一种发动机燃油含水监测方法及系统与流程

1.本发明涉及柴油机电子技术，更具体地说，它涉及一种发动机燃油含水监测方法及系统。


背景技术：

2.内燃机的工作过程对燃油品质有着很高的要求。随着共轨系统和排放的不断升级，燃油品质越来越重要。如燃油中含有大量水分不能及时处理，会严重影响内燃机的可靠性。因此，一套优秀的燃油含水报警装置也是内燃机至关重要的一部分。对于内燃机燃油含水的准确判断是改善内燃机综合性能的途径之一，而内燃机的故障控制逻辑模块与燃油含水传感器硬件息息相关。
3.目前，内燃机有两种常用燃油含水传感器，一种为浮子式，一种为电子式。
4.其中，浮子式传感器的浮子密度介于柴油和水之间，随着水位上升，浮子也跟着上升，浮子内置有磁簧管，磁簧到顶部会触发柱子里面的感应器导通，进而报警电路就导通，水位指示灯报警。即可以简单理解为浮子式传感等同于一个电开关的功能。
5.但不管是何种燃油含水传感器(以下统称为传感器)，当其探测到燃油时，传感器的电阻非常大(如兆欧级别)，而ecu上拉电阻阻值为120千欧，所以水位传感器的电压占比大，可认为此时的传感器处于断路状态，此时ecu的管脚探测到为高电平信号。当传感器探测到水时导致其探测端短路，传感器电压占比变小，ecu管脚探测到的电平变低，此时的ecu将启动报警系统。然而，目前的ecu无法判断传感器线束的通断性能。倘若在传感器线束断路时，ecu的管脚是一直输出高电平的。即不管燃油内的含水情况如何，ecu一直判断燃油内的含水是处于正常范围的。这样就完全反应不出燃油内的真实含水量，存在较大的安全风险。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种发动机燃油含水监测方法及系统，解决了目前的ecu不能监测到因线束断路故障引起的燃油含水误判的问题。
7.本发明所述的一种发动机燃油含水监测方法，预设第一端电压、第二端电压和第三端电压；设一与传感器并联连接的分压装置，以使燃油无水时，ecu采集到的传感器电压信号为第一端电压；燃油有水时，ecu采集到的传感器电压信号为第二端电压；线束断路时，ecu采集到的传感器电压信号为第三端电压。
8.通过设置不同的报警电压区间，根据电压的大小辨别故障种类，从而为内燃机增加可靠性、智能性。
9.作进一步的改进，为所述第一端电压、第二端电压和第三端电压均设置一误差范围；若所述ecu采集到的传感器电压信号与其相对应的端电压之间的差值位于所述误差范围以内时，则所述ecu根据所述传感器电压信号发出设定的控制信号；否则，所述ecu发出故障报警信号。
10.进一步的，所述第三端电压设为ecu上拉电阻连接的电压源输出的电压源电压；所述第二端电压设为1v电压；所述第一端电压设为第二端电压与第三端电压和值的二分之一。
11.更进一步的，所述误差范围为
±
(0.2～0.5)v。
12.一种发动机燃油含水监测系统，包括ecu、电压源、上拉电阻rl和传感器；所述ecu的第一管脚和第二管脚分别与传感器的两端电性连接，所述ecu的第一管脚通过上拉电阻rl与电压源电性连接；还包括分压装置；所述分压装置与传感器电性连接；
13.所述ecu用于根据所述的监测方法对燃油中的含水进行监测。
14.本发明通过增加一个分压装置，实现了在燃油不含水时，传感器两端有一端电压输出；当燃油含有水时，传感器两端为另一端电压；而在线束断路时，传感器的两端为与上述两个端电压均不相同的端电压。并通过在ecu中设置不同的报警电压区间，根据端电压的大小辨别故障种类，其改动小，十分易于实现。
15.进一步的，所述分压装置主要由分压电阻rz组成。
16.更进一步的，所述上拉电阻rl与传感器连接的一端通过第一电阻r1与ecu的第一管脚电性连接。
17.有益效果
18.本发明的优点在于：通过与传感器并联设置的分压装置，并通过在ecu中设置不同的报警电压区间，根据电压的大小辨别故障种类，从而为内燃机增加可靠性、智能性。其改动简单，易于实现，补充完善了传统的监测系统的缺陷，提高了发动机的智能水平。
附图说明
19.图1为本发明的监测系统电路结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
21.本发明的一种发动机燃油含水监测方法，在ecu中预设第一端电压、第二端电压和第三端电压。设一与传感器并联连接的分压装置，以使燃油无水时，ecu采集到的传感器电压信号为第一端电压；燃油有水时，ecu采集到的传感器电压信号为第二端电压；线束断路时，ecu采集到的传感器电压信号为第三端电压。通过分压装置的设置，能使ecu根据其所采集到的传感器电压信号判断出燃油中含水的情况以及传感器线束的通断情况，提高内燃机的电控智能性，及其使用安全性。
22.考虑到电压源输出电压的浮动以及传感器线束的内阻问题，为确保ecu能更准确的判断所采集到的传感器信号与其相对应的端电压，本实施例为第一端电压、第二端电压和第三端电压均设置一误差范围。
23.若ecu采集到的传感器电压信号与其相对应的端电压之间的差值位于误差范围以内时，则ecu根据传感器电压信号发出设定的控制信号。如，当ecu采集到的传感器电压信号等于第一端电压时，则ecu判断燃油中无水，此时的ecu将会正常工作。当ecu采集到的传感器电压信号等于第二端电压时，则ecu判断燃油中含水，此时的ecu将发出燃油含水的报警
信号。当ecu采集到的传感器电压信号等于第三端电压时，则ecu判断传感器线束出现了断路的现象，此时的ecu将发出线束断路报警信号。
24.若ecu采集到的传感器电压信号与其相对应的端电压之间的差值位于误差范围以外时，ecu发出故障报警信号，以提醒工作人员监测系统出现了故障，需要对其进行检修处理。这样的设置能很好的确保了监测系统运行的可靠性。
25.优选的，误差范围为
±
(0.2～0.5)v。更具体的为
±
0.5v。将ecu所采集到的传感器电压信号与端电压之间的误差限定于
±
0.5v的范围内，能确保监测系统运行的稳定可靠性，避免判断错误的问题。
26.本实施例中，第三端电压设为ecu上拉电阻连接的电压源输出的电压源电压，即5v电压。第二端电压设为1v电压。第一端电压设为第二端电压与第三端电压和值的二分之一，即3v电压。通过这样的设置，将三个端电压之间的差值进行了最大化处理，能有效的降低了因监测系统故障导致ecu采集到的传感器信号对应到其他的端电压上的问题，保证了监测系统的准确性。
27.参阅图1，一种发动机燃油含水监测系统，包括ecu、电压源、上拉电阻rl和传感器；ecu的第一管脚和第二管脚分别与传感器的两端电性连接，ecu的第一管脚通过上拉电阻rl与电压源电性连接。其中，ecu用于根据上述监测方法对燃油中的含水进行监测。
28.监测系统还包括分压装置。分压装置与传感器电性连接，且分压装置连接在靠近传感器的一端。其中，分压装置主要由分压电阻rz组成。上拉电阻rl与传感器连接的一端通过第一电阻r1与ecu的第一管脚电性连接，上拉电阻rl和第一电阻r1均位于靠近ecu管脚的一端。
29.如图1所示，图1中的可变电阻rv表示传感器的内阻。
30.当燃油中有水时，传感器的两端短路，即可变电阻rv＝0ω。由于上拉电阻rl以及第一电阻r1的分压作用，此时的ecu第一、第二的两个管脚之间的电压差u＝1v
±
0.5v。据此，ecu则判断为燃油中含水，进而发出燃油含水的报警信号，以提醒工作人员对燃油中的水进行清理。
31.当燃油中不含水时，传感器两端之间的电阻无穷大，则可认为可变电阻rv为无穷大。此时的电压源输出电压经过上拉电阻rl后，再通过第一电阻r1和分压电阻rz的分压，使得ecu的两个管脚之间的电压差为u＝3v
±
0.5v。据此，ecu判断燃油中无水。
32.当传感器与ecu之间的线束存在断路的情况时，由于电压源的输出电压不能经过传感器和/或分压电阻rz使得ecu的两个管脚形成回路，因此，ecu与电压源连接的一管脚始终处于高电平，而另一管脚始终处于低电平，即可认为ecu两管脚之间的电压差为u＝5v
±
0.5v。据此，ecu则判断线束断路，发出线束断路报警信号。
33.总的来说，本发明通过增加一个分压电阻rz，并通过在ecu中设置不同的报警电压区间，根据电压的大小辨别故障种类，从而为内燃机增加可靠性、智能性。其改动简单，易于实现，补充完善了传统的监测系统的缺陷，提高了发动机的智能水平。
34.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。