混合动力车辆的塑料制燃料储箱的燃料量测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于安装在混合动力车辆上的塑料制燃料储箱的燃料量测量方法，所述储箱装备有允许测量该储箱中燃料体积的量具，根据所述方法：借助于所述量具对所述储箱中的燃料体积进行测量；借助于至少一个安装在所述车辆上的传感器来估算所述储箱的变形；以及，根据所述估算的变形来修正由所述量具测量出的体积。
【专利说明】混合动力车辆的塑料制燃料储箱的燃料量测量方法
[0001]本发明涉及混合动力车辆的燃料储箱的燃料量测量方法。
[0002]通常，“混合动力车辆”指的是联合使用热力发动机和电力发动机的车辆。
[0003]混合动力车辆的一般运行原理在于，根据不同运行模式，要么使电力发动机运行，要么使热力发动机运行，要么使电力发电机和热力发电机同时运行。
[0004]一种特别的原理如下:
[0005]-在静止阶段(车辆在该阶段静止不动)，两个发动机均处于停止状态；
[0006]-在起步时，由电力发动机确保车辆开始移动，直至更高的速度(25或30km/h)；
[0007]-当达到更高的速度时，热力发动机接替运行；
[0008]-在加速度大的情况下，同时使用两个发动机，这样可以获得等同于、甚至高于相同功率的发动机的加速度；
[0009]-在减速和制动阶段，动能被用于为电池充电(要注意的是，不是所有市场上现有的混合动力发动机都具有该功能)。
[0010]根据该原理，热力发动机不是持续运行，因此，不能正常地确保汽油气吸收箱(活性炭过滤器，其避免向大气重新排放尾气)的净化阶段，这是因为在净化阶段，可能被预热的空气在汽油气吸收箱中循环以重新产生空气(即解吸吸附在汽油气吸收箱中的燃料蒸汽)，该空气然后进入发动机以在其中燃烧。
[0011]因此，为了避免无用地填充汽油气吸收箱，通常阻塞在储箱和汽油气吸收箱之间的联通；这导致这些车辆的燃料储箱通常处于压强下(通常，在大约为300至400mbar的压强下)，这通常是通过位于通风阀之后的功能元件来实现的，其中所述功能元件经常被称为燃料储箱隔离阀(英文为“Fuel Tank Isolation Valve”，缩写为FTIV)，并且该功能元件阻止储箱在除了填充情况之外的通风(除气)。该元件通常包括两个安全阀门(校准于储箱使用的上下最大压强)和用于在填充之前使储箱处于大气压强的控制部件(pilotage)，该控制部件通常为电气部件。
[0012]与它们的金属等同物相比，由塑料材料制成的储箱(或者燃料系统的其他部分)在重量和实施方便方面具有优点。然而，这些储箱也具有缺陷，由于温度和压强的增加/波动以及所述储箱的老化，可能在其中导致不可忽略的、有时是残余的(r6manentes)变形。这些变形可能会导致由传统计量仪根据储箱中的燃料水平的测量所估算的燃料体积具有大的误差。
[0013]然而，尤其是为了能够实施泄漏探测测试(或OBD泄漏测试，OBD为英文“On BoardDiagnosis”即车载诊断的缩写)，普遍为车辆配备温度、压强等的传感器。
[0014]本发明的基本思路在于使用至少一个这种传感器来估算储箱的变形并且由此能够修正体积测量值。
[0015]因此，本发明涉及用于安装在混合动力车辆上的塑料制燃料储箱的燃料量测量方法，所述储箱装备有允许测量储箱中燃料体积的量具(jauge)，根据所述方法:
[0016]-借助于量具对储箱中的燃料体积进行测量；
[0017]-借助于至少一个安装在车辆中的传感器来估算储箱的变形；以及，[0018]-根据估算的变形来修正由量具测量出的体积。
[0019]通过使用上述的测量方法，可以得到一个燃料量测量规则，借助于该规则，能够确定储箱中燃料的准确体积。在第一个实施例中，该燃料量测量规则可以修正由量具测量的体积。换句话说，该燃料量测量规则能够在量具的测量值上施加一个预先确定的修正系数。在第二个实施例中，该燃料量测量规则可以是预先确定的用于确定储箱中燃料体积的数学公式/表格/曲线。
[0020]术语“燃料量测量方法”指的是用于确定储箱中燃料的量(体积)的方法。为此，根据本发明的方法使用优选地产生电信号的量具。该量具可以是可动部件，也可以是不可动部件。该量具可以涉及带臂部和浮子的量具、电容量具等。
[0021]本发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]符合本发明的储箱是由塑料制成的，即该储箱包括由塑料制成的腔部，所述腔部限定存储体积。该腔部优选地被加固，例如通过内部或外部纤维加固件来加固、通过局部焊接(焊合点，英文为“kiss point”)来加固、通过联结其上下壁的、添加的加固元件(柱类型)来加固等。
[0023]在本发明的范围内，特别是出于重量、机械强度、化学强度以及方便实施的优点的原因，用热塑性材料获得了良好的结果，尤其是在系统元件具有复杂形状的情况下。
[0024]具体地，可以使用聚烯烃、热塑聚酯纤维、聚酮、聚酰胺及其共聚物。还可以使用聚合物或共聚物的混合物，同样，也可以使用带有无机、有机和/或天然填充物(例如但是不局限于碳、盐和其他无机衍生物、天然纤维或聚合纤维等)的聚合材料的混合物。还可以使用由堆积并 相互固定的层构成的多层结构，该结构包括至少一种上述的聚合物或共聚物。
[0025]燃料储箱经常使用的一种聚合物为聚乙烯。使用高密度聚乙烯(法语缩写为PEHD)已经获得良好的结果。
[0026]优选地，符合本发明的方法使用的储箱具有多层结构，该多层结构包括至少一个热塑性材料层和至少一个补充层，该补充层可以优选地由阻隔液体和/或阻隔气体的材料构成。
[0027]本发明在由PEHD制成的、具有由EVOH制成的阻隔层的燃料储箱上应用效果很好。
[0028]符合本发明的方法使用至少一个传感器来估算储箱的变形。优选地，由该传感器所测得的测量值在车辆上被用于除燃料量测量以外的其他功能(压强、温度、从给定时间开始的时长等)，例如用于测试燃料系统。优选地，符合本发明的方法使用压强传感器和/或温度传感器和/或使用寿命计时器。特别优选地，符合本发明的方法同时使用压强传感器、温度传感器和寿命计时器。
[0029]优选地，上述的传感器直接与储箱连接，即如有需要的话，压强传感器优选地测量储箱中的压强，并且如有需要的话，温度传感器也是一样，而计时器则优选地测量从储箱的第一次填充开始的时长。
[0030]储箱的变形估算可以基于实验测量和/或数字仿真来实现。该估算可以借助校准表、校准曲线或校准公式，在所述校准表中，变形值根据测量出的参数或多个参数列出，而所述校准曲线或校准公式则允许根据这些参数读取或计算变形值。要注意的是，这些表/曲线/公式通常取决于其他因数，例如储箱的形状、量具的位置等。[0031 ] 符合本发明的方法通常由处理器来应用于燃料系统，所述处理器可以被集成到车载计算机(有时也称为发动机控制器，英文为“Engine Control Unit”，缩写为ECU)，或者由专用于燃料系统的处理器(有时也称为燃料系统控制单元，英文为“Fuel System ControlUnit”，缩写为FSCU)来应用于燃料系统。根据本发明的该变型，上述的校准表、校准曲线和/或校准公式存储在处理器的存储器中，并且有至少一个适当的软件使用这些校准表、校准曲线和/或校准公式来修正由量具读取的数值，并且更精确地计算储箱中燃料的体积。[0032] 一种优选的电子构架可以是通过电线束(faisceau6lectrique)将储箱中的传感器连接到车载电脑上。另外，车载电脑可以被分成多个不同的物理实体(称为计算器或者控制器)。这些实体通过电线束在它们之间传输信息，其中所述电线束包括(根据CAN、LIN、Flexray等标准的)模拟信号连接、数字信号连接或多路传输现场总线(bus de terrainmultiplexes)。因此，用于改善燃料量测量精度的全部计算可以分布在多个彼此相互通信的实体上。
【权利要求】
1.一种用于安装在混合动力车上的塑料制燃料储箱的燃料量测量方法，所述储箱装备有允许测量所述储箱中燃料体积的量具，根据所述方法: -借助于所述量具对所述储箱中的燃料体积进行测量； -借助于至少一个安装在车辆上的传感器来估算所述储箱的变形；以及， -根据估算的变形来修正由所述量具测量出的体积。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述储箱由PEHD(高密度聚乙烯)制成，并且包括由EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)制成的阻隔层。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，由所述车载传感器所实施的测量还在所述车辆上被用于除燃料量测量以外的其他功能，例如用于测试燃料系统。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法使用压强传感器和/或温度传感器和/或使用寿命计时器。
5.如权利要求4所述的方法，所述方法同时使用压强传感器、温度传感器和寿命计时器。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述传感器直接与所述燃料储箱连接。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法使用由实验测量和/或数字仿真获得的校准表和/或校准曲 线和/或校准公式。
8.如权利要求7所述的方法，所述方法通过可以集成在车载电脑(有时称为ECU，SP发动机控制单元)上的处理器来应用于所述燃料系统，或者通过专用于燃料系统的处理器(有时称为FSCU，即燃料系统控制单元)来应用于所述燃料系统。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述校准表、校准曲线和/或校准公式存储在所述处理器的存储器中，并且在所述方法中，至少一个适当的软件使用所述校准表、校准曲线和/或校准公式来修正由所述量具读取的数值并计算所述储箱中燃料的体积。
10.如权利要求8或9所述的方法，根据所述方法，所述储箱包括多个传感器，并且根据所述方法，通过电线束将所述传感器与所述车载电脑连接。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述车载电脑分为多个不同的物理实体，所述实体通过电线束在它们之间传输信息，其中所述电线束包括模拟信号连接、数字信号连接或多路传输现场总线。
【文档编号】G01F17/00GK104024017SQ201280065787
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2011年11月7日
【发明者】B·克里尔, V·居弗里埃 申请人:英瑞杰汽车系统研究公司