混合動(dòng)力車(chē)輛的塑料制燃料儲(chǔ)箱的燃料量測(cè)量方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于安裝在混合動(dòng)力車(chē)輛上的塑料制燃料儲(chǔ)箱的燃料量測(cè)量方法，所述儲(chǔ)箱裝備有允許測(cè)量該儲(chǔ)箱中燃料體積的量具，根據(jù)所述方法：借助于所述量具對(duì)所述儲(chǔ)箱中的燃料體積進(jìn)行測(cè)量；借助于至少一個(gè)安裝在所述車(chē)輛上的傳感器來(lái)估算所述儲(chǔ)箱的變形；以及，根據(jù)所述估算的變形來(lái)修正由所述量具測(cè)量出的體積。
【專(zhuān)利說(shuō)明】混合動(dòng)力車(chē)輛的塑料制燃料儲(chǔ)箱的燃料量測(cè)量方法
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車(chē)輛的燃料儲(chǔ)箱的燃料量測(cè)量方法。
[0002]通常，“混合動(dòng)力車(chē)輛”指的是聯(lián)合使用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和電力發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛。
[0003]混合動(dòng)力車(chē)輛的一般運(yùn)行原理在于，根據(jù)不同運(yùn)行模式，要么使電力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，要么使熱力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，要么使電力發(fā)電機(jī)和熱力發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行。
[0004]一種特別的原理如下:
[0005]-在靜止階段(車(chē)輛在該階段靜止不動(dòng))，兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)均處于停止?fàn)顟B(tài)；
[0006]-在起步時(shí)，由電力發(fā)動(dòng)機(jī)確保車(chē)輛開(kāi)始移動(dòng)，直至更高的速度(25或30km/h)；
[0007]-當(dāng)達(dá)到更高的速度時(shí)，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)接替運(yùn)行；
[0008]-在加速度大的情況下，同時(shí)使用兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣可以獲得等同于、甚至高于相同功率的發(fā)動(dòng)機(jī)的加速度；
[0009]-在減速和制動(dòng)階段，動(dòng)能被用于為電池充電(要注意的是，不是所有市場(chǎng)上現(xiàn)有的混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)都具有該功能)。
[0010]根據(jù)該原理，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)不是持續(xù)運(yùn)行，因此，不能正常地確保汽油氣吸收箱(活性炭過(guò)濾器，其避免向大氣重新排放尾氣)的凈化階段，這是因?yàn)樵趦艋A段，可能被預(yù)熱的空氣在汽油氣吸收箱中循環(huán)以重新產(chǎn)生空氣(即解吸吸附在汽油氣吸收箱中的燃料蒸汽)，該空氣然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)以在其中燃燒。
[0011]因此，為了避免無(wú)用地填充汽油氣吸收箱，通常阻塞在儲(chǔ)箱和汽油氣吸收箱之間的聯(lián)通；這導(dǎo)致這些車(chē)輛的燃料儲(chǔ)箱通常處于壓強(qiáng)下(通常，在大約為300至400mbar的壓強(qiáng)下)，這通常是通過(guò)位于通風(fēng)閥之后的功能元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中所述功能元件經(jīng)常被稱(chēng)為燃料儲(chǔ)箱隔離閥(英文為“Fuel Tank Isolation Valve”，縮寫(xiě)為FTIV)，并且該功能元件阻止儲(chǔ)箱在除了填充情況之外的通風(fēng)(除氣)。該元件通常包括兩個(gè)安全閥門(mén)(校準(zhǔn)于儲(chǔ)箱使用的上下最大壓強(qiáng))和用于在填充之前使儲(chǔ)箱處于大氣壓強(qiáng)的控制部件(pilotage)，該控制部件通常為電氣部件。
[0012]與它們的金屬等同物相比，由塑料材料制成的儲(chǔ)箱(或者燃料系統(tǒng)的其他部分)在重量和實(shí)施方便方面具有優(yōu)點(diǎn)。然而，這些儲(chǔ)箱也具有缺陷，由于溫度和壓強(qiáng)的增加/波動(dòng)以及所述儲(chǔ)箱的老化，可能在其中導(dǎo)致不可忽略的、有時(shí)是殘余的(r6manentes)變形。這些變形可能會(huì)導(dǎo)致由傳統(tǒng)計(jì)量?jī)x根據(jù)儲(chǔ)箱中的燃料水平的測(cè)量所估算的燃料體積具有大的誤差。
[0013]然而，尤其是為了能夠?qū)嵤┬孤┨綔y(cè)測(cè)試(或OBD泄漏測(cè)試，OBD為英文“On BoardDiagnosis”即車(chē)載診斷的縮寫(xiě))，普遍為車(chē)輛配備溫度、壓強(qiáng)等的傳感器。
[0014]本發(fā)明的基本思路在于使用至少一個(gè)這種傳感器來(lái)估算儲(chǔ)箱的變形并且由此能夠修正體積測(cè)量值。
[0015]因此，本發(fā)明涉及用于安裝在混合動(dòng)力車(chē)輛上的塑料制燃料儲(chǔ)箱的燃料量測(cè)量方法，所述儲(chǔ)箱裝備有允許測(cè)量?jī)?chǔ)箱中燃料體積的量具(jauge)，根據(jù)所述方法:
[0016]-借助于量具對(duì)儲(chǔ)箱中的燃料體積進(jìn)行測(cè)量；
[0017]-借助于至少一個(gè)安裝在車(chē)輛中的傳感器來(lái)估算儲(chǔ)箱的變形；以及，[0018]-根據(jù)估算的變形來(lái)修正由量具測(cè)量出的體積。
[0019]通過(guò)使用上述的測(cè)量方法，可以得到一個(gè)燃料量測(cè)量規(guī)則，借助于該規(guī)則，能夠確定儲(chǔ)箱中燃料的準(zhǔn)確體積。在第一個(gè)實(shí)施例中，該燃料量測(cè)量規(guī)則可以修正由量具測(cè)量的體積。換句話(huà)說(shuō)，該燃料量測(cè)量規(guī)則能夠在量具的測(cè)量值上施加一個(gè)預(yù)先確定的修正系數(shù)。在第二個(gè)實(shí)施例中，該燃料量測(cè)量規(guī)則可以是預(yù)先確定的用于確定儲(chǔ)箱中燃料體積的數(shù)學(xué)公式/表格/曲線(xiàn)。
[0020]術(shù)語(yǔ)“燃料量測(cè)量方法”指的是用于確定儲(chǔ)箱中燃料的量(體積)的方法。為此，根據(jù)本發(fā)明的方法使用優(yōu)選地產(chǎn)生電信號(hào)的量具。該量具可以是可動(dòng)部件，也可以是不可動(dòng)部件。該量具可以涉及帶臂部和浮子的量具、電容量具等。
[0021]本發(fā)明中所涉及的燃料可以是汽油、柴油、生物燃料等，并可以具有O至100%的
酒精含量。
[0022]符合本發(fā)明的儲(chǔ)箱是由塑料制成的，即該儲(chǔ)箱包括由塑料制成的腔部，所述腔部限定存儲(chǔ)體積。該腔部?jī)?yōu)選地被加固，例如通過(guò)內(nèi)部或外部纖維加固件來(lái)加固、通過(guò)局部焊接(焊合點(diǎn)，英文為“kiss point”)來(lái)加固、通過(guò)聯(lián)結(jié)其上下壁的、添加的加固元件(柱類(lèi)型)來(lái)加固等。
[0023]在本發(fā)明的范圍內(nèi)，特別是出于重量、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)強(qiáng)度以及方便實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)的原因，用熱塑性材料獲得了良好的結(jié)果，尤其是在系統(tǒng)元件具有復(fù)雜形狀的情況下。
[0024]具體地，可以使用聚烯烴、熱塑聚酯纖維、聚酮、聚酰胺及其共聚物。還可以使用聚合物或共聚物的混合物，同樣，也可以使用帶有無(wú)機(jī)、有機(jī)和/或天然填充物(例如但是不局限于碳、鹽和其他無(wú)機(jī)衍生物、天然纖維或聚合纖維等)的聚合材料的混合物。還可以使用由堆積并 相互固定的層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括至少一種上述的聚合物或共聚物。
[0025]燃料儲(chǔ)箱經(jīng)常使用的一種聚合物為聚乙烯。使用高密度聚乙烯(法語(yǔ)縮寫(xiě)為PEHD)已經(jīng)獲得良好的結(jié)果。
[0026]優(yōu)選地，符合本發(fā)明的方法使用的儲(chǔ)箱具有多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)熱塑性材料層和至少一個(gè)補(bǔ)充層，該補(bǔ)充層可以?xún)?yōu)選地由阻隔液體和/或阻隔氣體的材料構(gòu)成。
[0027]本發(fā)明在由PEHD制成的、具有由EVOH制成的阻隔層的燃料儲(chǔ)箱上應(yīng)用效果很好。
[0028]符合本發(fā)明的方法使用至少一個(gè)傳感器來(lái)估算儲(chǔ)箱的變形。優(yōu)選地，由該傳感器所測(cè)得的測(cè)量值在車(chē)輛上被用于除燃料量測(cè)量以外的其他功能(壓強(qiáng)、溫度、從給定時(shí)間開(kāi)始的時(shí)長(zhǎng)等)，例如用于測(cè)試燃料系統(tǒng)。優(yōu)選地，符合本發(fā)明的方法使用壓強(qiáng)傳感器和/或溫度傳感器和/或使用壽命計(jì)時(shí)器。特別優(yōu)選地，符合本發(fā)明的方法同時(shí)使用壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器和壽命計(jì)時(shí)器。
[0029]優(yōu)選地，上述的傳感器直接與儲(chǔ)箱連接，即如有需要的話(huà)，壓強(qiáng)傳感器優(yōu)選地測(cè)量?jī)?chǔ)箱中的壓強(qiáng)，并且如有需要的話(huà)，溫度傳感器也是一樣，而計(jì)時(shí)器則優(yōu)選地測(cè)量從儲(chǔ)箱的第一次填充開(kāi)始的時(shí)長(zhǎng)。
[0030]儲(chǔ)箱的變形估算可以基于實(shí)驗(yàn)測(cè)量和/或數(shù)字仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)。該估算可以借助校準(zhǔn)表、校準(zhǔn)曲線(xiàn)或校準(zhǔn)公式，在所述校準(zhǔn)表中，變形值根據(jù)測(cè)量出的參數(shù)或多個(gè)參數(shù)列出，而所述校準(zhǔn)曲線(xiàn)或校準(zhǔn)公式則允許根據(jù)這些參數(shù)讀取或計(jì)算變形值。要注意的是，這些表/曲線(xiàn)/公式通常取決于其他因數(shù)，例如儲(chǔ)箱的形狀、量具的位置等。[0031 ] 符合本發(fā)明的方法通常由處理器來(lái)應(yīng)用于燃料系統(tǒng)，所述處理器可以被集成到車(chē)載計(jì)算機(jī)(有時(shí)也稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，英文為“Engine Control Unit”，縮寫(xiě)為ECU)，或者由專(zhuān)用于燃料系統(tǒng)的處理器(有時(shí)也稱(chēng)為燃料系統(tǒng)控制單元，英文為“Fuel System ControlUnit”，縮寫(xiě)為FSCU)來(lái)應(yīng)用于燃料系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的該變型，上述的校準(zhǔn)表、校準(zhǔn)曲線(xiàn)和/或校準(zhǔn)公式存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器中，并且有至少一個(gè)適當(dāng)?shù)能浖褂眠@些校準(zhǔn)表、校準(zhǔn)曲線(xiàn)和/或校準(zhǔn)公式來(lái)修正由量具讀取的數(shù)值，并且更精確地計(jì)算儲(chǔ)箱中燃料的體積。[0032] 一種優(yōu)選的電子構(gòu)架可以是通過(guò)電線(xiàn)束(faisceau6lectrique)將儲(chǔ)箱中的傳感器連接到車(chē)載電腦上。另外，車(chē)載電腦可以被分成多個(gè)不同的物理實(shí)體(稱(chēng)為計(jì)算器或者控制器)。這些實(shí)體通過(guò)電線(xiàn)束在它們之間傳輸信息，其中所述電線(xiàn)束包括(根據(jù)CAN、LIN、Flexray等標(biāo)準(zhǔn)的)模擬信號(hào)連接、數(shù)字信號(hào)連接或多路傳輸現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(bus de terrainmultiplexes)。因此，用于改善燃料量測(cè)量精度的全部計(jì)算可以分布在多個(gè)彼此相互通信的實(shí)體上。
【權(quán)利要求】
1.一種用于安裝在混合動(dòng)力車(chē)上的塑料制燃料儲(chǔ)箱的燃料量測(cè)量方法，所述儲(chǔ)箱裝備有允許測(cè)量所述儲(chǔ)箱中燃料體積的量具，根據(jù)所述方法: -借助于所述量具對(duì)所述儲(chǔ)箱中的燃料體積進(jìn)行測(cè)量； -借助于至少一個(gè)安裝在車(chē)輛上的傳感器來(lái)估算所述儲(chǔ)箱的變形；以及， -根據(jù)估算的變形來(lái)修正由所述量具測(cè)量出的體積。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述儲(chǔ)箱由PEHD(高密度聚乙烯)制成，并且包括由EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)制成的阻隔層。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，由所述車(chē)載傳感器所實(shí)施的測(cè)量還在所述車(chē)輛上被用于除燃料量測(cè)量以外的其他功能，例如用于測(cè)試燃料系統(tǒng)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法使用壓強(qiáng)傳感器和/或溫度傳感器和/或使用壽命計(jì)時(shí)器。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，所述方法同時(shí)使用壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器和壽命計(jì)時(shí)器。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述傳感器直接與所述燃料儲(chǔ)箱連接。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法使用由實(shí)驗(yàn)測(cè)量和/或數(shù)字仿真獲得的校準(zhǔn)表和/或校準(zhǔn)曲 線(xiàn)和/或校準(zhǔn)公式。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，所述方法通過(guò)可以集成在車(chē)載電腦(有時(shí)稱(chēng)為ECU，SP發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)上的處理器來(lái)應(yīng)用于所述燃料系統(tǒng)，或者通過(guò)專(zhuān)用于燃料系統(tǒng)的處理器(有時(shí)稱(chēng)為FSCU，即燃料系統(tǒng)控制單元)來(lái)應(yīng)用于所述燃料系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述校準(zhǔn)表、校準(zhǔn)曲線(xiàn)和/或校準(zhǔn)公式存儲(chǔ)在所述處理器的存儲(chǔ)器中，并且在所述方法中，至少一個(gè)適當(dāng)?shù)能浖褂盟鲂?zhǔn)表、校準(zhǔn)曲線(xiàn)和/或校準(zhǔn)公式來(lái)修正由所述量具讀取的數(shù)值并計(jì)算所述儲(chǔ)箱中燃料的體積。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，根據(jù)所述方法，所述儲(chǔ)箱包括多個(gè)傳感器，并且根據(jù)所述方法，通過(guò)電線(xiàn)束將所述傳感器與所述車(chē)載電腦連接。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述車(chē)載電腦分為多個(gè)不同的物理實(shí)體，所述實(shí)體通過(guò)電線(xiàn)束在它們之間傳輸信息，其中所述電線(xiàn)束包括模擬信號(hào)連接、數(shù)字信號(hào)連接或多路傳輸現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01F17/00GK104024017SQ201280065787
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月7日
【發(fā)明者】B·克里爾, V·居弗里埃 申請(qǐng)人:英瑞杰汽車(chē)系統(tǒng)研究公司