CN104582992B - 用于在碰撞中释放燃料***中的压力的方法 - Google Patents

用于在碰撞中释放燃料***中的压力的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于控制安装在车辆上的燃料***减压的方法，该车辆配备有车辆撞击传感器(14，15)，该方法包括下述步骤：使用所述车辆撞击传感器来检测是否存在车辆撞击；以及当检测到车辆撞击时，使用控制器(9，10)来生成至少一个信号以控制设置在燃料***中的至少一个阀的打开，以便释放燃料***的内部压力。

Description

用于在碰撞中释放燃料***中的压力的方法
技术领域
本发明总体上涉及安装在机动车中的燃料***。具体地，本发明涉及一种用于在车辆发生碰撞或类似情形中消除燃料***中的压力的方法。
背景技术
通常，燃料***包括燃料箱和其他部件如：燃料泵(它从燃料箱抽吸燃料并且通过燃料箱壁上的开口从燃料箱释放燃料)、燃料蒸气炭罐(接收到燃料箱中或者释放到燃料箱外的任何空气或燃料蒸气都流经该燃料蒸气罐)、一个或若干个阀(与燃料蒸气炭罐连通)或者任何其他燃料***部件。
在车辆碰撞期间，存在将氧气添加到燃料箱和燃料泵环境中的风险。如果泵在碰撞之后继续运转，那么将氧气添加到泵环境中可能导致***。已经提出了若干解决方案来在碰撞发生时关闭泵。
碰撞期间的另一个潜在问题是被燃料加压的燃料***附近可能起火。这种火可能导致***。
尽管导致此类***的这种碰撞情况的发生概率很小，然而，本发明的目的仍是提供一种改进车辆发生事故时的安全性的方法。
发明内容
为了实现前述目的以及其他目的，本发明提供一种用于控制燃料***减压的方法，该燃料***安装在配备有车辆撞击传感器的车辆上，其中该方法包括下述步骤：
-使用车辆撞击传感器来检测是否存在车辆撞击；以及
-当检测到车辆撞击时，使用控制器来生成至少一个信号以控制设置在燃料***中的至少一个阀的打开，以便释放燃料***的内部压力。
根据本发明的方法的优点在于：当车辆发生撞击时(例如，在碰撞或类似情况的时候)燃料***内的压力被自动消除。因此，***以及由可能的***导致的损坏的风险可被最小化。
能够检测到车辆的碰撞或类似情况的传感器被称为撞击传感器。
由本发明的控制器生成的信号可以是PWM(脉冲宽度调制)类型的信号。
减压意味着使燃料***内部压力与环境压力平衡。
在特定实施方式中，燃料***包括以连通方式连接到炭罐的燃料箱。有利地，本发明的控制器生成第一信号以控制燃料箱隔离阀(FTIV)的打开，以使燃料箱内的燃料蒸气能够朝着炭罐流动，从而确保其被捕获。
在第一特定实施方式中，燃料箱隔离阀(FTIV)设置在第一通气管线中，炭罐可通过该第一通气管线与大气连通。
该第一实施方式是有利的，因为其仍能够对燃料***整体进行泄漏检测：燃料箱隔离阀的位置被设置成使得在整个燃料***内测量到的燃料箱内部压力可被监测，以便在与通气管线(通过该通气管线炭罐能够与大气连通)中没有任何燃料箱隔离阀的燃料***中完全相同的条件下执行泄漏检测方法。
这种泄漏检测方法可以是强制性的，以确保燃料***的完整性并且符合易挥发燃料蒸气排放条例。
用于检测燃料***中没有泄漏的大多数现有技术采用测量燃料***内部压力的方法。例如，在已知的检测技术中，提出了对整个燃料***的内部容积施加真空。一旦形成真空，该***便被封闭并且通过观察真空衰减的速率来检查泄漏。在常规的内燃车辆中，来自发动机进气歧管的真空可被用于帮助形成上述真空。
在第二特定实施方式中，燃料箱隔离阀(FTIV)设置在第二通气管线中，通过该第二通气管线燃料箱能够与炭罐连通。
在特定实施方式中，该燃料***包括以连通方式连接到炭罐的进气歧管。有利地，本发明的控制器生成第二信号以控制排气阀的打开，以使存储在炭罐内的燃料蒸气能够朝着进气歧管流动，从而确保其被燃烧。
有利地，本发明的控制器生成第三信号以控制设置在第三通气管线中的额外的阀的打开，通过该第三通气管线燃料箱能够与炭罐连通。
有利地，由根据本发明的控制器控制的每个阀都是电磁阀。
在有利的实施方式中，撞击传感器是气囊碰撞传感器。
在另一个实施方式中，可以使用多个碰撞传感器来给根据本发明的控制器提供输入。如果可变输出传感器(用于测量碰撞的严重程度)是可用的，那么它们可被用于提供程度可变的响应。
在有利的实施方式中，本发明的控制器基于通过安装在车辆上的至少另一个传感器获得的数据来生成阀的控制信号。
燃料***传感器通常包括燃料液位传感器、温度传感器、压力传感器、烃类蒸气传感器、一个或若干个车载诊断(OBD)传感器。其他类型的传感器也可以列入该名单。
在特定实施方式中，根据本发明的控制器适于分析由例如设置在燃料箱环境中的温度和压力传感器测量的数据。基于该分析的结果，控制器可以例如生成用于FTIV和排气阀中的每个的控制信号。在有利的实施方式中，每个信号都可以包含例如关于阀的打开时点和打开持续时间的信息。在第一示例中，在分析温度和压力数据之后，根据本发明的控制器可以决定仅激活(即打开)FTIV阀。在第二示例中，在分析温度和压力数据之后，控制器可以决定第一时间激活(即打开)FTIV阀，并且在之后的第二时间激活排气阀。因此，根据本发明的控制器可以决定是否在相同时间或者在不同时间激活阀。更通常地，根据本发明的控制器适于根据燃料***的运转和环境条件来确定阀的激活顺序。
在第一有利实施方式中，根据本发明的控制器包含在已经存在于车辆上的燃料***控制单元(FSCU)中。
在特定实施方式中，FSCU通过适当的数据通讯网络(例如CAN或LIN)来与发动机控制单元(ECU)和/或撞击传感器连通。
通过使用在受控的燃料***(即，包含FSCU和数据网络连接)内现有的处理单元、免除对其他部件的需求从而降低了成本。
带来的一个结果是：由于能够改变FSCU中与在碰撞期间控制一个或多个阀相关的算法，使得可配置性得以提高。这使得相同的硬件能够用于许多不同的车辆环境中。
碰撞信息可以通过数据网络从ECU(或任何其他控制单元)或者经由其他通讯方式直接从撞击传感器传输到FSCU。
碰撞传感器可以提供车辆碰撞或其他类似事件的严重程度。在该情形中，根据本发明的控制器可以控制阀(FTIV、排气阀……)以便释放燃料***内的压力。
在第二有利实施方式中，根据本发明的控制器包含在发动机控制单元(ECU)中。
在具体实施方式中，车辆是(插电式)混合动力车辆。
本发明的另一个实施方式还涉及一种车辆的燃料***，该燃料***包括上述控制器。
在另一个实施方式中，本发明还涉及一种存储用于上述燃料***中的计算机程序的计算机可读存储装置，其包含一组可由计算机执行以实施上述(在其不同实施方式中的任一个)用于控制燃料***减压的方法的指令。
本发明还涉及一种包含上述燃料***的车辆。
附图说明
图1示出了本发明的主题，但是不应被理解为限制本发明的范围。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一个特定实施方式的燃料***。该燃料***安装在车辆上。该燃料***包括燃料箱1，所述燃料箱1通过通气管线4与炭罐2连通。炭罐2具有连接到内燃发动机的进气歧管(未示出)的另一根通气管线5。排气阀3设置在通气管线5中以使炭罐2能够与进气歧管(未示出)之间选择性地连通。炭罐2与大气之间也具有额外的连通通道。这种连通可以通过燃料箱隔离阀即FTIV 13来选择性地控制，以便形成完全密封的燃料***。
在图1示出的示例中，FTIV 13设置在通气管线16中。当FTIV 13被打开时，其使得炭罐2能够与大气连通，并且使燃料箱1内的燃料蒸气能够朝着炭罐2流动，从而确保其被捕获。在另一个示例(未示出)中，FTIV 13可以设置在通气管线4中，并且可使通气管线16保持打开。
在本发明的优选实施方式中，当内燃发动机运转时，排气阀3和FTIV阀13都是打开的，以允许运行炭罐净化模式。当通过添加汽油到燃料箱1而为车辆补给燃料时，排气阀3关闭并且FTIV阀13打开。当内燃发动机运转但炭罐不进行净化时或者当发动机不运转(车辆停驻)时，排气阀3和FTIV阀13都关闭。进一步，在混合动力车辆的情形中，当车辆仅在电池的动力下运转时排气阀3和FTIV阀13都关闭。
在FTIV13设置在通气管线16中的配置中，可以在通气管线4中设置额外的阀(未描绘出)以便将燃料箱1与炭罐2隔离开，从而避免在炭罐净化模式期间将非期望的燃料蒸气吸入到空气进气歧管内。
该燃料***还包括适于测量燃料箱1内的压力的压力传感器6。例如，压力传感器6适于测量包含在压力工作范围内的压力。例如，对于常规内燃车辆中的燃料***该范围可以是-30毫巴到+30毫巴的范围，或者在插电式混合动力车辆中该范围可以是-150毫巴到+350毫巴。
该燃料***还包括适于测量燃料箱1内的温度的温度传感器7。该燃料***还包括适于测量燃料箱1内的燃料液位的浮子式燃料液位传感器8。这些传感器可用于诊断目的。
本发明提出一种方法，该方法在于当检测到车辆发生撞击或碰撞时使用控制器激活燃料***的减压操作。在本说明书的后续部分，描述了根据本发明的控制器包含在车辆的燃料***控制单元(FSCU)中的一种特定实施方式。在该特定实施方式中，当车辆发生碰撞时，FSCU控制燃料***的阀的打开，以便释放燃料***的内部压力。
在另一个实施方式中，根据本发明的控制器可包含在车辆的中央控制单元(CCU)中。
在又一个实施方式中，根据本发明的控制器可包含在不同于FSCU或CCU的特定微处理器中。
再次参照图1，燃料***控制单元(FSCU)9被配置成当车辆发生碰撞事件时执行用于释放燃料***内的压力的算法。为此目的，FSCU 9能够生成用于打开排气阀3和/或FTIV阀13的控制信号。FSCU 9通过通信总线11与中央控制单元10(即，发动机控制单元(ECU))连通。
FSCU 9能够管理燃料***的运转条件和功能参数。FSCU大体上：
-具有用于控制燃料***的功能的装置，
-与至少一个燃料***部件连接以便发送信号到所述至少一个燃料***部件或者从所述至少一个燃料***部件接收信号，
-与发送信号到FSCU和/或ECU的至少一个传感器连接，
-适于与ECU双向电子地连通。
FSCU是不同于ECU的独立控制器，并且该FSCU从ECU接管燃料***的控制，即ECU不再直接控制燃料***。FSCU与ECU连通，以便还将燃料***的任何故障都指示给ECU。
通过将燃料***的控制从ECU分离出来，降低ECU的负担，从而增加了可靠性。
当检测到运转问题时，ECU 10可以激活车辆仪表盘上的故障指示器灯12(MIL)。
在图1示出的示例中，设置有气囊碰撞传感器14和/或其他碰撞传感器15以便在发生撞击或其他类似事件时提供信号。该信号被传输到FSCU 9。一旦接收到该信号，FSCU 9就生成用于控制FTIV阀13打开的信号S1以及用于控制排气阀3打开的信号S2。以此方式，可以释放燃料***内的压力并且可以使***的风险最小化。
在另一个示例中，根据本发明的控制器还可以生成用于控制设置在通气管线4中的额外的阀打开的信号。
在另一个实施方式中，由传感器14和15提供的信号可被直接传输到ECU10。随后，FSCU 9通过数据通信总线11来读取该信息。
虽然已经参照有限数量的实施方式描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于公开的实施方式或配置。相反，本发明将涵盖各种改型和等同布置。

Claims (20)

1.一种用于控制安装在车辆上的燃料***减压的方法，该车辆包括以连通方式连接到炭罐(2)的燃料箱(1)并且还包括车辆撞击传感器(14，15)，所述方法包括下述步骤：
-使用所述车辆撞击传感器来检测车辆撞击是否存在；以及
-当检测到车辆撞击时，使用控制器(9，10)来生成至少一个信号以控制设置在燃料***中的至少一个阀的打开，以便释放燃料***的内部压力，
其中所述控制器生成第一信号(S1)以控制燃料箱隔离阀(FTIV)的打开，以使燃料箱内的燃料蒸气能够朝着所述炭罐流动，
并且其中所述燃料箱隔离阀(FTIV)设置在第一通气管线中，通过所述第一通气管线所述炭罐能够与大气连通，
其中所述燃料***还包括以连通方式连接到所述炭罐的进气歧管，并且其中所述控制器生成第二信号(S2)以控制排气阀(3)的打开，以使存储在所述炭罐中的燃料蒸气能够朝着所述进气歧管流动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制器生成第三信号以控制设置在第三通气管线中的额外的阀的打开，通过所述第三通气管线所述燃料箱能够与所述炭罐连通。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述阀是电磁阀。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述车辆撞击传感器是气囊碰撞传感器(14)。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述控制器基于通过安装在车辆上的至少另一个传感器(6，7，8)获得的数据来生成所述信号。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述控制器包含在燃料***控制单元(9)中。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述控制器包含在中央控制单元(10)中。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述车辆是混合动力车辆。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述车辆是插电式混合动力车辆。
10.一种车辆的燃料***，该燃料***包括控制器，所述控制器用于生成至少一个信号以控制设置在所述燃料***中的至少一个阀的打开，以便在检测到车辆撞击时释放所述燃料***的内部压力，
该燃料***还包括燃料箱隔离阀(FTIV)和第一通气管线，通过该第一通气管线炭罐能够与大气连通，
其中所述控制器能够生成第一信号(S1)以控制所述燃料箱隔离阀(FTIV)的打开，以使所述燃料箱内的燃料蒸气能够朝着所述炭罐流动，
并且其中所述燃料箱隔离阀(FTIV)设置在所述第一通气管线中，通过所述第一通气管线所述炭罐能够与大气连通，
所述燃料***还包括以连通方式经由排气阀(3)连接到所述炭罐的进气歧管，并且其中所述控制器能够生成第二信号(S2)以控制所述排气阀(3)的打开，以使存储在所述炭罐中的燃料蒸气能够朝着所述进气歧管流动。
11.根据权利要求10所述的燃料***，还包括第三通气管线以及设置在所述第三通气管线中的额外的阀，通过所述第三通气管线所述燃料箱能够与所述炭罐连通，其中所述控制器能够生成第三信号以控制所述额外的阀的打开。
12.根据权利要求10或11所述的燃料***，其中所述阀是电磁阀。
13.根据权利要求10至11中任一项所述的燃料***，其中所述控制器能够基于通过安装在车辆上的至少另一个传感器(6，7，8)获得的数据来生成所述信号。
14.根据权利要求10至11中任一项所述的燃料***，包括燃料***控制单元(9)，所述燃料***控制单元(9)包括所述控制器。
15.一种包含燃料***的车辆，所述燃料***包括以连通方式连接到炭罐(2)的燃料箱(1)，所述车辆还包括车辆撞击传感器(14，15)，其中所述燃料***是根据权利要求10至14中任一项所述的燃料***。
16.根据权利要求15所述的车辆，其中所述车辆撞击传感器是气囊碰撞传感器。
17.根据权利要求15或16所述的车辆，其中所述阀是电磁阀。
18.根据权利要求15至16中任一项所述的车辆，其中所述控制器包含在所述车辆的中央控制单元(10)中。
19.根据权利要求15至16中任一项所述的车辆，其中所述车辆是混合动力车辆。
20.根据权利要求19所述的车辆，其中所述车辆是插电式混合动力车辆。
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