andra bränsletanken.

Lämpligen är den första matarpumpen anordnad hos den första bränsletanken. På så sätt skyddas den första matarpumpen från omgivningen och får en naturlig kylning av-bränslet i den första bränsletanken. Alternativt är även den andra matarpumpen och det första bränslefiltret anordnade inuti den första bränsletanken.

Lämpligen anordnas en bränslereturledning i anslutning till den första bränsletanken och bränslesystemets högtryckssystem. Trycksatt varmt bränsle kan på sä sätt returae-ras tillbaka till den första bränsletanken istället för att transporteras till förbränningsmotorns förbränningsrum. Det varma bränslet kan därmed värma kallt bränsle i bränsletanken och pä så sätt minska risken för paraffinering av bränsle under drift. Det varma returnerade bränslet kan dock medföra att bränslet i den första bränsletanken blir för varmt, varvid bränsle från den andra bränsletanken kan matas med den andra matarpumpen till den första bränsletanken för att kyla bränslet i den första bränsletanken. Lämpligen är en överströmningsledning anordnad i förbindelse med den första bränsletanken och den andra bränsletanken. När den första bränsletanken överfylls leds bränsle frän den första bränsletanken via överströmningsledningen tillbaka till den andra bränsletanken. Lämpligen är överströmningsledningen anordnad i anslutning till den första bränsletankens ovansida samt den andra bränsletankens ovansida. Alternativt kan överströmningsledningen vara anordnad i anslutning till den första bränsletankens och den andra bränsletankens botten. !;.n!ig! en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett datorprogram för att bestämma igensättningsgraden hos ett bränslefilter, där nämnda datorprogram innefattar programkod för att orsaka styrenheten eller en annan dator ansluten till styrenheten att utföra förfarandestegen enligt föreliggande uppfinning.

Vidare til lhandahålls en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt föreliggande uppfinning, när nämnda programkod körs på styrenheten eller en annan dator ansluten till styrenheten. Nämnda programkod kan vara icke flyktigt lagrad pä nämnda av en dator läsbara medium.

Ytterligare fördelar med uppfinningen framgår av följande detaljerade beskrivning.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA 1 det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna utföringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar en schematisk sidovy av ett fordon, som innefattar ett bränslesystem enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 visar ett kopplingsschema för ett bränslesystem enligt föreliggande uppfinning, och Fig. 3 visar ett flödesschema över förfarandet för att bestämma igensättningsgrad hos ett bränslefilter enligt föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en schematisk sidovy av ett fordon 1, vilket fordon innefattar ett bränslesystem 4 för en förbränningsmotor 2 enligt föreliggande uppfinning. Förbränningsmotorn 2 är kopplad till en växellåda 6, som är kopplad till fordonets 1 drivhjul 8 via en transmission. Fordonet innefattar även ett chassi 10, Fig. 2 visar ett kopplingsschema för ett bränslesystem 4 för en förbränningsmotor 2 enligt föreliggande uppfinning. Bränslesystemet 4 innefattar flertalet komponenter, varav ett första bränslefilter 12, en högtryckspump 14, en ackumulator i form av en så kallad common rail 16 samt ett msprutningssystem 18 schematiskt visat i form av en bränsleinsprutare är anordnade hos förbränningsmotorn 2 (förbränningsmotorn 2 visas i fig. 1). Alternativt kan common rail 16 ersättas av en annan form av msprutningssystem 18, exempelvis piezo- eller eiihetsinspratningssystem, Högtryckspumpen 14, common rail 16 och insprutningssystemet 18 utgör komponenter i bränslesystemets 4 högtryckssystem 19. Bränslesystemet 4 innefattar även en första bränsletank 20, en andra bränsletank 22, en första matarpump 26, en andra matarpump 28 samt ett andra bränslefilter 30. Dessa komponenter kan vara anordnade vid fordonets chassi 10 (chassi 10 visas i fig. 1). Det första bränslefiltret 12 är anordnat nedströms den första matarpumpen 26 och uppströms högtrycks pumpen 14 i bränslesystemet 4. Vidare innefattar bränslesystemet 4 en bränslereturledning 13, genom vilken trycksatt varmt bränsle retumeras frän bränslesystemets 4 högtrycks sys tern 19 tillbaka till den första bränsletanken 20.

De två bränsletankarna 20, 22 är i sina respektive övre delar förbundna med en venti-lationsledning 50 vilken kommunicerar med omgivningen. Ventilations ledningen 50 säkerställer att trycket i respektive tank 20, 22 är och förblir väsentligen detsamma och lika med omgivningens luftryck oberoende av hur mycket bränsle som finns i respektive tank.

Den första bränsletanken 20 är så utformad att den rymmer en mindre volym än den andra bränsletanken 22, vilken andra bränsletank 22 motsvarar en huvudbränsle tank. Den andra matarpumpen 28 är enligt fig. 2 anordnad mellan den första bränsletanken 20 och den andra bränsletanken 22. Den första matarpumpen 26 drivs av en första elektrisk motor Ml och är anordnad inuti den första bränsletanken 20 och skyddas pä så sätt från omgivningen och kyls av bränslet. Den andra matarpumpen 28 drivs av en andra elektrisk motor M2 och har som huvuduppgift att mata bränsle frän den andra bränsletanken 22 till den första bränsletanken 20 via en första bränsleledning 36. Mellan den första bränsletanken 20 och den andra bränsletanken 22 är en överströmningsledning 38 anordnad, så att bränsle kan transporteras över från den första bränsletanken 20 ti ll den andra bränsletanken 22 om den första bränsletanken 20 blir överfylld. Den första matarpumpen 26 har som huvuduppgift att mata bränslet från den första bränsletanken 20 via en andra bränsleledning 40 genom det första bränslefiltret 12 och vidare till högtryckssystemet 19. Med högt tryck matas sedan bränslet till common rail 16 och vidare till förbränningsmotorns 2 msprutningssystem 18.

En styrenhet 42 är anordnad i förbindelse med den första matarpumpen 26 och den andra matarpumpen 28. Styrenheten 42 kan vara en dator med för ändamålet lämplig programvara. En annan dator 44 kan vara ansluten till styrenheten 42. Styrenheten 42 är anordnad för att fastställa ett gränsvärde Vumk på maximal mängd bränsle som får genomströmma det första respektive andra bränslefiltret 12, 30. Vidare är styrenheten 42 anordnad att fastställa ett faktiskt ackumulerat värde Vackpå mängden bränsle som har genomströmmat respektive bränslefilter 12, 30 och bestämma igensättningsgraden C hos det första respektive det andra bränslefiltret 12, 30, baserat pä gränsvärdet Vumit och det ackumulerade värdet Vack. Baserat på igensättningsgraden C kan sedan beslut fattas om det första och/eller andra bränslefiltret 12, 30 behöver bytas ut. Med hjälp av styrenheten 42 kan strömförbrukningen eller effektuttaget/spänningen hos den första matarpumpens 26 drivande elmotorn Ml bestämmas. Med strömförbrukningen och/eller effektuttaget kan styrenheten 42 bestämma den första matarpumpens 26 varvtal. Pä motsvarande sätt kan styrenheten bestämma den andra matarpumpens 28 varvtal. Respektive matapumps 26, 28 varvtal kan användas av styrenheten 42 för att bestämma det ackumulerade värdet Vackpå mängden bränsle som har genomströmmat respektive bränslefilter 12, 30.

Det andra bränslefiltret 30 är anordnat nedströms den andra matarpumpen 28 och är företrädelsevis ett finmaskigt, vattenavskiljande filter. I den andra bränsletanken 22, uppströms den andra matarpumpen 28, är en grovmaskig sil 46 anordnad, igenom vilken den andra matarpumpen 28 suger bränsle. Den grovmaskiga silen 46 filtrerar bort partiklar över en förutbestämd storlek. Den andra matarrpumpen 28 trycksätter därefter bränslet och matar det igenom det andra bränslefiltret 30, via den första bränsleledningen 36, vidare till den första bränsletanken 20. Bränslet i den första bränsletanken 20 har på så sätt passerat både en grovmaskig sil 46 och ett finmaskigt förfilter 30, vilket medför att den första matarpumpen 26, som är anordnad i den första bränsletanken 20 är skyddad mot föroreningar.

I den första bränsletanken 20 är en första nivåsensor 48 anordnad för att identifiera bränslenivån i den första bränsletanken 20. När den med nivåsensorn 48 bestämda bränslenivån i den första bränsletanken 20 understiger ett förutbestämt nivågränsvärde styrs den andra matarpumpen 28 att mata bränsle från den andra bränsletanken 22 till den första bränsletanken 20. En andra nivåsensor 52 är anordnad i den andra bränsle tanken 22 för att identifiera bränslenivån i den andra bränsletanken 22, Den första nivåsensorn 46 och den andra nivåsensorn 48 är kopplade till styrenheten 42, Fig. 3a visar ett flödesschema över ett förfarande för att bestämma igensättningsgraden hos ett bränslefilter 12, 30 i ett bränslesystem 4 för en förbränningsmotor 2 enligt för-liggande uppfinning. Bränslesystemet 4 är lämpligen utformat sä som beskrivet i fig. 2 och innefattar en första bränsletank 20, en andra bränsletank 22, en första bränsleledning 36 anordnad i förbindelse med den första bränsletanken 20 och den andra bränsletanken 22, en andra bränsleledning 40 anordnad i förbindelse med den första bränsletanken 20, ett första bränslefilter 12 och ett andra bränslefilter 30, en första matarpump 26 anordnad att mata bränsle från den första bränsletanken 20 genom den andra bränsleledningen 40 via det första bränslefiltret 12 och vidare till förbränningsmotorn 2 samt en andra matarpump 28 anordnad att mata bränsle från den andra bränsletanken 22 till den första bränsletanken 20 via det andra bränslefiltret 30. Förfarandet innefattar stegen att för det första bränslefiltret 12 eller det andra bränslefiltret 30: a) fastställa ett gränsvärde Viimit för maximal mängd bränsle som får genomströmma bränslefiltret 12, 30, b) fastställa ett ackumulerat värde Vackpå mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret 12, 30, och c) bestämma bränslefiltrets 12, 30 igensättningsgrad C, baserat på det ackumulerade värdet Vackoch gränsvärdet Viimit.

Lämpligen fastställs gränsvärdet Vumit för maximal mängd bränsle, som får genomströmma bränslefiltret 12, 30, baserat på partikelhalten hos bränslet i bränslesystemet 4. Partikelhalten hos bränslet kan bestämmas adaptivt baserat på fordonets 1 geografiska position. Exempelvis kan detta utföras genom att medelst en GPS eller liknande bestämma fordonets 1 geografiska position och därefter ur lagrad data över partikelhalter i olika områden hos styrenheten 42 bestämma partikelhalten för den aktuella geografiska positionen. På så sätt anpassas gränsvärdet Vjjmitför maximal mängd bränsle, som får genomströmma bränslefiltret 12, 30 och beslut att byta ut bränslefiltret 12, 30 kan fattas på goda grunder, varvid risken för att bränslefiltret 12, 30 blir totalt igensatt minimeras.

Alternativt matas bränslets partikelhalt in manuellt i den till bränslesystemet 4 anslutna styrenheten 42 som en manuell parameterinställning. Vid ändrade förhållanden, som till exempel vid byte till annan bränsletyp eller bränsle med arman kontamineringsgrad, kan parameterinställningen ändras manuellt.

Alternativt kan bränslets partikelhalt beräknas automatiskt i den till bränslesystemet 4 anslutna styrenheten 42 utifrån signaler från sensororgan för att detektera bränslekvalitet. Sensororganet kan lämpligen vara anordnat i bränsletanken 22.

Lämpligen fastställs gränsvärdet Viimitför maximal mängd bränsle, som får genomströmma bränslefiltret 12, 30 baserat på bränslefiltrets 12, 30 kapacitet avseende partikelmängd. Då bränslefiltrets 12, 30 kapacitet avseende mängd partiklar är känd, och partikelhalten hos bränslet i bränslesystemet 4 är känd, kan mängden bränsle som kan genomströmma bränslefiltret 12, 30 före 100 %-ig igensättning uppnås bestämmas. På så sätt fastställs gränsvärdet Vumitför mängden bränsle som får genomströmma bränslefiltret 12, 30. Därmed erhålles ett gränsvärde Vumitsom är specifikt för just det aktuella bränslefiltret 12, 30 och det aktuella bränslet, vilket resulterar i en noggrann och mer exakt uppskattning av bränslefiltrets 12, 30 igensättningsgrad C jämfört med känd teknik. Med en noggrannare uppskattning av igensättningsgraden C erhålles ett bättre beslutsunderlag för att avgöra om byte av bränslefiltret 12, 30 bör genomföras.

Företrädesvis fastställs det ackumulerade värdet Vackpå mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret 12, 30 baserat på varvtalet och driftstiden (deplacement) hos den genom respektive bränslefilter 12, 30 matande matarpumpen 26, 28. Beroende på matarpumpens 26, 28 karakteristika motsvarar ett varv en viss mängd bränsle som matas medelst matarpumpen 26, 28 och därmed genomströmmar bränslefiltret 12, 30. Genom att bestämma varvtalet (varv per tidsenhet) hos matarpumpen 26, 28 och tiden som den har varit i drift kan antalet varv beräknas och därmed erhålles mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret 12, 30. Matarpumpen 26, 28 kan vara en variabel pump med variabelt varvtal, varvid det ackumulerade värdet Vackpå mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret 12, 30 fastställs genom att kontinuerligt mäta matarpumpens 26, 28 varvtal och multiplicera de olika varvtalen med driftstiden för vardera varvtal, varefter antalet varv summeras. I det fall matarpumpen 26, 28 har ett konstant varvtal finns varvtalet lagrat hos styrenheten 42 och det ackumulerade värdet Vackpå mängden bränsle som har genomströmmat bränslefiltret 12, 30 fastställs genom att bestämma matarpumpens 26, 28 driftstid och multiplicera med det lagrade värdet pä varvtalet.

Lämpligen utförs förfarandestegen b) och c) kontinuerligt. Alternativt utförs stegen b) och c) när förbränningsmotorn 2 stängs av, när förbränningsmotorn startas och/eller efter en på förhand bestämd tidpunkt. Företrädesvis utförs förfarandestegen a)-c) för det första bränslefiltret 12 och det andra bränslefiltret 30 samtidigt.

Förfarande innefattar lämpligen vidare steget: d) vidarebefordra igensättningsgraden C hos bränslefiltret 12, 30 till en verkstad eller serviceställe.

Igensättningsgraden C kan vidarebefordras till verkstaden/servicestället kontinuerligt eller vid ett på förhand bestämt tillfälle. Lämpligen vidarebefordras igensättningsgraden C genom trådlös överföring av en signal innefattande igensättningsgraden C till verkstaden. På så sätt är verkstaden alltid informerad om bränslefiltrets 12, 30 status och kan avgöra när det är lämpligt att byta ut bränslefiltret 12, 30. Alternativt vidarebefordras igensättningsgraden C genom att ett diagnosverktyg kopplas till fordonet 1 hos verkstaden/servicestället, varvid igensättningsgraden C presenteras på diagnosverktyget.

Lämpligen bestäms respektive bränslefilters 12, 30 kvarvarande livslängd baserat på den bestämda igensättningsgraden C för respektive bränslefilter 12, 30. Den kvarvarande livslängden för respektive bränslefilter 12, 30 kan vidarebefordras till verkstaden eller servicestället.

Företrädesvis bedöms när det är lämpligt att byta ut bränslefiltret 12, 30, baserat på igensättningsgraden C och/eller bränslefiltrets 12, 30 kvarvarande livslängd. Exempel vis kan det vara lämpligt att byta ut bränslefiltret 12, 30 om igensättningsgraden C är över 80 %. Företrädesvis bedömer verkstaden/servicestället när det är lämpligt att byta ut bränslefiltret 12, 30, Lämpligen bedöms om det är lämpligt att byta ut bränslefiltret 12, 30 även baserat på hur långt det är till nästa servicetillfälle. Exempelvis kan det vara lämpligt att byta ut bränslefiltret 12, 30 när igensättningsgraden C är 50 %, om fordonet 1 ändå befinner sig på verkstaden och det bedöms att igensättningsgraden C hinner bli för hög före nästa servicetillfälle infaller.

Lämpligen varnas föraren i fordonet 1 när det är lämpligt att byta ut respektive bränslefilter 12, 30. VerkstadeiX''servicestället kan varna föraren när det har bedömts att det är lämpligt att byta ut respektive bränslefilter 12, 30, alternativt genereras en varning automatiskt i fordonet 1 när igensättningsgraden C överstiger ett på förhand bestämt värde, exempelvis 80 %. På så sätt informeras föraren om att det är dags att besöka en verkstad och byta ut bränslefiltret 12, 30.

Enligt uppfinningen tillhandahåiles ett i styrenheten 42 och/eller datorn 44 lagrat datorprogram P, som kan innefatta rutiner för att bestämma igensättningsdragen C för ett bränslefilter enligt häri beskrivet förfarande.

Programmet P kan vara lagrat på ett exekverbart vis eller på komprimerat vis i ett minne M och/eller i ett läs/skrivminne, Uppfinningen avser också en datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra häri beskrivna förfarandestegen, när nämnda programkod körs pä styrenheten 42 eller en annan dator 44 ansluten till styrenheten 42.

Nämnda programkod kan vara icke flyktigt lagrad på nämnda av en dator 44 läsbara medium.

Angivna komponenter och särdrag som anges ovan kan inom ramen för uppfinningen kombineras mellan olika angivna utföranden.

Claims (17)

1. Förfarande för att bestämma igensättningsgrad hos ett bränslefilter i ett bränslesystem (4) för en förbränningsmotor (2), vilket bränslesystem (4) innefattar en första bränsletank (20), en andra bränsletank (22), en första bränsleledning (36) anordnad i förbindelse med den första bränsletanken (20) och den andra bränsletanken (22), en andra bränsleledning (40) anordnad i förbindelse med den första bränsletanken (20), ett första bränslefilter (12) och ett andra bränslefilter (30), en första matarpump (26) anordnad att mata bränsle från den första bränsletanken (20) genom den andra bränsleledningen (40) via det första bränslefiltret (12) och vidare till förbränningsmotorn (2) samt en andra matarpump (28) anordnad att mata bränsle från den andra bränsletanken (22) till den första bränsletanken (20) via det andra bränslefiltret (30), kännetecknat av att mellan den första bränsletanken( 20) och den andra bränsletanken (22) är en överströmningsledning (38) anordnad för återförande av bränsle från den första tanken bränsletanken (20) till den andra bränsletanken (22) stegen att för det första bränslefiltret (12) och det andra bränslefiltret (30): a) fastställa ett gränsvärde (Vumit) för maximal mängd bränsle som får genomströmma respektive bränslefilter (12, 30), b) fastställa ett ackumulerat värde (Vack ) på mängden bränsle som har genomströmmat respektive bränslefilter (12, 30), och c) bestämma respektive bränslefilters igensättningsgrad (C), baserat på det ackumulerade värdet (Vack ) och gränsvärdet (Vumit).

2. Förfarande enligt krav 1, varvid gränsvärdet i steget a) fastställs baserat på partikelhalten hos bränslet i bränslesystemet (4).

3. Förfarande enligt krav 2, varvid partikelhalten hos bränslet bestäms adaptivt.

4. Förfarande enligt krav 2, varvid partikelhalten hos bränslet erhålls genom en manuell parameterinställning.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid gränsvärdet (Vumit ) i steget a) fastställs baserat på bränslefiltrets (12, 30) kapacitet avseende partikelmängd.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid det ackumulerade värdet (Vack ) i steget b) fastställs baserat på varvtalet och driftstiden hos den genom bränslefiltret (12, 30) matande matarpumpen (26, 28).

7. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid steget b) utförs kontinuerligt.

8. Förfarande enligt något av kraven 1-6, varvid steget b) utförs när förbränningsmotorn (2) stängs av.

9. Förfarande enligt något av föregående krav, vidare innefattande steget att d) vidarebefordra igensättningsgraden (C) hos bränslefiltret (12, 30) till en verkstad eller serviceställe.

10. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid det första bränslefiltret (12) är ett huvudbränslefilter och det andra bränslefiltret (30) är ett förfilter.

11. Bränslesystem (4) för en förbränningsmotor (2), vilket bränslesystem (4) innefattar en första bränsletank (20), en andra bränsletank (22), en första bränsleledning (36) anordnad i förbindelse med den första bränsletanken (20) och den andra bränsletanken (22), en andra bränsleledning (40) anordnad i förbindelse med den första bränsletanken (20), ett första bränslefilter (12) och ett andra bränslefilter (30), en första matarpump (26) anordnad att mata bränsle från den första bränsletanken (20) genom den andra bränsleledningen (40) via det första bränslefiltret (12) och vidare till förbränningsmotorn (2) samt en andra matarpump (28) anordnad att mata bränsle från den andra bränsletanken (22) till den första bränsletanken (20) via det andra bränslefiltret, kännetecknat av att mellan den första bränsletanken( 20) och den andra bränsletanken (22) är en överströmningsledning (38) anordnad för återförande av bränsle från den första tanken bränsletanken (20) till den andra bränsletanken (22) och en styrenhet (42) anordnad att för respektive bränslefilter (12, 30) bestämma det första bränslefiltrets (12) och det andra bränslefiltrets (30) igensättningsgrad (C), baserat på ett fastställt ackumulerat värde (Vack ) på mängden bränsle som har genomströmmat respektive bränslefilter (12, 30) och ett fastställt gränsvärde (Vumit ) på maximal mängd bränsle som får genomströmma respektive bränslefilter (12, 30).

12. Bränslesystem enligt krav 11, varvid styrenheten (42) är anordnad i förbindelse med den första matarpumpen (26) och den andra matarpumpen (28).

13. Bränslesystem enligt krav 11 eller 12, varvid styrenheten (42) är anordnad att fastställa gränsvärdet (Vumit) baserat på partikelhalten hos bränslet i bränslesystemet (4) och bränslefiltrets (12, 30) kapacitet avseende partikelmängd.

14. Bränslesystem enligt något av krav 11-13, varvid styrenheten (42) är anordnad att fastställa det ackumulerade värdet (Vack ) baserat på varvtalet och/eller driftstiden hos den genom bränslefiltret (12, 30) matande matarpumpen (26, 28).

15. Fordon (1) kännetecknat av att det innefattar ett bränslesystem (4) enligt något av kraven 11-14.

16. Datorprogram (P) för att bestämma igensättningsgrad hos ett bränslefilter (12, 30), där nämnda datorprogram (P) innefattar programkod för att orsaka en elektronisk styrenhet (42) eller en annan dator (44) ansluten till den elektroniska styrenheten (42) att utföra stegen enligt något av patentkraven 1-10.

17. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något av patentkraven 1-10, när nämnda programkod körs på en elektronisk styrenhet (42) eller en annan dator (44) ansluten till den elektroniska styrenheten (42).