混合动力车辆的燃料泵系统及其控制方法与流程

本发明总体涉及一种混合动力车辆的燃料泵系统，并且更具体地，涉及一种这样的燃料泵系统，该燃料泵系统在燃料耗尽时防止燃料泵继续操作，从而避免对燃料泵造成损害。

背景技术：

通常，车辆配备有用于存储燃料的燃料箱。存储固定量的燃料以将燃料高效地提供至发动机的储油杯(reservoir cup，储存杯)布置在燃料箱的内部中。储油杯将燃料存储在其中以连续地在燃料箱中再填充燃料。提供至发动机侧的燃料包含在储油杯以内，并且响应燃料泵的操作，适当地提供燃料箱和储油杯中的燃料。

然而，在燃料泵连续操作并且燃料箱中的燃料耗尽时，燃料泵在干运行情况下操作，燃料泵的内部组件被摩擦热卡住(stuck，阻滞)。换言之，即使在燃料箱和储油杯中的燃料耗尽时，在车辆的发动机运行时，燃料泵会继续操作。因此，燃料泵中的燃料没有循环，并且内部组件经受相对彼此的摩擦力。因此，组件会被卡住，从而使得燃料泵损坏。因此，需要一种在燃料耗尽时能够保护燃料泵的方法。

上述内容仅旨在帮助对本发明的背景技术进行理解，而并非旨在表明本发明落入已为本领域技术人员所熟知的相关技术的范围内。

技术实现要素：

因此，本发明提供一种混合动力车辆的燃料泵系统，该燃料泵系统能够在燃料耗尽时防止燃料泵继续操作，因此可以防止燃料泵损坏。

根据本发明的一个方面，混合动力车辆的燃料泵系统可包括：储油杯，包括被配置为从燃料箱吸入燃料的燃料泵；燃料供应管，连接至燃料泵并且延伸至允许燃料响应燃料泵的操作穿过该燃料供应管提供至发动机；燃料回流管，从燃料供应管分支出并且延伸至储油杯内，以允许燃料穿过该燃料回流管中回到储油杯；第一闭塞装置，布置在燃料供应管上，第一闭塞装置被配置为选择性地关闭燃料供应管从而阻塞燃料的供应；压力传感器，被配置为用于检测提供至燃料供应管的燃料的压力；以及控制器，被配置为用于操作第一闭塞装置，其中，控制器被配置为接收有关通过压力传感器测得的燃料的压力的信息，并且在测得的燃料的压力小于先前存储的参考压力时，控制器被配置为操作第一闭塞装置来关闭燃料供应管，借此使燃料在储油杯内循环。

燃料泵系统可以进一步包括布置在燃料回流管上的第二闭塞装置。第二闭塞装置可以被配置为基于通过燃料回流管提供的燃料的压力而允许或阻塞燃料的供应。第二闭塞装置可以是调节器，该调节器被配置为在通过燃料回流管提供的燃料的压力等于或大于预先设定压力时允许燃料的供应，而在通过燃料回流管提供的燃料的压力小于预先设定压力时阻塞燃料的供应。燃料供应管的第一端可以连接至板的供应端口，其中燃料通过板的供应端口提供至发动机。燃料供应管的第二端可以连接至燃料泵。燃料回流管的第一端可以在储油杯的顶侧处连接至燃料供应管。燃料回流管的第二端可以延伸至储油杯的底侧。

第一闭塞装置可以是螺线管，包括：壳体，具有在第一侧上的发动机出口端口和在第二侧上的泵出口，并且具有在该壳体中限定的内部空间；活塞，可移动地布置在壳体的内部空间以内，其中，活塞可以被配置为基于驱动活塞的方向而关闭发动机出口端口端口或燃料泵出口端口端口；电 磁体，连接至活塞，其中电磁体可以被配置为响应施加至该电磁体的电力而驱动活塞移动；以及复位弹簧，与活塞的一个表面接合。

在通过压力传感器测得的燃料的压力等于或大于参考压力时，控制器可以被配置为操作第一闭塞装置以打开燃料供应管。控制器可以被配置为从布置在燃料箱以内的燃料表传感器接收有关燃料的信息。在通过燃料表传感器测得的燃料的量小于先前存储的参考水平时，控制器可以被配置为接收有关燃料的压力的信息并且基于所接收的有关燃料的压力的信息操作第一闭塞装置。控制器可以被配置为在通过燃料表传感器测得的燃料的量小于先前存储的参考水平时产生燃料警告信号。

根据本发明的另一方面，一种控制混合动力车辆的上述燃料泵系统的方法可以包括：将通过燃料表传感器测得的燃料的量与先前存储在控制器中的参考水平相比较；在测得的燃料的量小于参考水平时打开警告灯；将通过压力传感器测得的燃料的压力与先前存储在控制器中的参考压力相比较；在测得的燃料的压力小于参考压力时通过操作第一致动装置关闭燃料供应管。该方法可以进一步包括，在关闭燃料供应管之后，在燃料的压力小于参考水平时停止燃料泵的操作，并且将车辆的驾驶模式转变成电驱动模式。

根据本发明的另一方面，一种控制混合动力车辆的燃料泵系统的方法可以包括：使用压力传感器测量响应燃料泵的操作从燃料泵的储油杯提供至发动机侧的燃料的压力，并将测得的燃料的压力与参考压力相比较；并且在测得的燃料的压力小于参考压力时，阻塞至发动机侧的燃料供给，并且停止燃料泵的操作。

该方法可以进一步包括在测得的燃料的压力等于或大于参考压力时使得燃料泵正常操作，以使车辆由于发动机的操作而运行。该方法可以进一步包括，在停止燃料泵的操作之后，在测得的燃料的压力小于参考压力时，将车辆的驾驶模式转变成电驱动模式。另外，该方法可以包括：在测 量燃料的压力之前，将通过燃料表传感器测得的燃料的量与先前存储在控制器中的参考水平相比较；并且在测得的燃料的量小于参考水平时，打开警告灯。

根据具有上述结构的燃料泵的系统，可以防止燃料泵在燃料耗尽时继续操作，借此可以防止燃料泵损坏。具体地，响应燃料的耗尽测量燃料的压力，并且在燃料的压力低时，燃料可以在燃料泵以内循环而不是提供至发动机侧，从而防止燃料泵由于摩擦热而被卡住。

附图说明

从以下结合附图进行的详细描述中，将更清楚地理解本发明的以上和其他目的、特征和其他优点，在附图中：

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的混合动力车辆的燃料泵系统的配置视图；

图2和图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的在图1中示出的混合动力车辆的燃料泵系统的第一闭塞装置的示意性视图；

图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的在图1中示出的混合动力车辆的燃料泵系统的第二闭塞装置的立体图；并且

图5和图6是示出了根据本发明的示例性实施方式的混合动力车辆的燃料泵系统的操作的流程图。

具体实施方式

应当理解，本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicular)”或者其他的类似术语包括广义的机动交通工具，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、大巴车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包 括各种船只(boat)和船舶(ship)的水上交通工具(watercraft)，航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机、插入式(plug-in，外接充电式)混合动力电动车辆、氢动力车辆、以及其他可替代的燃料车辆(例如，燃料从除石油以外的资源获得)。如本文中提及，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。

虽然示例性实施方式被描述为使用多个单元来执行示例性的过程，但是应理解的是，示例性过程还可由一个或多个模块执行。此外，应该理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。该存储器被配置为存储模块，并且处理器具体地被配置为执行所述模块以实施下文中进一步描述的一个或多个处理。

此外，本发明的控制逻辑在计算机可读介质上可体现为非易失性计算机可读介质，该计算机可读介质包括由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡以及光数据存储装置。计算机可读记录介质也可分布在网络耦接的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布方式存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)。

本文所使用的术语仅是用于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式。应该进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”规定了阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的术语的任意及全部组合。

在下文中，将参考附图描述根据本发明的示例性实施方式的混合动力车辆的燃料泵系统。

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的混合动力车辆的燃料泵系统的配置视图，图2和图3是示出了在图1中示出的混合动力车辆的燃料泵系统的第一闭塞装置的示意性视图，图4是示出了在图1中示出的混合动力车辆的燃料泵系统的第二闭塞装置的立体图，并且图5和图6是示出了根据本发明的混合动力车辆的燃料泵系统的操作的流程图。

如在图1中示出的，根据本发明的混合动力车辆的燃料泵系统可以包括储油杯100、燃料供应管300、燃料回流管400、第一闭塞装置500、压力传感器600，以及控制器700。储油杯100可以包括被配置为从燃料箱吸入燃料的燃料泵200。燃料供应管300可以连接至燃料泵200，并且可以延伸至响应燃料泵200的操作而使燃料穿过该燃料供应管提供至发动机。燃料回流管400可以从燃料供应管300分支并且延伸至储油杯100中以允许燃料穿过该燃料回流管回到储油杯100。第一闭塞装置500可以布置在燃料供应管300上，并且可以被配置为选择性地关闭燃料供应管300以阻塞燃料的供应。压力传感器600可以被配置为检测提供至燃料供应管300的燃料的压力。控制器700可以被配置为操作第一闭塞装置500。具体地，控制器700可以被配置为接收有关通过压力传感器600测得的燃料压力的信息，并且在测得的燃料的压力小于先前存储的参考压力时，控制器700可以被配置为操作第一闭塞装置500以关闭燃料供应管300，因此使燃料在储油杯100以内循环。

燃料供应管300的第一端可以连接至板10的供应端口12，其中燃料通过供应端口12提供至发动机，并且燃料供应管300的第二端可以连接至燃料泵200，以将通过燃料泵200泵送的燃料提供至发动机侧。燃料回流管400的第一端可以连接至燃料供应管300，具体地，在储油杯100的顶侧处，并且燃料回流管400的第二端可以延伸至储油杯100的底侧。具体地，燃料回流管400可以从燃料供应管300分支以供给通过燃料供应管 300提供的燃料。燃料回流管400的第一端可以连接至储油杯100的顶侧，并且燃料回流管400的第二端可以延伸至储油杯100的底侧中，以允许通过燃料泵200泵送的燃料通过燃料回流管400回到储油杯100。

此外，燃料供应管300可以连接至第一闭塞装置500，该第一闭塞装置被配置为通过选择性地关闭燃料供应管300来阻塞燃料的供应。如在图2和图3中示出的，第一闭塞装置500的示例性实施方式可以是螺线管，包括壳体520、活塞540、电磁体560，以及复位弹簧580。壳体520可具有第一侧上的发动机出口端口522和第二侧上的泵出口524，并且具有在该壳体中限定的内部空间526。活塞540可以可移动地布置在壳体520的内部空间526内，并且可以被配置为基于活塞540的驱动方向而关闭发动机出端口522或燃料泵出端口524。电磁体560可以连接至活塞540，并且响应施加至该电磁铁的电力，可以被配置为驱动活塞540移动。复位弹簧580可以与活塞540的一个表面接合。

第一闭塞装置500可以由控制器700操作。在响应来自控制器700的命令而施加电力时，第一闭塞装置500可以被配置为向着壳体520的发动机出口端口522或者向着壳体520的燃料泵出口端口524移动活塞540，以打开或关闭燃料供应管300。如在图2中示出的，在将燃料从充满燃料的燃料箱提供至发动机侧时，活塞540可以被放置为不干扰发动机出口端口522或燃料泵出口端口524。在燃料箱中的燃料耗尽时，如在图3中示出的，活塞540可以被放置为邻近于发动机出口端口522或燃料泵出口端口524，以阻塞燃料供应至发动机侧。

如上所述，本示例性实施方式确保了储油杯100以内的燃料泵200在燃料箱中的燃料耗尽时不会被燃料泵200操作时的摩擦热损坏。因此，被配置为从燃料箱吸入燃料的燃料泵200可以布置在储油杯100以内，并且燃料供应管300可以连接至燃料泵200，以便将通过燃料泵200吸入的燃料提供至发动机侧。具体地，根据本示例性实施方式，燃料回流管400可以从燃料供应管300分支以延伸至储油杯100，使得提供至发动机侧的 燃料回到储油杯100的内部。第一闭塞装置500可以布置在燃料供应管300上以选择性地关闭燃料供应管300。

由于这个配置，所以在平时，通过燃料泵200吸入的燃料可以提供至发动机侧。在燃料供应管300由于第一闭塞装置500的操作而关闭时，已经提供至发动机侧的燃料可以通过燃料回流管400回到储油杯100的内部。如上所述，本示例性实施方式可以被配置为在燃料箱中的燃料耗尽时允许燃料回到储油杯100。为了确定燃料耗尽的情况，设置有被配置为检测穿过燃料供应管300和燃料回流管400的燃料的压力的压力传感器600。控制器700可以被配置为从压力传感器600接收有关燃料的压力的信息，测量燃料的压力，并且确定燃料是否耗尽。

因为燃料泵200的操作确保了具有相同的压力的燃料流动通过燃料供应管300和燃料回流管400，所以压力传感器600可以布置在燃料供应管300和燃料回流管400中的任意一个上。使用压力传感器600获得的有关燃料的压力的信息可以被发送到控制器700，该控制器被配置为将所接收的有关燃料的压力的信息与先前存储的参考压力相比较，并且基于比较结果确定燃料是否耗尽。具体地，参考压力可以是从燃料耗尽的情况根据经验得出的最初设定压力。

在燃料泵200中的燃料的量不足时，通过燃料泵200吸入并提供的燃料的量减少，并且提供至燃料供应管300的燃料的压力会减少。当通过压力传感器600检测的燃料的压力小于参考压力时，控制器700可以被配置为确定燃料箱和储油杯100中的燃料耗尽。然后，控制器700可以被配置为操作第一闭塞装置500以阻塞通过燃料供应管300输送至发动机侧的燃料的供应，以便允许燃料通过燃料回流管400返回至储油杯100中。

根据本示例性实施方式，第二闭塞装置800可以进一步被设置在燃料回流管400上。第二闭塞装置800可以被配置为基于通过燃料回流管400提供的燃料的压力允许或阻塞燃料的供应。具体地，第二闭塞装置800可 以布置在燃料回流管400上以基于燃料的压力允许或阻塞燃料的供应，以便将从燃料泵200输送的燃料提供至发动机侧或者将燃料返回至储油杯100。

第二闭塞装置800可以是调节器，该调节器被配置为在通过燃料回流管400提供的燃料的压力等于或大于预先设定压力时允许燃料的供应，而在通过燃料回流管400提供的燃料的压力小于预先设定压力时阻塞燃料的供应。例如，如在图4中示出的，第二闭塞装置800可以包括：主体820，具有燃料入口端口和燃料出口端口；阀门座构件840，固定地装配至主体820的出口侧中；以及阀门860，布置在主体820以内，并且阀门860可以抵靠阀门座构件840。在通过入口端口进入的油料的压力增加至预定压力或更大时，可以将阀门860向着出口端口推动，从而允许油料循环。第二闭塞装置800可以进一步包括复位弹簧880，该复位弹簧被配置为允许阀门860在油料的压力减少时移到至初始位置。

因此，在充足的量的燃料包含在燃料箱以内时，控制器700可以被配置为操作第一闭塞装置500以打开燃料供应管300，以便将通过燃料泵200吸入的燃料提供至发动机侧。因为将第一闭塞装置500打开，所以通过燃料泵200泵送的燃料可以通过燃料供应管300提供至发动机侧。因为燃料的压力不施加至布置在燃料回流管400上的第二闭塞装置800，所以第二闭塞装置800可以被配置为关闭燃料回流管400。

在燃料箱中的燃料耗尽时，控制器700可以被配置为操作第一闭塞装置500以关闭燃料供应管300，以使通过燃料泵200吸入的燃料通过燃料回流管400返回而不是提供至发动机侧。具体地，因为施加至布置在燃料回流管400上的第二闭塞装置800的燃料的压力增加，所以第二闭塞装置800可以被配置为执行打开操作，以使得通过燃料泵200泵送的燃料通过燃料供应管300回到储油杯100。因此，在燃料耗尽并且燃料泵200跟随发动机的操作而操作时，燃料箱中的燃料可以回到储油杯100以通过燃料 泵200循环，而不是通过提供至发动机侧而被完全消耗。因此，可以防止燃料泵200在干运行情况下操作，借此可以防止损坏燃料泵200。

在通过压力传感器600测得的燃料的压力等于或大于参考压力时，控制器700可以被配置为操作第一闭塞装置500以打开燃料供应管300。换言之，在通过压力传感器600测得的燃料的压力等于或大于参考压力时，控制器700可以被配置为操作第一闭塞装置500以使其打开，从而使得通过燃料泵200泵送的燃料通过燃料供应管300提供，可以适当地提供燃料。此外，控制器700可以被配置为从布置在燃料箱以内的燃料表传感器900接收有关燃料的信息。在通过燃料表传感器900测得的燃料的量小于先前存储的参考水平时，控制器700可以被配置为接收有关燃料的压力的信息并且基于所接收的有关燃料的压力的信息而操作第一闭塞装置500。

换言之，控制器700可以被配置为在基于燃料的压力确定燃料是否耗尽之前使用燃料表传感器900确定燃料箱中的燃料的量是否充足。如上所述，控制器700可以被配置为通过首先将通过燃料表传感器900测得的燃料的量与参考水平相比较检测燃料箱中的燃料的量，并且其次基于通过压力传感器600测得的燃料的压力检测燃料箱中的燃料是否耗尽来更准确地确定燃料箱和储油杯100中的燃料是否耗尽。

此外，在通过燃料表传感器900测得的燃料的量小于先前存储的参考水平时，控制器700可以被配置为产生燃料警告信号。换言之，在燃料箱中的燃料的量基于通过燃料表传感器900测得的燃料的量被确定为不足时，控制器700可以被配置为打开仪表板上的警告灯，以警告驾驶员燃料耗尽的情况，并且因此，可以使燃料箱再充填燃料。尤其是，本示例性实施方式可以应用于混合动力汽车。在车辆使用发动机运行的同时燃料耗尽时，燃料泵200的操作可以停止以防止燃料泵200过度操作，并且然后驾驶模式可以转变成电驱动模式，以防止燃料泵200损坏并确保车辆正常运行。

为了控制混合动力车辆的上述燃料泵系统，提供一种控制根据本发明的示例性实施方式的混合动力车辆的燃料泵系统的方法。如在图5中示出的，控制方法可以包括燃料量检查步骤S100，警告步骤S200，燃料压力检查步骤S300，关闭步骤S400。各个步骤或处理可以通过上述控制器执行。具体地，该方法可以包括将通过燃料表传感器测得的燃料的量与先前存储在控制器中的参考水平相比较，并且在测得的燃料的量小于参考水平时打开警告灯。另外，该方法可以包括将通过压力传感器测得的燃料的压力与先前存储在控制器中的参考压力相比较，并且在测得的燃料的压力小于参考压力时通过操作第一致动装置关闭燃料供应管。该方法可以进一步包括在关闭步骤S400之后的驾驶模式转变步骤S500。具体地，在燃料的压力小于参考水平时，燃料泵的操作可以停止，并且车辆的驾驶模式转变成电驱动模式。

如在图6中示出的，在根据本示例性实施方式的控制方法中，燃料泵200在S102中响应起动的发动机而操作时，可以在S104中将通过燃料表传感器900测得的燃料的量与参考水平相比较，并且在测得的燃料的量小于参考水平时，可以打开燃料警告灯以将警告消息传送给驾驶员。具体地，根据本示例性实施方式，在S302中，燃料的压力可以使用布置在储油杯100以内的燃料管路上的压力传感器600测量以检测燃料何时耗尽。在S402中，在测得的燃料的压力小于参考压力时，可以操作第一致动装置以关闭燃料供应管300。

具体地，响应燃料供应管300关闭，布置在燃料回流管400上的第二致动装置可以在步骤S404中打开。因此，在步骤S406中，通过燃料泵200泵送的燃料可以通过燃料回流管400回到储油杯100，而不是通过燃料供应管300提供至发动机侧。此外，在燃料的压力小于参考压力时，燃料泵的操作可以在S502中停止，并且车辆的驾驶模式可以在S504中转变成电驱动模式。因此，可以防止燃料泵200被损坏，并且车辆可以正常运 行。因此，可以防止燃料泵200由于燃料泵200在干情况下操作另外引起的摩擦热而被卡住。

在控制根据本发明的混合动力车辆的燃料泵的方法的另一个示例性实施方式中，燃料压力检查步骤S300可以包括将通过压力传感器测得的燃料的压力与参考压力相比较，其中压力传感器可以被配置为检测响应燃料泵的操作从燃料泵的储油杯提供至发动机侧的燃料的压力，并且关闭步骤S400可以包括在燃料压力检查步骤S300中测得的燃料的压力小于参考压力时停止燃料泵的操作。此外，根据本示例性实施方式的控制方法可以进一步包括驾驶模式转变步骤S500，在关闭步骤S400之后将车辆的驾驶模式转变成电驱动模式。

如上所述，在燃料压力检查步骤S300中测得的燃料的压力小于参考压力时，可以确定燃料箱中的燃料耗尽，并且可以执行关闭步骤S400，阻断至发动机侧的燃料的供应并且停止燃料泵的操作。此外，可以执行驾驶模式转变步骤S500，将发动机驱动驾驶模式转变成电驱动模式，以防止燃料泵由于过度操作而被损坏，并且确保车辆可以由于转变至电驱动模式而高效地运行。

可替换地，驾驶模式转变步骤S500可以在测得的燃料的压力等于或大于参考压力时使得燃料泵正常操作，并且因此，车辆可以由于发动机的操作而运行。此外，可以在燃料压力检查步骤S300之前执行燃料量检查步骤S100，即将测得的燃料的量与先前存储在控制器中的参考水平相比较，并且在测得的燃料的量小于参考水平时，可以执行警告步骤S200，即打开警告灯。如上所述，在燃料箱中剩余燃料的量小于参考水平时，可以警告并通知驾驶员燃料耗尽的情况。然后，在驾驶模式可以在驾驶模式转变步骤S500中转变，驾驶员会认识到驾驶模式已经顺畅转变。

根据具有上述结构的燃料泵200的系统，可以防止燃料泵200在燃料耗尽时继续操作，因此可以防止燃料泵200损坏。具体地，可以响应燃料 的耗尽来测量燃料的压力，并且在燃料的压力低时，燃料可以在燃料泵200以内循环而不是提供至发动机侧，从而防止燃料泵200由于摩擦热而被卡住。

尽管出于说明的目的已经描述了本发明的示例性实施方式，但本领域技术人员将理解，在不背离所附权利要求中所公开的本发明范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。