用於確定柴油燃料濁點溫度的濁點監控系統的製作方法

2023-05-15 05:22:01 2

專利名稱：用於確定柴油燃料濁點溫度的濁點監控系統的製作方法
技術領域：
本發明的示範性實施例主要涉及柴油燃料系統，並且更具體地涉及柴油燃料濁點監控系統。
背景技術：
在相對寒冷的環境溫度下，柴油燃料會由於蠟晶的形成而部分固化(膠凝)。燃料的膠凝會影響發動機性能，包括導致發動機終止運行。蠟晶的形成導致燃料變得混濁。燃料的濁點溫度是蠟晶開始形成時的溫
度。柴油燃料的濁點溫度即使在相同品級的燃料(例如2號柴油)中也會有很大變化，並且在將生物柴油燃料與柴油燃料混合時也會有很大變化。通常將柴油燃料混合為使其具有適合於該燃料銷售所在地的濁點溫度。由於車輛可能會在膠凝不會成為問題的相對比較溫暖的區域加栽燃
料，並且車輛由於其長途行程可能會攜帶混合用於相對較暖區域的燃料到達有可能會發生膠凝的相對較冷的區域，因此可能需要檢測和監控柴油燃料的濁點溫度。與某些現有的濁點監控設備相關聯的問題在於蠟晶可能會以無法在柴油燃料中被檢測到的方式形成，從而導致對濁點溫度的確定不準確，由此限制了採取適當措施以防止柴油燃料膠凝的能力。因此，希望發展出對於濁點溫度的檢測和監控具有更高精度的濁點監控系統。

發明內容
根據一個示範性實施例提供了 一種濁點監控系統。濁點監控系統包括泵送設備，設置成響應被加至泵送設備的電壓而由此泵送柴油燃料。濁點監控系統還包括溫度傳感器，設置成產生溫度信號指示泵送設備內柴油燃料的溫度。濁點監控系統還包括粘度傳感器，設置成產生粘度信號，粘度信號具有指示泵送設備內柴油燃料粘度水平的特徵。濁點監控系統還包括控制器，設置成產生電壓以促使泵送設備由此泵送柴油燃料。控制器還設置成根據溫度信號確定溫度值。控制器還設置成根據溫度值和粘度信號的特徵確定與柴油燃料相關的濁點溫度值。
根據另 一個示範性實施例提供了 一種機動車輛。機動車輛包括被設置成從燃料罐接收柴油燃料的柴油發動機。機動車輛還包括從燃料罐接收部分柴油燃料的濁點監控系統。濁點監控系統包括泵送設備，設置成
法點i控系統S包括溫:傳感器，設置成產生溫度信號指示泵送i備內柴油燃料的溫度。濁點監控系統還包括粘度傳感器，設置成產生粘度信號，粘度信號具有指示泵送設備內柴油燃料粘度水平的特徵。濁點監控系統還包括控制器，設置成產生電壓以促使泵送設備由此泵送柴油燃料。控制器還設置成根據溫度信號確定溫度值。控制器還設置成根據溫度值和粘度信號的特徵確定與柴油燃料相關的濁點溫度值。


其他的特徵、優點和細節體現在以下僅作為示例對實施例的說明當
中，說明參照附圖進行，在附圖中
圖l是根據一個示範性實施例具有濁點監控系統的機動車輛的示意
圖2是根據另一個示範性實施例在圖1的機動車輛中採用的濁點監控系統的示意圖3是一幅曲線圖，具有指示在圖2中的濁點監控系統的泵送設備
內產生的電流的曲線；
圖4是一幅曲線圖，具有指示在圖2中的濁點監控系統的泵送設備
內產生的電流的曲線；
圖5是根據另一個示範性實施例利用圖2中的濁點監控系統確定用於柴油燃料的濁點溫度值的方法的流程圖6是根據笫二示範性實施例能夠在圖l的機動車輛中使用的另一個濁點監控系統的示意圖7是根據另一個示範性實施例利用圖6中的濁點監控系統確定用於柴油燃料的濁點溫度值的方法的流程圖8是根據第三示範性實施例在圖1的機動車輛中使用的又一個濁點監控系統的示意圖9是根據第四示範性實施例能夠在圖l的機動車輛中使用的又一個濁點監控系統的示意圖10是根據第五示範性實施例能夠在圖1的機動車輛中使用的又一個濁點監控系統的示意圖；和
圖11是根據第六示範性實施例能夠在圖1的機動車輛中使用的又一個濁點監控系統的示意圖。
具體實施例方式
參照圖l，根據一個示範性實施例提供了具有濁點監控系統30的車輛10。車輛10還包括發動機20、燃料噴射器21、燃料泵22、燃料濾清器24、燃料罐26、輸油泵28、將上述各種部件流體互連以用於柴油燃料在它們之間流通的圓筒形管路40，42， 44, 46, 48,50， 52以及柴油燃料管路38。與柴油燃料管路38相連的是濁點監控系統30，該系統用於根據車輛10所使用的柴油燃料的粘度來確定和監控用於柴油燃料的濁點溫度。儘管在圖示的示範性實施例中濁點監控系統30與柴油燃料管路38相連，但是可以確信與燃料系統的其他圓筒形管路相連也是可行的並且同樣落在本發明的保護範圍之內。而且，儘管在本文中結合用於車輛10的發動機20介紹了各種示範性實施例，但是濁點監控系統30也可以被用於各種形式的柴油發動機的燃料系統中。
燃料噴射器21、燃料泵22、燃料濾清器24、燃料罐26、燃料泵28、圓筒形管路40，42，44，46，48，50和52、柴油燃料管路38以及監控系統30都是用於將柴油燃料輸送至柴油發動機20的燃料系統中的部件。輸油泵28與圓筒形管路40和柴油燃料管路38流體連通。輸油泵28被設置成將柴油燃料從燃料罐26通過圓筒形管路40和柴油燃料管路38泵送至燃料濾清器24。
燃料濾清器24與柴油燃料管路38和圓筒形管路42， 50流體連通。燃料濾清器24被設置成過濾從其中流過的柴油燃料和允許一部分柴油燃料通過圓筒形管路42流至燃料泵22。燃料濾清器"還設置成將一部分接收的柴油燃料通過圓筒形管路50， 52送回燃料罐26。
燃料泵22與圓筒形管路42， 44和48流體連通。燃料泵22被設置成將柴油燃料通過圓筒形管路44泵送至燃料噴射器21。圓筒形管路44內的柴油燃料壓力處於相對較高的壓力水平。燃料泵22還設置成將一 些剩餘的柴油燃料通過圓筒形管路48， 52送回燃料罐26。
燃料噴射器21被可操作地連接至發動機20並與圓筒形管路44， 46 流體連通。燃料噴射器21被設置成通過圓筒形管路44以相對較高的壓 力水平從燃料泵22接收燃料。燃料噴射器21還設置成將接收到的柴油 燃料的第一部分噴入發動機20內。通過燃料噴射器21接收到的柴油燃 料的第二部分被通過圓筒形管路46， 52分流送回燃料罐26。
參照圖2，下面將更加詳細地介紹確定柴油燃料濁點溫度的濁點監 控系統30。濁點監控系統30包括泵送設備70、熱力設備72、溫度傳感 器74、電流傳感器76、控制器78、存儲設備80和顯示設備82。濁點 監控系統30被流體連接至柴油燃料管路38並接收流過柴油燃料管路38 的一部分柴油燃料以確定柴油燃料的濁點溫度。
泵送設備70被設置為響應來自控制器78的控制信號將柴油燃料從 柴油燃料管路38泵送到泵送設備70內和將柴油燃料從泵送設備70泵 送到柴油燃料管路38內。泵送設備70包括殼體100、節流元件102、 套管元件104、電樞(armature) 106、彈簧108、電子線圏110和繞線 管112。
殼體100被設置成封閉泵送設備70的其他部分。殼體100包括外 壁130、端壁132、內壁134和入口-出口部分136。外壁130為管狀並 在第一端由端壁132封閉。內壁134基本上為管狀並沿著與外壁130同 樣的方向從端壁132延伸。內壁134在由外壁130確定的內部區域內居 中並且內壁134的直徑小於外壁130的直徑。入口-出口部分136被連 接在外壁130的第二端。入口-出口部分136還連接至柴油燃料管路38 並與柴油燃料管路38流體連通。外壁130、端壁132和入口-出口部分 136確定出內部空間140。殼體100可以由任意適合用於容納泵送設備 70其他部件的材料製成。在一個示範性實施例中，殼體IOO包括一部分 用於泵送設備70的磁通路徑並且可以由包括各種鐵合金在內的磁性材 料構成。
節流元件102被設置在內部空間140中的入口-出口部分136內。 節流元件102具有自其延伸穿過的孔150.節流元件102將內部空間140 分為區域142和區域144，包括腔室146內的空間。區域142被設置為 緊接柴油燃料管路38。套管元件104被設置在靠近節流元件102的區域144內。套管元件 104包括管狀部分156和指狀部分158、 160。指狀部分158被設置在管 狀部分156的第一端並與入口 -出口部分136和節流元件102都相接觸。 指狀部分160被設置在入口-出口部分136內的管狀部分156的第二端。 指狀部分160被設置在入口-出口部分內以允許燃料在區域142和區域 144之間流過，包括流入和流出腔室146。管狀部分156包括自其延伸 穿過的孔162用於允許柴油燃料從中流入管狀部分156和入口-出口部 分136之間的間隙或環槽161內。節流元件102和套管元件104可以由 能夠接受和容納柴油燃料的任意適當的材料製成，包括與包含生物柴油
料。在一個示範性實施例中，節流元件102和套管元件104可以由單個 部件構成。
電樞106被設置成在電樞106沿第一方向移動(向左移動到圖2中 所示的位置)時將柴油燃料泵送到泵送設備70內和在電樞106沿與第一 方向相反的第二方向移動(從圖2中所示的位置向右移動)時從泵送設備 70泵送出柴油燃料。電樞106包括連接至活塞部分172的主體部分170 並且可以用鋼或其他合適的材料製成。電樞位於區域144內而活塞172 位於套管元件104的管狀部分156內。活塞172被設置成在套管元件l(M 內滑動。彈簧108被設置為環繞活塞部分172的一部分，並且彈簧108 的第一端緊靠主體部分170而彈簧108的第二端緊靠套管元件104。彈 簧108沿第一方向偏置電樞106(向左移動到圖2中所示的位置)。在操 作期間，當控制器78在電子線團IIO上施加電壓時，電樞106沿第二 方向移動(從圖2中所示的位置向右移動)。隨後，當控制器78不再在 電子線圍IIO上施加電壓時，彈簧108就沿第一方向偏置電樞106 (向左 移動到圖2中所示的位置)。電樞106可以由任意適合的磁性材料製成， 包括鐵磁性材料例如各種鐵基材料。在一個示範性實施例中，電樞106 由鐵或鐵合金構成。
活塞172、套管元件104和節流元件102確定出腔室146。柴油燃 料或者被從柴油燃料管路38泵送到腔室146內，或者被泵送出腔室1" 而進入柴油燃料管路38內。
繞線管112被設置成支撐其上的電子線團110。繞線管112基本為 管形並被圍繞內壁134設置且設置在入口-出口部分136的一部分上。繞線管112由非磁性材料構成，例如工程塑料或非磁性金屬。
由多個用合適的導電材料製成的繞組構成的電子線圏iio被設置成 從控制器78接收電壓並沿第一方向將電樞106推向節流元件102以將 柴油燃料從泵送設備70泵送到柴油燃料管路38內。電子線圏110還設 置成在電壓被從電子線團IIO去除後，允許彈簧108沿第二方向將電樞 106推向端壁132以將柴油燃料從柴油燃料管路38吸取或泵送到泵送設 備70內。在一個示範性實施例中，線圏110可以由任意合適的導電材 料包括各種銅、鋁和鎳合金等纏繞而成。電子線團IIO被設置為在內部 空間140的區域144內圍繞繞線管112。
參照圖3，以電流曲線192、 198的形式示出了線團內電流作為時間 的函數的曲線圖190。電流曲線192表示當泵送設備70內的柴油燃料並 未處於濁點溫度下並且其中沒有蠟晶時在沿第二方向(從圖2中所示的 位置向右)移動電樞106期間在電子線圈110內產生的電流。電流曲線 192具有在電樞106的活塞172已經向右移動並且位於緊靠節流部分102 的位置時獲得的拐點194。電流曲線198表示當泵送設備70內的柴油燃 料處於濁點溫度下並且其中具有蠟晶時在沿第二方向(從圖2中所示的 位置向右)移動電樞106期間在電子線圍110內產生的電流。電流曲線 198也具有在電樞106的活塞172已經向右移動並且位於緊靠節流元件 102的位置時獲得的拐點200。
在對利用泵送設備70確定濁點溫度繼續進行詳細說明之前，先要 提供一個總體的概述。具體地，當柴油燃料處於或低於濁點溫度時，柴 油燃料內就會形成蠟晶。濁點溫度可能會在使用燃料系統和發動機20 期間由於補充燃料、添加各種燃料添加劑以及其他因素而有所改變。參 照圖4，以電流曲線212的形式示出了線圏內電流作為時間的函數的曲 線圖。電流曲線212表示當泵送設備70內的柴油燃料處於濁點溫度下 並且柴油燃料由於其中的蠟晶而具有相對較高的粘度水平時在沿第二 方向(從圖2中所示的位置向右)移動電樞106期間在電子線圍110內產 生的電流，當作為曲線212中具有負斜率的一部分(例如曲線212中從 拐點214到拐點216的部分)的時間間隔211大於或等於預定的時間間 隔時，控制器78就確定柴油燃料由於柴油燃料內的蠟晶而具有相對較 高的粘度水平。換句話說，當柴油燃料因其中的蠟晶導致相對較高的粘 度水平時，電樞106沿第二方向(從圖2中所示的位置向右)移動得相對較慢，並具有大於或等於預定時間間隔的行程時間。而且，在隨著柴油
燃料以所介紹的方式被冷卻而檢測到蠟晶時，控制器78能夠隨後根據 來自溫度傳感器74的信號而確定濁點溫度。應該注意作為曲線212中 具有負斜率的一部分(例如曲線212中從拐點214到拐點216的部分)的 時間間隔211是指示柴油燃料粘度水平的一個特徵，其中時間間隔的增 加與隨著燃料的冷卻而增加的粘度水平相關。因此，電流傳感器可以被 認為是粘度傳感器而由此獲得的電流信號可以被認為是粘度信號。
再次參照圖2,熱力設備72位於入口-出口部分136附近。熱力設 備72被設置成響應從控制器78接收的冷卻控制信號而冷卻入口-出口 部分136和其中的柴油燃料並且特別是腔室146內的燃料。在一個示範 性實施例中，熱力設備72是珀爾貼單體，但是，其他合適的用於冷卻 的裝置也可以在本發明的保護範圍內被使用。
溫度傳感器74位於入口-出口部分136上並與入口-出口部分136 內的柴油燃料流體連通。溫度傳感器74被設置成產生溫度信號指示入 口-出口部分136內的柴油燃料特別是腔室146內燃料的溫度，該信號 被控制器78接收。在一個示範性實施例中，溫度傳感器74由熱電偶構 成。
電流傳感器76用於產生指示電子線團110內電流強度並且還如本 文中所述指示粘度的信號，該信號被控制器78接收。電流傳感器76被 電連接至電子線圈110和控制器78。
控制器78被電連接至熱力設備72、溫度傳感器74、電流傳感器76、 存儲設備80、顯示設備82和電子線團110。控制器78用於根據從溫度 傳感器74和電流傳感器76接收到的信號來確定柴油燃料的濁點溫度， 正如以下將要更詳細地介紹的那樣。在一個示範性實施例中，控制器78 包括微處理器。存儲設備80用於在其中存儲數據和由控制器78產生的 數值。顯示設備82用於顯示數據和數值，包括由控制器78產生的濁點 溫度值。
參照圖5,現在將參照步驟230-252對一種用於利用濁點監控系統 3 0確定指示柴油燃料濁點溫度的濁點溫度值的方法的流程圖進行說明。 在步驟230，控制器78從溫度傳感器74接收指示泵送設備70內的柴油
燃料溫度的第一溫度信號，並根據溫度信號確定第一溫度值。在步驟 232，控制器78對第一溫度值是否處於第一預定溫度範圍內進行確定。
ii如果步驟232的值為"是"，那麼方法就進入步驟234。否則，方法返回 步驟230。在步驟234，控制器78迭代地產生第一電壓以使泵送設備70 循環而將新的柴油燃料泵送到泵送設備70內。在步驟236，控制器78 從溫度傳感器74接收指示泵送設備70內的柴油燃料溫度的第二溫度信 號，並根據該信號確定笫二溫度值。在步猓238，控制器78產生冷卻控 制信號以促使熱力設備72冷卻泵送設備70內的柴油燃料。在步驟240， 控制器78從溫度傳感器74接收指示泵送設備70內的柴油燃料溫度的 第三溫度信號，並根據該信號確定第三溫度值。在步驟242，控制器78 確定第三溫度值是否低於或等於先前的溫度值減21C或其他適合指示溫 度在改變的下降值。如果步驟242的值為"是"，那麼方法就進入步驟 244。否則，方法返回步驟240。在步驟244，控制器78產生第二電壓 以促使泵送設備70從泵送設備70中泵送柴油燃料。在步驟246，控制 器78在產生第二電壓期間從電連接至泵送設備70的電流傳感器76接 收電流信號。在步驟248，控制器78根據電流信號確定柴油燃料是否處 於濁點溫度下。具體地，控制器78根據電流信號確定電樞106的行程 時間，並且如果行程時間大於預定的時間間隔，那麼控制器78就確定 柴油燃料是處於濁點溫度下。在一個示範性實施例中，預定的時間間隔 與表示柴油燃料高於濁點溫度的時間間隔相關。如果步驟2"的值為 "是，，，那麼方法就進入步驟250。否則，方法返回步驟240,在步驟"0， 控制器78將濁點溫度值設定為等於第三溫度值並且(i)在顯示設備82 上顯示濁點溫度值，和(ii)在存儲設備80內存儲濁點溫度值。在步驟 252，控制器78停止產生冷卻控制信號以促使熱力設備72停止對泵送 設備70內的柴油燃料進行冷卻。該方法和步驟230-252可以結合車輛 10或發動機20的操作而被不斷地重複。
參照圖6，現在介紹能夠在車輛10內使用的濁點監控系統270而不 是濁點監控系統30的第二示範性實施例。濁點監控系統270包括泵送 設備272、熱力設備274、溫度傳感器276、壓力傳感器278、控制器280、 存儲設備282和顯示設備284。濁點監控系統270被流體連接至柴油燃 料管路38並接收流過柴油燃料管路38的一部分柴油燃料以確定柴油燃 料的濁點溫度。
泵送設備272被設置為響應來自控制器280的控制信號將柴油燃料 從柴油燃料管路38吸取或泵送到泵送設備272內和將柴油燃料從泵送設備272泵送到柴油燃料管路38內。泵送設備272包括殼體300、節流 元件302、套管元件304、電樞306、彈簧308、電子線團310和繞線管 312。
殼體300被設置成封閉泵送設備272的其他部分。殼體300包括外 壁330、端壁332、內壁334和入口-出口部分336。外壁330在第一端 由端壁332封閉。內壁334為管狀並沿著與外壁330同樣的方向從端壁 332延伸。內壁334在由外壁330確定的內部區域內居中，並且內壁334 的直徑小於外壁330的直徑。入口-出口部分336被連接在外壁330的 第二端。入口-出口部分336還連接至柴油燃料管路38並與柴油燃料管 路38流體連通。外壁330、端壁332和入口-出口部分336確定出內部 空間340。
節流元件302被設置在內部空間340中的入口-出口部分336內。 節流元件302具有自其延伸穿過的孔350。節流元件302將內部空間340 分為區域342和區域344，包括腔室346內的空間。區域342被設置為 緊接柴油燃料管路38。
套管元件304被設置在靠近節流元件302的區域344內。套管元件 304包括管狀部分356和指狀部分358、 360。指狀部分358被設置在管 狀部分356的笫一端並與入口-出口部分336和節流元件302都相接觸。 指狀部分360被設置在入口-出口部分336內的管狀部分356的笫二端。 指狀部分被設置在入口-出口部分內以允許燃料在區域342和區域344 之間流過，包括流入和流出腔室346。管狀部分356包括自其延伸穿過 的孔362用於允許柴油燃料從中流入管狀部分356和入口 -出口部分336 之間的間隙或環槽361內。
電樞306被^:置成在電樞306沿第一方向移動(向左移動到圖6中 所示的位置)時將柴油燃料吸取或泵送到泵送設備272內和在電樞306 沿與笫一方向相反的笫二方向移動(從圖2中所示的位置向右移動)時從 泵送設備272泵送出柴油燃料。電樞306包括連接至活塞部分372的主 體部分370並且可以用鋼或其他合適的材料製成。電樞306位於區域344 內而活塞372位於套管元件304的管狀部分356內。活塞372被設置成 在套管元件304內滑動。彈簧308淨皮設置為環繞活塞372的一部分並且 彈簧308的第一端緊靠主體部分370而彈簧308的笫二端緊靠套管元件 304。彈簧308沿笫一方向偏置電樞306 (向左移動到圖6中所示的位置)。在操作期間，當控制器280在電子線圍310上施加電壓時，電樞306沿 第二方向移動(從圖2中所示的位置向右移動)。隨後，當控制器280不 再在電子線團310上施加電壓時，彈簧308就沿第一方向偏置電樞 306 (向左移動到圖2中所示的位置)。電樞306可以由任意適合的磁性 材料製成，包括鐵磁性材料例如各種鐵基材料。在一個示範性實施例中， 電樞306由鐵或鐵合金構成。
活塞372、套管元件304和節流元件302確定出腔室346。柴油燃 料或者被從柴油燃料管路38吸入腔室146內，或者被泵送出腔室346 而進入柴油燃料管路38內。
繞線管312被設置成支撐其上的電子線團310。繞線管312被閨繞 內壁334設置並且設置在入口-出口部分336的一部分上。繞線管312 由非磁性材料構成。
電子線團310被設置成從控制器280接收電壓並沿第一方向將電樞 306推向節流元件302以將柴油燃料從泵送設備272泵送到柴油燃料管 路38內。電子線團310還設置成在電壓被從電子線團310去除後，脫 離並允許彈簧308沿第二方向將電樞306推向端壁332以將柴油燃料從 柴油燃料管路38吸取或泵送到泵送設備272內。電子線圏310被設置 為在內部空間340的區域344內圍繞繞線管312。
在對利用泵送設備272確定濁點溫度繼續進行詳細說明之前，先要 介紹一下泵送設備272內的壓力水平的主要情況。當通過熱力設備274 冷卻泵送設備272內的柴油燃料以使其處於或低於濁點溫度時，柴油燃
料的粘度水平會由於在柴油燃料內形成的蠟晶而相對較高。而且，當控 制器280促使電樞306沿第二方向(從圖6中所示的位置向右)移動時， 蠟晶會抑制腔室346內的柴油燃料通過節流元件302流動，這將增大腔 室346內的壓力。當腔室346內的壓力大於或等於閾值壓力水平時，控 制器280確定柴油燃料的粘度水平已經由於在其中形成的蠟晶而相對較 高。進而，在隨著柴油燃料的冷卻檢測到由於蠟晶而相對較高的粘度水 平時，控制器280就能夠根據來自溫度傳感器276的信號確定濁點溫度。 因此，壓力傳感器可以被認為是粘度傳感器而由此獲得的壓力信號可以 被認為是粘度信號。在一個可選實施例中，可以利用不同的方法來測量 柴油燃料內蠟晶的形成。例如，當電子線圏310被斷電且柴油燃料的粘 度水平由於在柴油燃料內存在蠟晶而相對較高時，腔室內的壓力會下降到預定的壓力水平之下。因此，當腔室346內的壓力低於預定的壓 力水平時，控制器280就能夠根據來自溫度傳感器276的信號確定濁點 溫度。應該注意壓力信號的幅值和頻率就是指示柴油燃料粘度水平的特 徵。
參照圖7，現在將參照步驟390-412對一種用於利用濁點監控系統 270確定指示柴油燃料濁點溫度的濁點溫度值的方法的流程圖進行說 明。在步驟390，控制器280從溫度傳感器276接收指示泵送設備272 內的柴油燃料溫度的第一溫度信號，並根據該信號確定第一溫度值。在 步驟392，控制器280對第一溫度值是否處於第一預定溫度範圍內進行 確定。如果步驟392的值為"是"，那麼方法就進入步驟394。否則，方 法返回步驟390。在步驟394，控制器280迭代地產生笫一電壓以使泵 送設備272循環而將新的柴油燃料吸取或泵送到泵送設備272內。在步 驟396，控制器280從溫度傳感器276接收指示泵送設備272內的柴油 燃料溫度的第二溫度信號，並根據該信號確定第二溫度值。在步驟398， 控制器280產生冷卻控制信號以促使熱力設備274冷卻泵送設備272內 的柴油燃料。在步驟400，控制器280從溫度傳感器276接收指示泵送 設備272內的柴油燃料溫度的第三溫度信號，並根據該信號確定笫三溫 度值。在步驟402，控制器280確定第三溫度值是否低於或等於先前的 溫度值減21C或其他適合指示溫度在改變的下降值。如果步驟402,的值 為"是"，那麼方法就進入步驟404。否則，方法返回步驟400。在步驟 404，控制器280產生第二電壓以促使泵送設備272從泵送設備272中 泵送柴油燃料。在步驟406，控制器280在產生第二電壓期間從與泵送 設備272內的柴油燃料流體連通的壓力傳感器278接收壓力信號並根據 壓力信號確定第一壓力值。在步驟408，控制器280根據壓力值是否大 於壓力閾值而確定柴油燃料是否處於濁點溫度下。如果步驟408的值為 "是，，，那麼方法就進入步驟410。否則，方法返回步驟400。在步驟"0， 控制器280將濁點溫度值設定為等於第三溫度值並且(i)在顯示設備 284上顯示濁點溫度值，和(ii)在存儲設備282內存儲濁點溫度值.在 步驟412，控制器280停止產生冷卻控制信號以促使熱力設備274停止 對泵送設備272內的柴油燃料進行冷卻。該方法和步驟390-412可以結 合車輛10或發動機20的操作而被不斷地重複，
參照圖8，現在介紹能夠在車輛10內使用的濁點監控系統530的第三示範性實施例。濁點監控系統530包括泵送設備572、熱力設備574、 溫度傳感器576、電流傳感器578、控制器580、存儲設備582和顯示設 備584。濁點監控系統530被流體連接至柴油燃料管路38並接收流過柴 油燃料管路38的一部分柴油燃料以確定柴油燃料的濁點溫度。濁點監 控系統530的操作基本類似於濁點監控系統30的操作，只是泵送設備 572是單沖程直流式泵送設備。
泵送設備572被設置為響應來自控制器580的控制信號將柴油燃料 從柴油燃料管路38的第一部分通過泵送設備572和通過柴油燃料管路 38的另一部分泵送至燃料濾清器24。泵送設備572包括殼體600、節流 元件602、套管元件604、止回元件606、彈簧608、電樞610、彈簧612、 電子線圈614、繞線管616和過濾器618。
殼體600被設置成封閉泵送設備572的其他部分。殼體600包括中 間壁630、入口壁632和出口壁634。中間壁630基本為管形。入口壁 632基本為管形並被連接至中間壁630的第一端。入口壁632包括還連 接至柴油燃料管路38的第一部分並與柴油燃料管路38的第一部分流體 連通的入口部分647。出口壁634基本為管形並被連接至中間壁630的 第二端。出口壁634包括還連接至柴油燃料管路38的第二部分並與柴 油燃料管路38的第二部分流體連通的出口部分648。中間壁630、入口 壁632和出口壁634確定出內部空間640。
節流元件602被設置在內部空間640內緊接出口壁634。節流元件 602具有自其延伸穿過的孔650。節流元件602將內部空間6"分為區 域642和區域644，包括腔室646內的空間。區域642被設置為緊接與 燃料濾清器24連通的柴油燃料管路38的第二部分。
套管元件604被設置在靠近節流元件602的區域644內。套管元件 604包括管狀部分656和指狀部分658、 660。指狀部分658被設置在管 狀部分656的第一端並與出口壁634和節流元件602都相接觸.指狀部 分660被設置在出口壁634內的管狀部分656的第二端。指狀部分被設 置在入口-出口部分內以允許燃料在區域642和區域之間流過，包 括腔室646內的空間。管狀部分656包括自其延伸穿過的孔662，用於 允許柴油燃料從中流入管狀部分656和出口壁634之間的間隙或環槽 661內。
止回元件606和彈簧608被設置在內部空間640內的區域642中。止回元件606位於節流元件602和彈簧608之間，彈簧608將止回元件 606偏置為緊靠節流元件602。因此，彈簧608和止回元件606作為止 回閥協同操作以防止柴油燃料流過節流元件602的:JL 650，除非對止回
650離開而允許^油燃料沿著由箭頭601所示的方向從^流過。
電樞610被設置成在電樞610沿第二方向(從圖8中所示的位置向 右)移動時通過泵送設備572泵送柴油燃料和在電樞610沿與第一方向 相反的第一方向移動(向左移動至圖8中所示的位置)時將柴油燃料吸取 到泵送設備572內。電樞610包括連接至活塞部分672的主體部分670 並且可以用鋼或其他合適的材料製成。電樞610位於區域644內而活塞 672位於套管元件604的管狀部分656內。活塞672被設置成在套管元 件606內滑動。彈簧612被設置為環繞活塞672的一部分，並且彈簧612 的第一端緊靠主體部分670而彈簧612的第二端緊靠套管元件604。彈 簧612沿第一方向偏置電樞610(向左移動到圖8中所示的位置)，在操 作期間，當控制器580在電子線團614上施加電壓時，電樞610沿第二 方向移動(從圖8中所示的位置向右移動)。隨後，當控制器580不再在 電子線團514上施加電壓時，彈簧612就沿第一方向偏置電樞610(向左 移動到圖8中所示的位置)。
活塞部分672、套管元件604和節流元件602確定出腔室646，在 其中泵送柴油燃料通過節流元件的孔並經過止回元件606進入與燃料濾 清器24流體連通的柴油燃料管路38的第二部分內。
繞線管616被設置成支撐其上的電子線圏614。繞線管616基本為 管形並被設置在入口壁632在內部空間640延伸的一部分上以及出口壁 634在內部空間640延伸的一部分上。繞線管616由非磁性材料構成。
由多個用合適的導電材料製成的繞組構成的電子線團614被設置成 從控制器580接收電壓並沿第二方向(從圖8中所示的位置向右)將電樞 610推向節流元件602以將柴油燃料從泵送設備572和腔室646泵送到 與燃料濾清器24流體連通的柴油燃料管路38的第二部分內。電子線團 614還設置成在電壓被從電子線圏614去除後，允許彈簧612沿第一方 向(向左移動到圖8中所示的位置)將電樞610推向過濾器618以將柴油 燃料從與輸油泵28流體連通的柴油燃料管路38的第一部分吸取到泵送 設備572和腔室646內。電子線團614被設置為在內部空間640的區域644內圍繞繞線管616。
過濾器618被設置成過濾通過泵送設備572泵送的柴油燃料。過濾 器618位於內部空間640的區域644內緊貼入口壁632。過濾器618還 設置在電樞610和入口部分647之間。
熱力設備574位於出口壁634附近。熱力設備574被設置成響應從 控制器580接收的控制信號而冷卻出口壁634和其中的柴油燃料，並且 特別是腔室646內的燃料。在一個示範性實施例中，熱力設備574是珀 爾貼單體。
溫度傳感器576位於出口壁634上並與區域644內的柴油燃料流體 連通。溫度傳感器576被設置成產生溫度信號指示區域644內的柴油燃 料特別是腔室646內燃料的溫度，該信號被控制器580接收。
電流傳感器578用於產生指示電子線圏614內電流強度的信號，該 信號被控制器580接收。電流傳感器578被電連接至電子線團614和控 制器580。
控制器580被電連接至熱力設備574、溫度傳感器576、電流傳感 器578、存儲設備582、顯示設備584和電子線團614。控制器580用於 以基本類似於如上所述用於系統30中的控制器78的方式根據從溫度傳 感器576和電流傳感器578接收到的信號來確定柴油燃料的濁點溫度。 在一個示範性實施例中，控制器580包括微處理器。存儲設備582用於 在其中存儲數據和由控制器580產生的數值。顯示設備584用於顯示數 據和由控制器580產生的數值。
參照圖9，現在介紹能夠在車輛10內使用的濁點監控系統730的第 四示範性實施例。濁點監控系統730包括泵送設備772、熱力設備774、 溫度傳感器776、電流傳感器778、控制器780、存儲設備782和顯示設 備784。濁點監控系統730被流體連接至柴油燃料管路38並接收流過柴 油燃料管路38的柴油燃料以確定柴油燃料的濁點溫度。濁點監控系統 730和濁點監控系統530之間的主要差別在於溫度傳感器776和熱力設 備774的位置。在濁點監控系統730中，溫度傳感器776被設置在入口 壁632上並與泵送設備772的內部空間內的柴油燃料流體連通。而且， 熱力設備774被設置在入口壁632上並被設置成冷卻入口壁632和泵送 設備772的內部空間640內的柴油燃料。因此，柴油燃料隨著其進入泵 送設備774和區域644並進入腔室646內而被冷卻。但是，在區域644
18和腔室646內被冷卻的柴油燃料會在系統730操作期間產生與以上參照 濁點監控系統30和530的介紹相類似的電流響應。
參照圖10，現在介紹能夠在車輛10內使用的濁點監控系統830的 第五示範性實施例。濁點監控系統830包括泵送設備872、熱力設備874、 溫度傳感器876、壓力傳感器878、控制器580、存儲設備582和顯示設 備584。濁點監控系統830被流體連接至柴油燃料管路38並接收流過柴 油燃料管路38的柴油燃料以確定柴油燃料的濁點溫度。
泵送設備872被設置為響應來自控制器580的控制信號將柴油燃料 從柴油燃料管路38的第一部分泵送到泵送設備872內和將柴油燃料從 泵送設備872泵送到柴油燃料管路38的第二部分內。泵送設備872包 ，括殼體600、節流元件602、套管元件604、止回元件606、彈簧608、 電樞610、彈簧612、電子線圍614、繞線管616和過濾器618。泵送設 備872以與上面介紹的泵送設備572基本類似的方式操作。
殼體600被設置成封閉泵送設備872的其他部分。殼體600包括中 間壁630、入口壁632和出口壁634。
控制器580被電連接至熱力設備874、溫度傳感器876、電流傳感 器878、存儲設備582、顯示設備584和電子線團614。控制器580用於 以基本類似於系統270中的控制器280的方式根據從溫度傳感器576和 壓力傳感器878接收到的信號來確定柴油燃料的濁點溫度。而且，控制 器580被設置成以基本上類似於控制器580控制泵送設備572 (參見圖 8)的方式控制泵送設備872。在一個示範性實施例中，控制器580包括 微處理器。存儲設備582用於在其中存儲數據和由控制器580產生的數 值。顯示設備584用於顯示數據和由控制器580產生的數值。
參照圖ll，現在介紹能夠在車輛10內使用的濁點監控系統1030的 第六實施例。濁點監控系統1030包括泵送設備1072、熱力設備1074、 溫度傳感器1076、壓力傳感器1078、控制器580、存儲設備582和顯示 設備584。濁點監控系統1030被流體連接至柴油燃料管路38並接收流 過柴油燃料管路38的柴油燃料以確定柴油燃料的濁點溫度。法點監控 系統1030和濁點監控系統830之間的主要差別在於溫度傳感器1076、 壓力傳感器1078和熱力設備1074的位置。在濁點監控系統1030中， 溫度傳感器1076和壓力傳感器1078被設置在入口壁632上並與泵送設 備1072的內部空間內的柴油燃料流體連通。而且，熱力設備1074被設置在入口壁632上並,皮設置成冷卻入口壁632和泵送i更備1072的內部 空間內的柴油燃料。而且，在操作期間，當電子線團614被斷電且柴油 燃料內已形成蠟晶時，由壓力傳感器1078檢測到的壓力水平就會低於 壓力閾值。因此，在這樣的時刻，控制器580就能夠根據來自溫度傳感 器1076的信號確定濁點溫度。
這些用於針對柴油燃料確定濁點溫度的濁點監控系統與其他的系 統和方法相比具有明顯的優點。具體地，濁點監控系統的示範性實施例 提供了以下的技術效果確定柴油燃料的粘度水平和柴油燃料的溫度以 確定指示柴油燃料濁點溫度的濁點溫度值。
儘管已經參照示範性實施例介紹了本發明，但是本領域普通技術人 員應該理解還可以進行各種變化，並且可以用等價的元件替換本發明中 的元件，而並不背離本發明的保護範圍。另外，可以根據本發明的教導 進行各種變形以適應特定情況或材料而並不背離本發明實質的保護範 圍。因此，應該理解本發明並不局限於作為用於實現本發明的最佳方式 而公開的特定實施例，而且本發明應該包括落在本發明保護範圍之內的 所有實施例。
權利要求
1、一種濁點監控系統，包括泵送設備，設置成響應被加至泵送設備的電壓而由此泵送柴油燃料；溫度傳感器，設置成產生溫度信號來指示泵送設備內的柴油燃料的溫度；粘度傳感器，設置成產生粘度信號，粘度信號具有指示泵送設備內柴油燃料粘度水平的特徵；和控制器，設置成產生電壓以促使泵送設備由此泵送柴油燃料，控制器還設置成根據溫度信號確定溫度值，控制器還設置成根據溫度值和粘度信號的特徵確定與柴油燃料相關的濁點溫度值。
2、 如權利要求1所述的濁點監控系統，其中粘度傳感器是設置成 產生電流信號以指示泵送設備內的電流的電流傳感器。
3、 如權利要求2所述的濁點監控系統，其中控制器還設置成監控 電流信號以確定與電流信號相關的時間間隔，泵送設備利用該時間間隔 而由此泵送柴油燃料，該時間間隔即為指示柴油燃料粘度水平的特徵， 控制器被設置成將濁點溫度值設置為與該時間間隔大於或等於時間間 隔閾值時的溫度值相等。
4、 如權利要求1所述的濁點監控系統，還包括可操作地連接至泵 送設備的熱力設備，熱力設備被設置成響應冷卻控制信號而冷卻泵送設 備內的柴油燃料。
5、 如權利要求4所述的濁點監控系統，其中控制器還設置成產生冷卻控制信號以促使熱力設備冷卻泵送設備內的柴油燃料。
6、 如權利要求1所述的濁點監控系統，其中粘度傳感器是壓力傳 感器，設置成產生的粘度信號具有指示泵送設備內柴油燃料壓力的頻率 或幅值以指示泵送設備內的柴油燃料的粘度水平，粘度信號的頻率或幅 值即為指示泵送設備內的柴油燃料粘度水平的特徵。
7、 如權利要求6所述的濁點監控系統，其中控制器還設置成根據粘度信號確定壓力值，控制器還設置成根據溫度值和壓力值來確定與柴油燃料相關的濁點溫度值。
8、 如權利要求7所述的濁點監控系統，其中控制器還設置成將濁 點溫度值設置為與壓力值大於或等於或者小於或等於壓力閾值時的溫 度值相等。
9、 如權利要求1所述的濁點監控系統，其中泵送設備具有殼體、 節流元件、電樞和電子線圈；殼體具有確定內部空間的外壁和入口-出口部分；節流元件將內部空間分為第一和第二區域，第二區域與入口-出口 部分流體連通，節流元件具有自其延伸穿過的孔；和電樞位於內部空間的第一區域內，電樞具有活塞，以在活塞和節流 元件之間的第一區域內形成腔室，電子線團鄰近內部空間的第一區域繞 電樞設置，以使得在向電子線圏施加電壓時，活塞能夠向節流元件移動 以將位於腔室內的柴油燃料通過孔泵送到第二區域和入口-出口部分， 而在隨後不再向電子線圏施加電壓時，活塞能夠移動離開節流元件以將 位於第二區域內的柴油燃料通過孔泵送到腔室內。
10、 如權利要求9所述的濁點監控系統，其中溫度傳感器位於腔室 附近。
11、 如權利要求1所述的濁點監控系統，其中泵送設備具有殼體、 節流元件、電樞和電子線團；殼體具有確定內部空間的外壁、入口部分和與入口部分間隔開的出 口部分；節流元件將內部空間分為第一和第二區域，第一區域與第一入口部 分流體連通，第二區域與出口部分流體連通，節流元件具有自其延伸穿 過的孔；以及電樞位於內部空間的笫一區域內，電樞具有活塞，以在活塞和節流 元件之間的第一區域內形成腔室，電子線圏鄰近內部空間的第一區域設 置，電子線團被繞電樞設置，以使得在向電子線圏施加電壓時，活塞能 夠向節流元件移動以將位於腔室內的柴油燃料通過孔泵送到笫二區域 和出口部分內，而在隨後不再向電子線團施加電壓時，活塞能夠移動離 開節流元件以將柴油燃料從入口部分泵送到腔室內。
12、 如權利要求11所述的濁點監控系統，其中溫度傳感器位於腔 室附近。
13、 如權利要求11所述的濁點監控系統，其中溫度傳感器位於內 部空間的第一區域附近.
14、 如權利要求1所述的濁點監控系統，其中泵送設備是單衝程直 流式泵送設備和單衝程泵送設備中的一種。
15、 一種機動車輛，包括被設置成從燃料罐接收柴油燃料的柴油發動機；和 從燃料罐接收部分柴油燃料的濁點監控系統，濁點監控系統具有 泵送設備，設置成接收該部分柴油燃料並響應被加至泵送設備的電 壓而由此泵送柴油燃料；溫度傳感器，設置成產生溫度信號來指示泵送設備內的柴油燃料的 溫度；粘度傳感器，設置成產生粘度信號，粘度信號具有指示泵送設備內 的柴油燃料的粘度水平的特徵；和控制器，設置成產生電壓以促使泵送設備由此泵送柴油燃料，控制 器還設置成根據溫度信號確定溫度值，控制器還設置成根據溫度值和粘 度信號的特徵確定與柴油燃料相關的濁點溫度值。
16、 如權利要求15所述的機動車輛，其中粘度傳感器是設置成產 生粘度信號以指示泵送設備內的電流的電流傳感器。
17、 如權利要求16所述的機動車輛，其中控制器還設置成監控粘 度信號以確定與電流相關的時間間隔，泵送設備利用該時間間隔而由此 泵送柴油燃料，該時間間隔即為指示柴油燃料粘度水平的特徵，控制器 被設置成將濁點溫度值設置為與該時間間隔大於或等於時間間隔閣值 時的溫度值相等。
18、 如權利要求15所述的機動車輛，其中濁點監控系統還具有可 操作地連接至泵送設備的熱力設備，熱力設備被設置成響應冷卻控制信 號而冷卻泵送設備內的柴油燃料。
19、 如權利要求15所述的機動車輛，其中粘度傳感器是壓力傳感 器，設置成產生的壓力信號具有指示泵送設備內柴油燃料壓力的頻率或 幅值，頻率或幅值即為指示泵送設備內的柴油燃料粘度水平的特徵。
20、 如權利要求19所述的機動車輛，其中控制器還設置成根據粘 度信號確定壓力值，控制器還設置成根據溫度值和壓力值來確定與柴油 燃料相關的濁點溫度值。
全文摘要
用於確定柴油燃料濁點溫度的濁點監控系統。在一個示範性實施例中，濁點監控系統利用指示柴油燃料粘度水平和柴油燃料溫度的信號來確定濁點溫度值。
文檔編號G01N25/00GK101629921SQ200910159389
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月15日 優先權日2008年7月16日
發明者B·K·普賴爾, W·C·阿爾伯森 申請人:通用汽車環球科技運作公司