使用占空比计算的燃料含水检测制造技术

本发明专利技术涉及使用占空比计算的燃料含水检测，其中描述了一种操作具有会受水分污染的燃料系统的车辆的方法。所述方法包括，响应于在燃料系统中连接的燃料含水传感器的高读数和低读数的相对量调节工作参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种操作具有会受水分污染的燃料系统的车辆的方法。
技术介绍
车辆燃料系统中水分的存在可以造成关键的发动机和燃料系统构件的严重损伤。 若允许燃料含水工况(water-in-fuel condition)持续存在，燃料喷射器、泵、过 滤器、及燃料的完整性会经受劣化。燃料含水工况的存在可以导致发动机构件的整体 润滑性降低，这可以造成泵柱塞及针阀(needle)的刮伤(scoring)。此外，大量 的水分在燃料箱中可以在燃料和水的界面处产生有助于微生物生长的环境，这可以导 致过滤器的阻塞和/或金属发动机及燃料系统构件的腐蚀。水分的存在可以降低燃烧 过程的效率，从而还可以对发动机整体性能造成负面影响。现今，许多车辆燃料系统使用燃料水分分离器(fuel-water separator )从燃料 系统中去除水分，从而减少发动机和/或燃料系统损坏的可能性。通常，设置辅助水 箱来接收燃料水分分离器从燃料系统中去除的水分。 一般地，传感器(例如光学传感 器、热敏传感器、电导传感器)在沿着辅助水箱或燃料水分分离器储存器的垂直轴(当 车辆在水平地面时)的阖值水位连接到辅助水箱的内表面或燃料水分分离器储存器的 内表面，该阈值水位对应于从燃料系统分离的水分的预定阈值体积。换言之，当传感 器检测到超过阈值水位时，传感器可以产生原始电压信号，进而经指示灯或提示音产 生驾驶员通知，使驾驶员知晓燃料含水工况。然而，本专利技术人在此认识到如上所述的双值燃料含水检测系统可能错误地确定燃 料含水工况的存在。在如加速、紧急制动、转弯、坡度停车等瞬态车辆操作的时期中， 当在辅助水箱或燃料水分分离器储存器中的整体水分体积低于指示燃料含水工况的 阈值水分体积时，在传感器的附近发生的水的晃动可以临时促使传感器浸没在水中。 然后产生临时原始电压信号从而导致向车辆驾驶员错误地通知燃料含水工况。
技术实现思路
在一个方法中，本专利技术提供操作具有会受水分污染的燃料系统的车辆的方法。该 方法包括响应于燃料系统中连接的燃料含水传感器的高读数和低读数的相对量调节 工作参数。以此方式，通过使用多个高读数和低读数来确定是否存在燃料含水工况， 在稳态和瞬态车辆工况两者下，均可以实现更稳定和可靠的燃料含水工况的确定。附图说明图1示出在到达内燃发动机之前处理燃料的卧式(horizontal)燃料调节模块； 图2A详细示出作为低晃动、低水量事件中的纵向截面的燃料水分分离器的侧视图2B详细示出作为低晃动、高水量事件中的纵向截面的燃料水分分离器的侧视图2C详细示出作为高晃动、高水量事件中的纵向截面的燃料水分分离器的侧视图2D详细示出作为高晃动、低水量事件中的纵向截面的燃料水分分离器的侧视图2E详细示出作为高晃动事件中具有均值检测水位的纵向截面的燃料水分分离 器的侧视图3示出有水/无水占空比对燃料水分分离器中的水分体积的名义期望传递函数 的示意图4示出描述选择数据釆集模式用于确定燃料水分分离器的水量的示例例程的流 程图5示出描述确定是否使用怠速(idle)数据采集模式以确定在燃料水分分离器 中的水量的示例例程的流程图6示出描述确定是否使用非怠速(non-idle)数据采集模式以确定在燃料水分 分离器中的水量的示例例程的流程图7示出描述怠速及非怠速数据采集模式、处理及计算占空比的公式的示例图示；图8示出描述确定是否在燃料水分分离器中存在有水或无水工况的示例例程的 流程图。具体实施例方式图1示出供应燃料到内燃发动机124的燃料供应系统100。在一个非限制的示例 中，内燃发动机124包括通过燃烧空气和柴油的混合物产生机械输出的柴油发动机。 或者，内燃发动机124可以包括其他类型的发动机，如汽油发动机、酒精发动机及其 组合等。此外，内燃发动机124可以配置在车辆的推进系统中。或者，内燃发动机 124可以在固定应用中操作，例如作为发电机。虽然燃料供应系统IOO可以应用于固 定应用，但应理解本文描述的燃料供应系统ioo特别地适用于车辆应用。燃料供应系统IOO还可以包括以下构件中的一个或多个燃料箱1(M、设置在燃 料箱104的下游从燃料箱104接收燃料的卧式燃料调节模块(HFCM)102、设置在HFCM 102的下游可以从HFCM 102接收燃料的次级燃料过滤器118。此外，HFCM 102可以 在内部包括以下构件的一个或多个可以增加燃料温度的燃料加热器IOS、可以分离出渗入燃料供应系统100的水分且然后过滤剩余燃料的燃料水分分离器112、检测其 浸入的液体的电导率的燃料含水传感器(WIF) 114、允许燃料从燃料加热器108流向 燃料水分分离器112的单向止回阀、及燃料泵116。另外，燃料供应系统100可以包 括流体连通地连接各种燃料供应系统构件的多个燃料供应管或通道。例如，如图l所 示，燃料箱104可以通过燃料供应管106流体连通地连接到HFCM 102。同样，次级 燃料过滤器122可以通过燃料供应管120流体连通地连接到HFCM 102。在一些实施例中，当车辆在水平地面时，位于HFCM 102之内的燃料水分分离器 112可以配置为通过基本上水平(例如在一个示例中在0-15度之内)的纵向轴确定 的卧式储存器。另外，多管脚燃料含水传感器(WIF) 114可以设置在燃料水分分离 器112之内。WIF传感器114可以配置为经传感器的管脚使电流通过液体检测WIF传 感器114所浸入的液体的电导率。此外，应理解燃料供应系统中连接各种燃料供应系 统构件的各种部分可以包括一个或多个弯曲或曲线以适应具体的车辆装置。此外，应 理解在一些实施例中，燃料供应系统IOO可以包括未在图1中示出的附加的构件，如 各种阀、泵、节流部件(restriction)等，或可以略去本文描述的构件，或采取两 者的组合。图2A-2E详细示出作为各种水量/晃动情形中的纵向截面的燃料水分分离器112 的侧视图。WIF传感器114可以设置为至少两管脚的传感器，通过测量在WIF传感器 的管脚之间的电位差指示WIF传感器114所浸入的液体的电导率。当传感器浸入到不 同的液体中，可以产生不同的电压信号。另外，如图所示WIF传感器114可以设置在 燃料水分分离器112中以便指示在燃料水分分离器之内在预定均值检测水位(mean detection level)处的WIF传感器所浸入的液体的电导率，这样的WIF传感器的一 个示例如图2A所示。例如，在燃料水分分离器112中的水分体积大于阈值水分体积 会明显地增加输送水到发动机的可能性。因此，WIF传感器114可以设置在对应于阈 值水分体积的沿着燃料水分分离器112的垂直轴的均值检测水位，以便只有当传感器 的所有管脚在均值检测水位被水風住时传感器才检测到有水。然而，在卧式燃料水分分离器配置中，在燃料水分分离器中的晃动是有振幅的且 本质上是变化的以致在确定燃料水分分离器112中的水位实际超过均值检测水位时 指示有水或无水的原始双值电压信号不可靠。也就是，配置为立式储存器(当车辆在 水平地面时通过相对于地面基本上垂直(例如在垂直的0-15度之内)的纵轴确定) 的燃料水分分离器比配置为类似体积的卧式储存器的燃料水分分离器在晃动时显示 出更低幅度的晃动特性。由于晃动对电压信号影响的降低，这种立式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作具有会受水分污染的燃料系统的车辆的方法，所述方法包括：　响应于在所述燃料系统中连接的燃料含水传感器的高读数和低读数的相对量调节工作参数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：珍妮蒂玛丽纳恩，苏珊妮斯图伯，大卫切斯特韦斯基威奇，约翰埃里克罗林格，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]