专利名称：燃料系统中的污染检测的制作方法
技术领域：
本申请涉及被配置为将还原剂流体输送至发动机排气用于选择性催化还原(SCR) 催化剂的燃料系统。
背景技术：
装备有柴油发动机的车辆的排放标准可指示可接受的NOx水平。为了实现这种还原NOx的排放，车辆可装备有SCR系统，SCR系统利用流体，例如柴油排气流体(DEF)(例如， 尿素)作为还原剂。DEF流体可被加载在需要定期再填充的车载容器中。此外，在一些系统中，DEF再填充口可直接位于燃料(例如柴油燃料)再填充口附近。本申请的发明人已经认识到这种先前解决方案中的问题在于客户可能误将DEF 分配到燃料箱中。由于一些还原剂流体例如尿素的腐蚀特性，将DEF加入到燃料箱中可导致低压燃料系统和高压燃料系统的永久降级和/或基本发动机(base engine)的降级。
发明内容
因此，在一个示例中，一些以上问题可通过如下系统解决，所述系统包括还原剂存储系统和排气输送系统，所述还原剂存储系统包括用于保持水基性还原剂的还原剂储存容器并且所述排气输送系统将水基性还原剂输送至排气。所述系统还包括燃料系统，该燃料系统包括燃料箱、用于从燃料箱中的燃料分离水基性流体的水分离器和收集被分离的水基性流体的分离存储容器。所述系统还包括控制器，所述控制器包括响应于分离存储容器中水基性流体的量，来指示水基性还原剂误填充到燃料箱中的指令。以此方式，因为还原剂一般是水基性的，所以燃料过滤器可用来从柴油燃料中移除还原剂并且存储容器将迅速填充。因此检测燃料再填充事件后存储容器中的充分改变指示了污染已经发生(例如，柴油燃料已经被填加的还原剂污染)。然后所述系统能够告知客户采取适当的动作来阻止燃料系统和发动机的明显降级，从而减少昂贵的维修。此外，因为这种检测能够经由控制器的指令实施，所以燃料系统内侧用于检测还原剂污染的任何额外的硬件可被选择性地消除。应理解提供以上概要以便以简化的形式介绍在具体实施方式
中进一步描述的选择性概念。该概要不是意味着指出要求保护的主题的关键特征或重要特征，其范围由所附权利要求被唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决在以上或本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。
图1示出按照本公开的实施例的示例发动机的示意图。图2示出按照本公开的实施例的控制发动机的示例方法的流程图。图3示出确定图2方法中降级类型的示例方法的流程图。
具体实施例方式在此公开了确定燃料系统降级的实施例。这种确定可包括确定将还原剂误填充到燃料箱内，如以下更细节地描述的。图1是示出多缸发动机10的一个汽缸的示意图，其可被包括在机动车辆的推进系统中。发动机10可至少部分由包括控制器12的控制系统控制并且经由输入装置被车辆驾驶员的输入控制。输入装置可包括例如加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号的踏板位置传感器。发动机10的燃烧室(汽缸)30可包括燃烧室壁32，活塞36置于其中。活塞36可被联接至曲轴40从而活塞的往复运动可被转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间变速系统被联接至车辆的至少一个车轮。此外，起动机马达可经由飞轮被联接至曲轴40，从而使得发动机10的启动运转有效。燃烧室30可经由进气通道42从进气歧管44接收进气并且经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够经由进气门52和排气门M分别选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或多于两个进气门和/或两个或多于两个排气门。在该示例中，进气门52和排气门M可经由各自的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动装置被控制。凸轮致动系统51和53均可包括一个或多个凸轮并且可利用被控制器12 操作进而改变气门运行的凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)，可变气门正时(VVT) 和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个。进气门52和排气门M的位置可通过各自的位置传感器阳和57被确定。在可替代实施例中，进气门52和/或排气门M可由电子气门致动装置控制。例如，燃烧室30可替代地包括经由电子气门致动装置控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动装置控制的排气门。燃料喷射器66被示出直接联接至燃烧室30，用于直接向燃烧室中与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地喷射燃料。以此方式，燃料喷射器66提供了所谓的燃料直接喷射到燃烧室30中。燃料喷射器可例如被安装在燃烧室的一侧或者在燃烧室的顶部。燃料可通过燃料系统130被输送至燃料喷射器66，燃料系统130 包括燃料箱67、燃料泵(未示出)和燃料导轨(未示出)。在一些实施例中，燃烧室30可替代地或额外地包括设置在进气歧管44中的燃料喷射器，其被配置为在燃烧室30的上游提供所谓的燃料进气道喷射到进气道中。燃料系统130还可包括燃料再填充口 132，所述燃料再填充口 132例如用于在燃料再填充事件期间向燃料箱67填充燃料。燃料箱67是示例燃料存储容器，并且还可包括燃料箱液位传感器69，所述燃料箱液位传感器69被联接至燃料箱并被配置为检测燃料箱67 内的燃料液位。因此，燃料箱液位传感器69可用于检测燃料箱的燃料再填充。在一些实施例中，发动机10可包括多个燃烧室，每一个燃烧室均具有多个进气门和/或排气门。燃料系统130还可包括用于分离燃料箱67内的水基性流体和燃料的水分离器134 以及用于收集从燃料箱67中分离的水基性流体的分离储存容器136。水分离器134可被联接至例如燃料箱67。相应地，分离储存容器136可被联接至水分离器134。在一些实施例中，分离储存容器136可以是可排出的，这样被分离的水基性流体可例如从分离储存容器136中排出，从而使水基性流体脱离系统，所述水基性流体可能损害燃料系统和/或发动机。
燃料系统130还可包括燃料中水含量(WIF)传感器138，用来检测分离储存容器 136中水基性流体的量。WIF传感器138可被例如联接至分离储存容器136。WIF传感器 138可以是任何适当的传感器(例如，光学、热学或者导电性的等等)并且可被例如联接至分离储存容器136的内表面。在一些实施例中，WIF传感器138可被定位在阈值水平处，所述阈值水平对应于已经从燃料系统中分离的水基性流体的预定阈值容积。换言之，当传感器检测水基性流体的阈值水平已经被超过时，可由传感器产生指示燃料中水含量状况的原始电压信号。作为非限定性示例，这种指示可包括经由指示灯通知驾驶员和/或告知驾驶员燃料中水含量状况的指示声音。阈值水平可被预定，以便响应于例如水基性流体流至发动机的可能性被显著增加的水基性流体的体积。因此，WIF传感器138能够指示何时达到阈值水平，以便避免燃料系统和/或发动机的降级。作为非限定性示例，水分离器134可分离出已经渗透燃料供给系统的水基性流体并且然后可过滤剩余燃料。相应地，燃料系统130还可包括允许燃料流至水分离器134的单向止回阀。因此，然后WIF传感器318可感测液体(WIF传感器浸入其中)的导电性。例如，WIF传感器138可以是多管WIF传感器，并且可被设置在水分离器134内。因此，WIF传感器138可被配置为经由传感器的多个管通过使得电流穿过液体而检测液体(WIF传感器浸入其中)的导电性。WIF传感器138可被设置为至少两个管的传感器，其通过测量WIF传感器的管之间的压降指示液体(WIF传感器浸入其中)的导电性。当WIF传感器浸入不同液体时，可产生不同的电压信号。使用另一方式说明，WIF传感器138能够检测管是浸入燃料中还是例如浸入水基性流体中。以此方式，WIF传感器138能够检测燃料箱67内水基性流体的存在。燃料系统130还可包括额外的部件，例如设置在燃料箱67下游用于从燃料箱67 中接收燃料的水平燃料调节模块(HFCM)以及设置在HFCM下游可从HFCM中接收燃料的次燃料过滤器。额外地，HFCM可容纳用于增加燃料温度的燃料加热器和/或可包括燃料泵。 额外地，燃料系统130可包括多个燃料供给管或通道，用于流体联接各种燃料供给系统部件。例如，燃料箱67可通过燃料供给管路流体联接至HFCM。同样地，次燃料过滤器可通过燃料供给管路流体联接至HFCM。此外，应理解联接各种燃料供给系统部件的燃料供给系统的各部分可包括一个或多个弯曲部或弧形部，从而适应特别的车辆装置。此外，应理解，在一些实施例中，燃料系统130可包括未在图1中说明的额外部件，例如各种阀、泵、限制件等等或者可省略在此描述的部件或者关于它们的组合。继续参考图1，进气通道42可包括具有节流板64的节气门62。在该特别的示例中，节流板64的位置可借助提供至包括节气门62的电动机或者致动器的信号而通过控制器12来改变，即通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。以此方式，节气门62可被操纵来改变提供至包括其他发动机汽缸在内的燃烧室30的进气空气。节流板64的位置可由节流阀位置信号TP提供至控制器12。进气通道42可包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122，分别用来提供信号MAF和MAP至控制器12。排气传感器1 被示出为在排放控制装置70的上游联接至排气通道48。传感器1 可以是提供排气空气/燃料比的指示的任何合适传感器，例如线性氧传感器或者 UEGO (通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或者EGO、HEGO (加热型EGO)、NOx, HC或 CO传感器。排放控制装置70被示出为沿着排气通道48布置在排气传感器1 的下游。装置70可以是三元催化器(TWC)、Ν0χ捕集器、多种其他排放控制装置或者它们的组合。在一些实施例中，在发动机10运行期间，排放控制装置70可通过在特定的空气/燃料比内运行发动机的至少一个汽缸而被周期性地重置。排放控制系统72被示出在排放控制装置70的下游。排放控制系统72可包括还原剂存储系统140，所述还原剂存储系统140包括还原剂储存容器74 (例如，还原剂存储器、 还原剂容器等等)和排放控制装置76，排放控制装置76包括选择性催化还原(SCR)催化剂77。还原剂储存容器74可被配置为容纳水基性还原剂142(例如，尿素，基于氨的溶液等等)。因此，排放控制装置72还可包括排气输送系统以将水基性还原剂142输送至排气。 作为示例，还原剂储存容器74可以是在排放控制装置76中使用的用于存储水基性还原剂 142的车载存储装置。例如，排放控制装置76可与排放控制装置70连通。还原剂储存容器 74可供给水基性还原剂142至排气流202，排气流202进入排放控制装置76用于SCR还原剂77。通过将水基性还原剂142喷射到SCR还原剂77上游的排气流202中，NOx排放可被转化为其他反应产物，例如氮气和水。因此，发动机的NOx排放能被降低。还原剂存储系统 140还可包括还原剂再填充口 144，用于用水基性还原剂142填充还原剂储存容器74。此外，还原剂再填充口 144可直接位于燃料再填充口 132附近并且处于共用车辆车体外壳中 (例如，外部后侧车体外壳)，例如在口区域146中。控制器12在图1中示出为微处理器，该微处理器包括微处理器单元(CPU) 102、输入/输出端口(I/O) 104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该具体示例中被显示为只读存储芯片(ROM) 106)、随机存取存储器(RAM) 108、保活存储器(KAM) 110和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10上的传感器接收各种信号，除了以前讨论的那些信号外，这些信号还包括以下信号的测量值来自质量空气流量传感器120的引入质量空气流量(MAF)；来自联接到冷却套管114上的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接至曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型传感器)的表面点火感测信号(PIP)； 来自节流阀位置传感器的节流阀位置(TP)；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。 发动机速度信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管中真空或者压力的指示。注意到可以使用以上传感器的不同组合，例如使用MAF传感器而不使用MAP传感器，反之亦可。在理想配比运行期间， MAP传感器可给出发动机转矩的指示。此外，该传感器与所检测的发动机速度一起提供被弓I 入汽缸的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，也可用作发动机速度传感器的传感器 118可在曲轴的每次回转中产生预定次数的相等间隔脉冲。能够使用计算机可读数据对存储介质只读存储器106进行编程，所述计算机可读数据表示可由处理器102执行的指令，其用于实施以下说明的方法以及可预期但未明确列出的其他变体。控制器12可包括基于WIF传感器138的读数来确定燃料箱67中降级类型的指令， 以及指示降级类型和基于降级类型清空分离储存容器136的指令。如以上介绍的，燃料系统130可包括用于从燃料中分离水基性流体的水分离器134。因此，由于降级状况，例如水聚集和/或高水含量燃料，水可从燃料中被分离。此外，由于还原剂一般是水基性的，所以水分离器134还能够分离燃料箱67的燃料中存在的水基性还原剂并且引导被分离的还原剂到分离储存容器136中。以此方式，由于还原剂的误填充存在于燃料中的还原剂可从燃料箱67中被移除，从而最小化对燃料系统和/或发动机的损害。作为示例，控制器12可包括指示燃料箱67中水聚集的指令。这种水聚集在发动机 10的通常运行下可以是普遍的。与其他类型的降级相比，例如将在下文更细节地描述的高水含量燃料或还原剂的误填充，通常运行下的水聚集一般导致被引导至分离储存容器136 的更少量的水并且该水可以较慢的速度进入。相应地，控制器12可包括通过确定分离储存容器136内水基性流体的液位变化速率小于第一速率阈值和/或确定分离储存容器136内的水的量大于第一量来确定降级类型为“水聚集”的指令。这种确定可以基于WIF传感器 138中的读数。此外，控制器12还可包括基于确定水聚集的降级而清空分离储存容器136 的指令。作为另一示例，控制器12可包括指示燃料箱67内较高水含量的燃料的指令。该类型的降级可发生在燃料再填充之后具有比一般存在于燃料中水含量更高的水含量的燃料的泵处。特别是在响应于高水含量燃料刚被加入的燃料再填充事件，由于高水含量的燃料的降级一般导致比先前由于水聚集的降级在分离储存容器136中存在更多的水分，并且水可比在水聚集的情况下更迅速地进入分离储存容器136。然而，由于高水含量燃料一般还引入比由于还原剂的误填充到燃料箱的降级存在于分离储存容器136中的更少的水，并且该水可比在误填充情况下稍慢的速度进入分离储存容器136。因此，控制器12可包括这样的指令，即该指令用于通过确定分离储存容器136内的水基性流体的液位变化速率大于第一速率阈值但仍小于第二速率阈值，和/或通过确定分离储存容器136内的水量大于第二量，来确定降级类型为“高水含量的燃料”。在这种情况下，第二速率阈值大于第一速率阈值，并且第二量大于第一量。这种确定可以基于WIF传感器138的读数。此外，控制器12 还可包括基于确定高水含量燃料降级而清空分离储存容器136的指令。这种清空可比由于水聚集清空储存容器更急迫，但比由于还原剂的误填充的储存容器的清空稍慢。作为另一示例，控制器12可包括指示水基性还原剂142误填充到燃料箱47内的指令。这种类型的降级可发生在还原剂的误填充之后，其中操作者误将水基性还原剂142 加到燃料再填充口 132而没有加到还原剂再填充口 144。在还原剂再填充口 144非常靠近燃料再填充口 132的情况下，例如在口区域146中，这种误填充是非常普遍的。在这种情况下，与由于水聚集和/或高水量的燃料的降级相比，更大量的水基性流体存在于分离储存容器136中。此外，由于误填充的降级还可导致水在比水聚集和/或高水含量的燃料的情况下更迅速地进入分离储存容器136。因此，控制器12可包括这样的指令，即该指令用于通过确定分离储存容器136内的水基性流体的液位变化速率大于第二速率阈值和/或确定分离储存容器136内的水量大于第三量，来确定降级类型为“还原剂的误填充”。在这种情况下，第三量大于第二量并且因此也大于第一量。这种确定可以基于WIF传感器138的读数。此外，控制器12还包括基于确定还原剂的误填充而清空分离储存容器136的指令。在误填充降级比其他类型的降级中存在更大量的还原剂的情况下，这种清空可比由于水聚集和/或高水含量的燃料而清空储存容器更急迫。参考图2和图3在以下更细节地描述了指示系统内存在的降级类型。如以上描述的，图1仅示出多缸发动机的一个汽缸，并且每一个汽缸相似地包括其自身的进/排气门组、燃料喷射器、火花塞等等。现转向图2，图2说明了控制发动机的方法200，所述发动机例如图1的发动机10。在步骤202，发动机参数被确定。这种发动机参数的示例包括但不限于，接收驾驶员的输入， 确定还原剂喷射量(例如，图1的水基性还原剂142的量)，确定喷射的燃料量(例如，图1 的燃料箱67内的燃料量)等等。在步骤204，燃料基于发动机参数被输送至发动机。例如， 在图1的燃料系统130的情况下，燃料系统130可将燃料存储在燃料箱67中并且可将燃料输送至燃料喷射器66，以用于发动机10的燃烧室30内的燃烧。在步骤206处，水基性还原剂(例如，尿素，氨溶液等等)被输送至发动机的排气。 例如，在图1的还原剂存储系统140的情况下，还原剂存储系统140可将水基性还原剂142 存储在还原剂储存容器74 (例如，尿素储存容器)中并且可将水基性还原剂142输送至发动机10的排气流202以用于SCR催化剂77。如以上描述的，通过将水基性还原剂喷射到催化剂的上游的排气流中，NOx排放能被转化为其他反应产物，例如氮气和水。因此，发动机的NOx排放能被降低。在步骤208，水基性流体可从燃料箱中的燃料被分离到分离储存容器中。例如，如果任何水和/或其他水基性流体已经进入燃料箱，可利用水分离器(例如，图1的134)来从燃料中分离水基性流体并且引导水基性流体到可排出的分离储存容器(例如，图1的136) 中。以此方式，在燃料箱中存在的水基性流体能被移除从而减小对发动机和燃料系统部件的损害。在步骤210，分离储存容器中的流体的水含量被测量。以此方式，在步骤212处可确定该水含量是否指示水基性流体的存在。例如，WIF传感器(例如，图1的WIF传感器 138)可被定位在分离储存容器(例如，图1的136)中并且可指示水基性流体是否存在于储存容器中。如果确定水基性流体不存在，则方法200结束并且发动机继续在通常运行状况下运行。然而，如果确定水基性流体存在，则在步骤214确定降级的类型。如以上参考图1 介绍的，降级的类型可包括但不限于水聚集、高水含量燃料和还原剂的误填充。然后，方法200进行至步骤216，在此在步骤214确定的降级类型被指示。在一些实施例中，这可包括向驾驶员产生人类-可读警告信号，例如车辆中的信息中心的信息、语音指示、可听指示等等。此外，这种指示不仅指示降级类型，还进一步指示在降级类型情况下的急迫性。例如，还原剂被误填充到燃料箱中可比其他降级类型例如水聚集和/或高水含量的燃料更紧迫。然后方法200进行至步骤218，其中储存容器基于在步骤214处确定的降级类型被清空。例如，如果降级仅是由于通常运行的水聚集，则储存容器在随后的车辆维修时被清空。然而，如果降级状况更紧迫，例如误将还原剂填充到燃料箱内，则储存容器可比其他降级类型更迅速地被清空。应理解方法200并不打算以任何方式限定，并且因此还可包括未在图2中说明的额外的测量、确定和/或动作。例如，方法200还可包括响应于误填充指示而采取默认动作。 这种默认动作可包括限制最大车辆速度为较低阈值车辆速度，并且例如使到发动机排气中的还原剂喷射失效。现转向图3，图3说明了确定降级类型的示例方法300。因此，可在方法200的一些实施例中即在步骤214处利用方法300。降级的类型可包括但不限于水聚集、高水含量燃料和还原剂误填充到燃料箱中。如以上参考图1描述的，基于WIF传感器(例如WIF传感器138)的读数，每一种降级的类型均可导致在分离储存容器(例如，图1的分离储存容器136)内存在的被分离流体的数量不同和/或储存容器内被分离的流体的液位变化速率不同。因此，降级类型可基于分离的流体量和/或分离流体的液位变化速率而被确定，以下将更细节地描述。在步骤302，方法300包括确定被分离至分离储存容器(例如，图1的分离储存容器136)内的水基性流体的液位变化速率(例如，流体速率)是否低于第一阈值速率。第一阈值速率可对应于在可发生水聚集的通常运行下一般不被超过的速率。如果确定被分离的流体的变化速率小于第一速率，方法300进行至步骤304，在此确定被分离的流体量是否大于第一阈值量。第一阈值量可对应于在通常运行下不被超过但在通常运行期间的水聚集情况下可被超过的量。因此，如果确定被分离的流体的量大于第一阈值量，则方法300进行至步骤306，并且“水聚集”降级被指示。因此，方法300然后进行至步骤308，在此储存容器可基于水聚集的降级被清空。在水聚集可在发动机通常运行期间发生的情况下，这种类型的降级的储存容器的清空不必急迫，并且可根据需要被延迟直到随后的车辆维修。在步骤304，如果确定流体量不大于阈值量，然后方法300结束。在这种情况下，水基性流体可以这种低于第一速率的较慢速率进入储存容器，水基性流体以第一速率缓慢聚集在存储容器中并且因此被分离的流体量尚未超过其阈值。此外，应理解在一些实施例中，水聚集可基于流体速率或流体量被替代地指示。继续参考图3，如果在步骤302确定储存容器中被分离的流体液位变化速率不低于第一速率阈值，则方法300进行至步骤310，在此确定被分离的流体液位变化速率是否大于第一速率阈值但低于第二速率阈值，其中第二速率阈值大于第一速率阈值。以另一方式说明，确定流体速率是否落在大于第一速率的速率值的范围内。该速率范围可对应于发动机的标准运行期间水聚集期间一般不被超过的速率，并且可替代地对应于更多水基性流体存在的其他类型的降级期间存在的速率。如果确定被分离的流体的变化速率大于第一速率但小于第二速率，则方法300进行至步骤312，在此确定被分离的流体量是否大于第二阈值量，其中第二阈值量大于第一阈值量。第二阈值量可对应于在通常运行期间和/或由于水聚集的降级期间一般不被超过的速率，但替代地在更多水基性流体存在的其他类型的降级期间可被超过。因为这种在燃料内增加的水的存在可以是在具有不寻常的高水含量的泵处再注入燃料的结果，如果确定被分离的流体量大于第二阈值量，则方法300进行至步骤314，在此确定燃料再填充事件是否已经发生(例如，燃料再填充事件早于分离器中水基性流体的量的增加)。作为一个示例，燃料液位传感器，例如图1的燃料箱液位传感器69可指示燃料液位的增加大于阈值并且燃料再填充事件已经发生的信号。如果确定燃料再填充事件尚未发生或者流体量不大于第二量，则方法300结束。 在这种情况下，虽然流体速率指示存在的水基性流体增加，但是流体在分离器中尚未聚集到有问题的液位。如果确定燃料再填充事件已经发生，然后方法300进行至步骤316，并且“高水含量燃料”降级被指示。这种指示可比水聚集状况更急迫，因为系统中存在更多的水并且因此可能损害系统的可能性增加。相应地，然后方法300进行至步骤318，在此储存容器可基于高水含量燃料降级被清空。在高水含量燃料通常是泵处含水的燃料的结果的情况下，与在发动机的通常运行期间由于水聚集的降级相比较，储存容器由于这种类型的降级的清空比由于水聚集的状况更急迫。因此，高水含量燃料可以是比水聚集状况更强的燃料污染，但比其他降级类型的降级例如还原剂的误填充稍弱的燃料污染。此外，应理解在一些实施例中，高水含量燃料降级可替代地基于流体速率或流体量被指示。继续参考图3，在步骤310，如果确定储存容器中被分离的流体液位的变化速率没有落在被限定的第一速率和第二速率之间的速率范围内，则方法300进行至步骤320。在步骤320，确定被分离的流体液位的变化速率是否大于第二速率。以另一方式说明，确定流体速率是否大于可指示高水含量燃料降级的速率。如果确定被分离的流体的变化速率大于第二速率，则方法300进行至322，在此确定被分离的流体量是否大于第三阈值量，其中第三阈值量大于第二阈值量。第三阈值量可对应于在通常运行下和/或由于水聚集或高水含量燃料的降级而一般不被超过的量，但替代地可在其他降级类型中被超过，在其他降级类型中例如由于误填充还原剂到燃料箱中而存在更多水基性流体。相应地，如果确定被分离的流体量大于第三阈值量，则方法300进行至324，在此确定燃料再填充事件是否已经发生(例如，燃料再填充事件早于分离器内水基性流体的量的增加)。作为一个示例，燃料液位传感器例如图1的燃料箱液位传感器69可指示燃料水平的升高高于阈值和燃料再填充事件已经发生的信号。在一些实施例中，确定燃料再填充事件是否已发生还包括确定还原剂再填充事件尚未发生。以另一方式说明，燃料再填充事件可排除还原剂再填充事件。例如，如果还原剂液位传感器指示还原剂液位较低并且近期未被填充，则这还指示了导致存在的水基性燃料的增加的燃料再填充事件可以是还原剂误填充到燃料箱中。如果确定燃料再填充事件尚未发生，或者流体量不大于第三量，或者流体速率不大于第二速率，则方法300结束。在这种情况下，虽然流体速率指示存在的水基性流体的增加，但是流体在分离器中尚未聚集到有问题的液位。如果确定燃料再填充事件已经发生，则方法300进行至步骤326，并且“还原剂的误填充”降级被指示。这种指示可比其他降级更急迫，因为燃料中相对大量的还原剂可能损害系统。相应地，然后方法300进行至步骤328，在此存储容器基于还原剂误填充到燃料箱内而被清空。在由于这种类型降级的损害的可能性增加的情况下，清空存储容器对于由于误填充的降级可比其他降级类型更急迫。此外，应理解在一些实施例中，还原剂误填充到燃料箱中替代地可基于流体速率或流体量被指示。注意到在此包括的示例控制和估计程序可在各种发动机和/或车辆系统配置中使用。在此描述的特别的程序可代表任何数目的处理策略中的一个或者多个，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程以及类似物。就此而言，所示的各种动作、操作或功能可以以所示的顺序实施、并行实施或者在一些情况下被省略。类似地，该处理的顺序并不是实现在此所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，只不过被提供以便于展示以及说明。根据所使用的特别策略可以重复实施所示的动作或者功能中的一个或多于一个。此外，所述动作可以图表性地代表有待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储媒介内的代码。
应注意，在此公开的这些配置以及程序本质上是示例性的，并且这些具体的实施方案不应从限定的角度进行解释，因为可能存在多种变体。例如，上述技术可以应用于V-6、 L-4、L-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括多种系统和配置以及在此公开的其他特征、功能和/或特性的所有新颖的且非显而易见的组合和子组合。随附的权利要求特别指出了被认为是新颖的和非显而易见的某些组合以及子组合。这些权利要求可能提到“一个”元件或“第一”元件或者其等价物。这种权利要求应该被理解为包括一个或多于一个这种元件的结合，既不必需也不排除两个或多于两个这种元件。所公开的这些特征、功能、元件和/或特性的其他组合以及子组合可能通过当前权利要求的修改或者通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而要求保护。不管是否比原始权利要求的范围更宽、更窄、等同或者不同，这种权利要求均被视为包括在本公开的主题内。
权利要求
1.一种系统，包括还原剂存储系统，所述还原剂储存系统包括容纳水基性还原剂的还原剂存储容器，和将所述水基性还原剂输送至排气的排气输送系统；燃料系统，所述燃料系统包括燃料箱，将水基性流体从所述燃料箱中的燃料分离的水分离器，和收集被分离的水基性流体的分离储存容器；以及控制器，所述控制器包括用来响应于被分离的水基性流体量指示所述水基性还原剂误填充到所述燃料箱内的指令。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器包括响应于所述被分离的水基性流体的量大于阈值量并且以大于阈值速率的速率增加而指示所述误填充的指令。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器还包括响应于被分离的水基性流体的液位变化率而指示所述误填充的指令。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述水基性还原剂是尿素。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括还原剂再填充口和燃料再填充口， 所述燃料再填充口位于直接靠近所述还原剂再填充口处并处于共用车辆车体外壳中，所述车辆车体外壳是外部后侧车体外壳。
6.如权利要求1所述的系统，其中指示所述误填充的所述指令包括向驾驶员产生人类-可读警告信号的指令。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述分离存储容器是可排出的，从而被分离的水基性流体可从所述分离存储容器中被排出。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器还包括在燃料箱再填充事件后响应于所述被分离的水基性流体的量指示所述误填充的指令。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述控制器还包括在所述燃料箱再填充事件后响应于还原剂存储容器中液位的变化小于阈值量而指示所述误填充的指令。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述控制器还包括响应于指示所述误填充而采取默认动作的指令，所述默认动作包括限制最大车辆速度至较低阈值车辆速度，并且停止还原剂喷射到发动机排气。
11.如权利要求1所述的系统，其中所述燃料系统还包括燃料中水含量传感器，用来检测所述分离储存容器内的所述水基性流体的量或者水含量的变化速率。
12.一种用于发动机的方法，包括在尿素存储容器中存储水基性尿素溶液并且将所述尿素溶液输送至SCR催化剂；在燃料箱内存储燃料并且将所述燃料输送至所述发动机用于燃烧；经由分离器将水基性流体从所述燃料箱的燃料中分离至分离存储容器中；并且响应于被分离的流体的水含量而指示所述尿素溶液误填充到所述燃料箱中。
13.如权利要求12所述的方法，其中指示误填充包括指示所述燃料箱中尿素溶液的存在。
14.如权利要求12所述的方法，其还包括进一步响应于被分离的流体液位的变化速率大于阈值量而指示所述误填充。
15.如权利要求12所述的方法，其还包括在被分离的流体量增加之前进一步响应于再填充事件而指示所述误填充。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述再填充事件包括燃料再填充事件并且排除尿素溶液再填充事件。
17.一种燃料系统，包括 用于燃料的燃料箱；联接至所述燃料箱的燃料箱液位传感器； 用于水基性还原剂的还原剂箱； 联接至所述燃料箱的水基性流体分离器；联接至所述水基性流体分离器并且接收从所述燃料箱中分离的水基性流体的存储容器；联接至所述存储容器的燃料中水含量传感器；以及控制系统，所述控制系统包括计算机可读存储媒介，所述媒介包括以下指令 响应于没有还原剂再填充事件下的燃料再填充事件，如果被分离的水基性流体量超过第一阈值并且被分离的水基性流体的液位变化速率超过第一阈值速率，则经由所述燃料中水含量传感器指示第一类型的燃料污染；并且响应于带有还原剂再填充事件下的燃料再填充事件，如果所述被分离的水基性流体量超过较低的第二阈值但未超过所述第一阈值，并且所述被分离的水基性流体的液位变化速率超过较低的第二阈值速率但未超过所述第一阈值速率，则经由所述燃料中水含量传感器指示稍弱的第二类型燃料污染。
18.如权利要求17所述的燃料系统，其中所述第一类型污染包括在所述燃料再填充事件期间水基性还原剂到所述燃料箱内的误填充。
19.如权利要求17所述的燃料系统，其还包括向所述还原剂箱填充水基性还原剂的还原剂再填充口和向所述燃料箱填充燃料的燃料再填充口，所述燃料再填充口位于直接靠近所述还原剂再填充口处。
20.如权利要求17所述的燃料系统，其还包括SCR催化剂。
全文摘要
本发明涉及燃料系统中的污染检测。一种系统包括将燃料输送至发动机用于燃烧的燃料系统和还原剂存储系统，所述还原剂存储系统将还原剂输送至排气流以用于还原NOx目的的选择性催化还原催化剂。燃料系统还包括水分离器和分离储存容器，水分离器用于从燃料箱内的燃料中分离水基性流体，分离储存容器用于收集被分离的水基性流体。基于定位在储存容器内的燃料中水含量传感器的读数，可确定并指示降级的类型(例如，水聚集、高水分含量燃料，还原剂的误填充等等)。
文档编号F02M37/00GK102345510SQ201110219509
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月27日 优先权日2010年7月28日
发明者C·阿梅斯托, D·波利特, S·D·库珀, S·塞缪斯科 申请人:福特环球技术公司