[发明专利]用于控制车辆内压缩天然气燃料箱的截止阀的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及压缩天然气(CNG)车辆并且更具体地涉及用于控制车辆内CNG燃料箱的截止阀的系统和方法。

背景技术

此处所提供的背景技术描述用于大体呈现本公开的背景的目的。目前署名的发明人的工作，就在背景技术部分中对其的描述程度以及在提交时可能不构成现有技术的说明书的方面而言，既不明确地也不隐含地被视为针对本公开的现有技术。

内燃机通过进气系统将空气吸入进气歧管，所述进气系统可以通过节气门调节。空气被分配到多个气缸中并且与燃料结合以生成空气/燃料(A/F)混合物。气缸内的活塞压缩A/F混合物。然后使被压缩的A/F混合物燃烧。A/F混合物的燃烧驱动活塞，所述活塞可旋转地转动曲柄并且生成驱动扭矩。

燃料可以包括化石燃料。例如，燃料可以是石油（即，汽油）或天然气。可以对天然气加压并且将其称为压缩天然气(CNG)。具体地，对CNG加压并且将其储存在压力调节的燃料箱而非典型的燃料箱中。以CNG为动力的车辆可以包括多个用于储存CNG燃料的燃料箱。例如，燃料箱可以是圆柱形或球形的。燃料箱可被存储在车辆的后备箱中或在车辆的下面。

发明内容

用于车辆的控制系统包括燃料箱选择模块、燃料耗尽确定模块、和燃料压力平衡模块。当启用条件得到满足并且已经打开N个截止阀第一预定时段时，燃料箱选择模块分别关闭N个压缩天然气(CNG)燃料箱的N个截止阀中的(N-M)个，其中N是大于1的整数并且M是小于N的整数。燃料耗尽确定模块基于燃料参数确定M个CNG燃料箱是否已经提供了预定量的燃料。当M个CNG燃料箱已经提供了预定量的燃料时，燃料压力平衡模块打开N个截止阀第一预定时段。

用于车辆的方法包括：当启用条件得到满足并且已经打开N个截止阀第一预定时段时，分别关闭N个压缩天然气(CNG)燃料箱的N个截止阀中的(N-M)个，其中N是大于1的整数并且M是小于N的整数；基于燃料参数确定M个CNG燃料箱是否已经提供了预定量的燃料；以及当M个CNG燃料箱已经提供了预定量的燃料时，打开N个截止阀第一预定时段。

本发明提供了以下技术方案：

方案1. 一种用于车辆的控制系统，所述控制系统包括：

燃料箱选择模块，其当启用条件得到满足并且已经打开N个截止阀第一预定时段时关闭N个压缩天然气(CNG)燃料箱的所述N个截止阀中的(N-M)个，其中N是大于1的整数并且M是小于N的整数；

燃料耗尽确定模块，其基于燃料参数确定所述M个CNG燃料箱是否已经提供了预定量的燃料；以及

燃料压力平衡模块，其当所述M个CNG燃料箱已经提供了所述预定量的燃料时打开所述N个截止阀第一预定时段。

方案2. 根据方案1所述的控制系统，其中M等于1。

方案3. 根据方案1所述的控制系统，其中所述第一预定时段是用于燃料压力在全部所述N个CNG燃料箱中平衡的时段，并且所述第一预定时段基于所述N个CNG燃料箱中的每一个的箱参数。

方案4. 根据方案3所述的控制系统，其中所述N个CNG燃料箱中的每一个的箱参数包括所述CNG燃料箱的容积和流出CNG燃料箱的流速中的至少一个。

方案5. 根据方案1所述的控制系统，其中所述燃料参数包括燃料流速、所述M个CNG燃料箱中的燃料水平、和第二预定时段中的至少一个。

方案6. 根据方案5所述的控制系统，其中所述第二预定时段是在燃料平衡运行之间的时段并且是制造商定义的和驾驶员定义的中的一个。

方案7. 根据方案5所述的控制系统，其中所述燃料压力使用燃料压力传感器测量，并且所述M个CNG燃料箱中的燃料水平根据测量出的燃料压力计算。

方案8. 根据方案7所述的控制系统，其中所述总燃料水平根据计算出的所述M个CNG燃料箱中的燃料水平预测。

方案9. 根据方案8所述的控制系统，其中所述启用条件包括燃料温度大于预定温度、表明所述N个截止阀运转正常的诊断状态、以及总燃料水平大于预定总燃料水平中的至少一个，其中所述燃料温度使用燃料温度传感器测量。

方案10. 根据方案8所述系统的控制，进一步包括：

禁用模块，其当(i)所述启用条件未得到满足或(ii)切断事件或安全关闭事件已经发生时禁用所述燃料箱选择模块和所述燃料压力平衡模块中的至少一个。