Способ и система обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке в автотранспортном средстве

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке в автотранспортном средстве. Измеренные значения от датчиков (8a, 8b) температуры используют для создания первого значения температуры, которое представляет температуру топлива в первой области (4) бака, и второго значения температуры, которое представляет температуру топлива во второй области (4b) бака. Разностное значение, которое представляет преобладающую разницу между первым значением температуры и вторым значением температуры, определяют и сравнивают с пороговым значением для обнаружения парафинизации топлива в баке. Технический результат - повышение точности диагностирования процесса парафинизации топлива. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники изобретения и уровень техники

Настоящее изобретение относится к способу и системе обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке в автотранспортном средстве. Изобретение также относится к компьютерной программе и компьютерному программному продукту, содержащему компьютерный программный код для осуществления способа согласно изобретению, и к электронному блоку управления.

Когда температура падает до некоторого уровня, дизельное топливо становится подвергающимся парафинизации, это значит, что в нем образуются кристаллы парафина. Температура, при которой начинается эта парафинизация, называется точкой парафинизации топлива. В дизельном транспортном средстве кристаллы парафина, которые образуются в топливе, могут быть захвачены в топливном фильтре, расположенном между топливным баком и двигателем. Это ведет к тому, что фильтр засоряется кристаллами парафина и оказывается больше не способным позволять необходимому количеству топлива поступать в двигатель, делая затруднительным или совсем невозможным работу двигателя. Известный метод предотвращения такого засорения топливного фильтра в автотранспортном средстве заключается в применении различных видов топливных обогревателей с электроприводом, когда температура топлива падает до некоторого заданного уровня, например, как описано в US 2003/0116490 A1 и EP 0 412 210 A1. Этот обогрев топлива противодействует его парафинизации. Так как топливные обогреватели расходуют энергию при включении, и, тем самым, вызывают увеличенный расход топлива транспортного средства, необязательно иметь их включенными без надобности, лишь когда имеется реальная необходимость в них.

Точка парафинизации дизельного топлива зависит, в том числе, от различных видов добавок, добавленных в топливо, чтобы задавать ему пригодную точку парафинизации. Проблема, связанная с вышеупомянутым решением с помощью топливных обогревателей, активируемых, когда топливо достигает некоторого уровня температуры, заключается не только в том, что точка парафинизации не объявляется поставщиками топлива, но и может также изменяться от одной дозаправки к другой. В связи с этим водитель транспортного средства обычно не может знать точную преобладающую точку парафинизации топлива, содержащегося в топливным баке в настоящее время. Это значит, что уровень температуры для активации топливных обогревателей должен выбираться с относительно большой степенью безопасности, которая может приводить к их активации более часто, чем реально необходимо. Разумеется, также имеется риск появления значительно более высокой преобладающей точки парафинизации топлива в баке, чем предполагается, потенциально приводя к отсутствию своевременной активации обогревателей для предотвращения парафинизации топлива и засорения топливного фильтра транспортного средства.

Альтернативное решение, которое делает возможным предотвращение этих проблем, основано на обнаружении парафинизации дизельного топлива на приборной панели транспортного средства с помощью оптического способа, например, как описано в US 2005/0053116 A1. Однако такое решение включает относительно сложное и дорогостоящее оборудование.

Задача изобретения

Задачей настоящего изобретения является предложение нового и предпочтительного способа обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке в автотранспортном средстве.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению, указанная задача решается с помощью способа, имеющего признаки, определенные в пункте 1 формулы изобретения, и системы, имеющей признаки, определенные в пункте 5 формулы изобретения.

Согласно изобретению,

- измеренные значения от датчиков температуры используют для создания первого значения температуры, которое представляет температуру дизельного топлива в первой области топливного бака, и второго значения температуры, которое представляет температуру дизельного топлива во второй области бака,

- определяют разностное значение, представляющее преобладающую разницу между первым значением температуры и вторым значением температуры, и

- сравнивают разностное значение с пороговым значением для обнаружения парафинизации дизельного топлива в баке.

Когда температура дизельного топлива в топливном баке падает, тепло будет покидать топливо через боковые стенки и дно бака и через поверхность топлива. Постепенное уменьшение температуры на краях топливной емкости в топливном баке ведет к отличиям плотности в топливе, приводя к циркуляции топлива в баке и передаче тепла естественной конвекцией. При условии, что температура топлива в баке выше ее точки парафинизации, естественная конвекция будет приводить к выравниванию ее температуры в баке. Таким образом естественная конвекция противодействует температурной стратификации топлива в баке, это значит, что очевидных разниц температуры топлива в различных частях бака не будет. Когда топливо в баке достигает достаточно низкой температуры, чтобы становиться подвергающейся парафинизации, циркуляция топлива в баке и эффективность естественной конвекции сокращаются, таким образом выравнивание температуры будет уменьшаться, приводя к более очевидным разницам температуры топлива в различных частях бака. В связи с этим с помощью регистрации таких разниц температуры становится возможным обнаруживать парафинизацию топлива в баке. Решение согласно изобретению обеспечивает простой способ обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке без необходимости использовать отличные от относительно простых и недорогих датчики температуры. Когда парафинизация топлива обнаруживается, может быть создан, например, предупреждающий сигнал или сообщение, которое указывает на парафинизацию. Также возможно иметь один или более топливных обогревателей, активируемых для разогрева топлива, когда обнаружена парафинизация.

Другие предпочтительные признаки способа и системы согласно изобретению указаны в независимых пунктах формулы изобретения и описании, приведенном ниже.

Изобретение также относится к компьютерной программе с признаками, определенными в пункте 9 формулы изобретения, компьютерному программному продукту, имеющему признаки, определенные в пункте 10 формулы изобретения, и к электронному блоку управления, имеющему признаки, определенные в пункте 11 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение описано более подробно на основе примеров варианта выполнения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму автотранспортного средства с двигателем внутреннего сгорания и системой согласно настоящему изобретению для обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке транспортного средства,

Фиг. 2 представляет собой схематическую диаграмму электронного блока управления для осуществления способа согласно изобретению, и

Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ согласно варианту выполнения изобретения.

Подробное описание вариантов выполнения изобретения

Фиг. 1 схематически изображает двигатель 1 внутреннего сгорания автотранспортного средства 2. Насос 3 обеспечен с возможностью подачи дизельного топлива в двигатель 1 из топливного бака 4 через топливный трубопровод 5. Топливный фильтр 6 обеспечен в топливном трубопроводе 5 для фильтрации дизельного топлива. Также возможно использовать два или более топливных фильтров для фильтрации дизельного топлива, например, первый топливный фильтр, расположенный в топливном трубопроводе 5 между топливным баком 4 и насосом 3, и второй топливный фильтр, расположенный в топливном трубопроводе между насосом 3 и двигателем 1.

Фиг. 1 схематически изображает систему 10 согласно настоящему изобретению для обнаружения парафинизации дизельного топлива 7, содержащегося в топливном баке 4 транспортного средства, один или более первых датчиков 8а температуры, обеспеченных для измерения температуры дизельного топлива в первой области 4а топливного бака 4, и один или более вторых датчиков 8b температуры для измерения температуры дизельного топлива во второй области 4b бака. В варианте выполнения, изображенном на Фиг. 1, указанные первая и вторая области 4а, 4b бака расположены на расстоянии одна от другой в горизонтальном направлении, но альтернативно могут находиться на расстоянии одна от другой в вертикальном направлении или и в горизонтальном, и в вертикальном направлениях.

Система 10 согласно изобретению содержит электронное устройство 11 обработки данных, соединенное с указанными датчиками 8а, 8b температуры для того, чтобы принимать от них измеренные значения температуры дизельного топлива 7 в указанных первой и второй областях 4а, 4b топливного бака.

Электронное устройство 11 обработки данных выполнено с возможностью использовать измеренные значения от указанных датчиков 8а, 8b температуры для создания первого значения V_T1 температуры, которое представляет температуру топлива в указанной первой области 4а топливного бака, и второго значения V_T2 температуры, которое представляет температуру топлива в указанной второй области 4b бака. Устройство 11 обработки данных дополнительно выполнено с возможностью определения разностного значения V_diff, которое представляет преобладающую разницу между первым значением V_T1 температуры и вторым значением V_T2 температуры, и с возможностью сравнения этого разностного значения V_diff с пороговым значением V_G для обнаружения парафинизации топлива. Разностное значение V_diff предпочтительно вычисляется как разница V_diff=V_T1-V_T2 или разница V_diff=V_T2-V_T1, и парафинизация топлива обнаруживается, когда обнаружили, что разностное значение V_diff имеет абсолютное значение, большее или равное пороговому значению V_G.

Пороговое значение V_G выбирается так, чтобы быть в некоторой степени больше маленьких разниц температуры топлива, которые обычно могут возникать между двумя областями 4а, 4b бака 4 до достаточно низкого падения температуры топлива для возникновения парафинизации.

Когда устройство 11 обработки данных обнаруживает парафинизацию, т.е. когда вышеуказанное сравнение между разностным значением V_diff и пороговым значением V_G показывает, что дизельное топливо 7 в баке 4 подвергается парафинизации, устройство 11 обработки данных выполнено с возможностью активации одного или более топливных обогревателей 9 для разогрева топлива. Обогрев топлива посредством указанных топливных обогревателей противодействует продолжительной парафинизации топлива и разжижает уже образованные кристаллы парафина. В изображенном примере обогреватель 9 расположен внутри бака 4. В качестве альтернативы или в дополнение к обогревателю 9, расположенному в баке, топливные обогреватели могут быть обеспечены на внешней стороне бака для обогрева снаружи топлива 7, содержащегося в баке, и/или обеспечены в топливном фильтре 6 и/или в топливном трубопроводе 5 между баком и фильтром. Каждый топливный фильтр предпочтительно будет иметь электрический привод и может, например, содержать один или более электронагревающих элементов.

Когда парафинизация обнаруживается, устройство 11 обработки данных также может быть выполнено с возможностью создавать предупреждающий сигнал, например, в форме визуального или акустического сигнала, или сообщение, которое указывает на парафинизацию топлива. Таким образом, водитель транспортного средства 2 может, например, быть осведомлен о том, что топливо подвергается парафинизации.

Вышеуказанное устройство 11 обработки данных может быть осуществлено посредством одного электронного блока управления транспортного средства 2, как изображено на Фиг. 1, но альтернативно может быть осуществлено посредством двух или более взаимодействующих электронных блоков управления транспортного средства.

Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую вариант выполнения способа согласно настоящему изобретению для обнаружения парафинизации дизельного топлива 7 в топливном баке 4 в автотранспортном средстве 2.

В качестве первого этапа S1, измеренные значения от датчиков 8а, 8b температуры используют для создания первого значения V_T1 температуры, которое представляет температуру топлива 7 в указанной первой области 4а топливного бака, и второго значения V_T2 температуры, которое представляет температуру топлива в указанной второй области 4b бака.

В качестве второго этапа S2, определяют разностное значение V_diff, представляющее преобладающую разницу между первым значением V_T1 температуры и вторым значением V_T2 температуры.

В качестве третьего этапа S3, сравнивают разностное значение V_diff с пороговым значением V_G для обнаружения парафинизации дизельного топлива в баке.

Если сравнение на этапе S3 показывает, что топливо не подвергается парафинизации, этапы S1-S3 повторяются спустя некоторый период времени.

Если сравнение на этапе S3 показывает, что топливо подвергается парафинизации, один или более топливных обогревателей для обогрева топлива активируют на четвертом этапе S4.

Компьютерный программный код для осуществления способа согласно изобретению предпочтительно включен в компьютерную программу, которая может быть внесена во внутреннюю память компьютера, например внутреннюю память электронного блока управления автотранспортного средства. Такая компьютерная программа предпочтительно обеспечена с помощью компьютерного программного продукта, содержащего носитель данных, который может быть считан компьютером и который имеет эту компьютерную программу, хранящуюся на нем. Указанный носитель данных представляет собой, например, оптический носитель данных в форме CD ROM диска, DVD диска и т.д., магнитный носитель данных в форме жесткого диска, дискеты, кассетной ленты и т.д. или флэш-памяти или памяти ROM, PROM, EPROM или EEPROM типа.

Фиг. 2 очень схематически иллюстрирует электронный блок 20 управления, содержащий исполнительное средство 21, например блок центрального процессора (CPU), для выполнения команд компьютерного программного обеспечения. Исполнительное средство 21 связывается с памятью 22, например, RAM типа, с помощью шины данных 23. Блок 20 управления также содержит носитель 24 данных, например, в форме флэш-памяти или памяти ROM, PROM, EPROM или EEPROM типа. Исполнительное средство 21 связывается с носителем данных 24 с помощью шины данных 23. Компьютерная программа, содержащая компьютерный программный код, для осуществления способа согласно изобретению, например, в соответствии с любым из вариантов выполнения, проиллюстрированных на Фиг. 3, хранится на носителе данных 24.

Разумеется, изобретение никоим образом не ограничено вариантами выполнения, описанными выше, так как многие возможности для его преобразования вероятно очевидны специалисту в области техники без отклонения от основного замысла изобретения, который определен в приложенной формуле изобретения.

1. Способ обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке (4) в автотранспортном средстве (2), отличающийся тем, что содержит следующие этапы, на которых:
используют измеренные значения от датчиков (8а, 8b) температуры для создания первого значения (V_T1) температуры, которое представляет температуру топлива в первой области (4а) топливного бака, и второго значения (V_T2) температуры, которое представляет температуру топлива во второй области (4b) бака,
определяют разностное значение (V_diff), которое представляет преобладающую разницу между первым значением (V_T1) температуры и вторым значением (V_T2) температуры, и
сравнивают разностное значение (V_diff) с пороговым значением (V_G) для обнаружения парафинизации топлива в баке (4).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что парафинизация топлива в баке (4) обнаруживается, когда обнаружили, что разностное значение (V_diff) имеет абсолютное значение, большее или равное пороговому значению (V_G).

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что когда такая парафинизация обнаруживается, создают предупреждающий сигнал или сообщение, которое указывает на парафинизацию дизельного топлива.

4. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что один или более топливных обогревателей (9) активируют для обогрева топлива при обнаружении парафинизации топлива.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что один или более топливных обогревателей (9) активируют для обогрева топлива при обнаружении парафинизации топлива.

6. Система обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке в автотранспортном средстве, отличающаяся тем, что:
система (10) содержит электронное устройство (11) обработки данных, выполненное с возможностью использовать измеренные значения от датчиков температуры для создания первого значения (V_T1) температуры, которое представляет температуру топлива в первой области бака, и второго значения (V_T2) температуры, которое представляет температуру топлива в указанной второй области бака,
что устройство (11) обработки данных выполнено с возможностью определения разностного значения (V_diff), которое представляет преобладающую разницу между первым значением (V_T1) температуры и вторым значением (V_T2) температуры, и с возможностью сравнения этого разностного значения (V_diff) с пороговым значением (V_G) для обнаружения парафинизации топлива в баке.

7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что устройство (11) обработки данных выполнено с возможностью обнаружения парафинизации топлива в баке, когда обнаружено, что разностное значение (V_diff) имеет абсолютное значение, большее или равное пороговому значению (V_G).

8. Система по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что устройство (11) обработки данных выполнено с возможностью создания предупреждающего сигнала или сообщения, которое указывает на парафинизацию топлива, когда такая парафинизация обнаруживается.

9. Система по любому из пп. 6-7, отличающаяся тем, что устройство (11) обработки данных выполнено с возможностью активации одного или более топливных обогревателей для обогрева топлива, когда обнаруживается парафинизация топлива.

10. Система по п. 8, отличающаяся тем, что устройство (11) обработки данных выполнено с возможностью активации одного или более топливных обогревателей для обогрева топлива, когда обнаруживается парафинизация топлива.

11. Носитель данных, на котором хранится программный код компьютерной программы, который может быть считан компьютером, для предписывания компьютеру осуществлять способ по любому из пп. 1-5.

12. Электронный блок управления автотранспортного средства, содержащий исполнительное средство (21), память (22), соединенную с исполнительным средством, и носитель (24) данных по п. 11.