[发明专利]用于检测内燃机燃料的设备和/或导管

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测液体特性的设备，例如检测至少一种液体的种类，和/或混合液体中不同液体的百分比，和/或液体中的元素组成，和/或液体中元素的浓度，例如检测某种内燃机用液体燃料，如汽油、柴油、乙醇等。

较佳地，本发明涉及一种装配有适当装置的检测设备，尤其是通过液压和/或机械类装置，用于将该检测设备连接或装配到可燃液体或燃料的燃料导管，尤其是，连接或装配到与内燃机的阀门或者喷油嘴相连的燃料导管，例如所谓的“燃料分配管”。

通常，该连接或装配装置可以从所述设备上拆除，便于诸如维修或者更换上述设备或者相关联的燃料导管。

背景技术

现有的内燃机中，无论是以汽油、柴油或者其它燃料进行工作，对引擎燃料进行检测的需求都在逐步增长，从而使汽车控制系统可以对引擎操作进行必要的改变。

在电子控制时，上述改变可以通过修改混合燃料注入参数实现(例如，根据所谓的“引擎测绘”方式)。

另一方面，由于燃料中可能存在一定浓度的杂质或者其他混合物，尤其是当燃料中含有水时，会引起发生引擎操作故障的风险，或者由于燃料中含有不同燃料的混合物，所以对燃料质量检测的需求也非常强烈。

其中，被称为“多种燃料引擎”对燃料检测的依赖性更强，所谓“多种燃料引擎”指的是引擎能够使用不同类型的燃料来工作，例如乙醇和汽油、天然气和汽油等。

现有技术中公知的几类传感器，如光学传感器、电子传感器、磁性传感器等，均是通过检测不同的物理参数进行工作。

关于上述传感器所需要考虑的一个重要方面是它们在引擎中的位置；事实上，总是找不到足够的空间放置，从而影响所要进行的这类测量。

例如，若传感器被置于汽车油箱附近，由于不同燃料的密度不同或燃料和其中所含的水的密度不同，可能导致由于不同密度的液体分层而使得传感器读取错误。

事实上，上述情况下，传感器将检测其所浸入的液体层的液体浓度，而不考虑形成不同层的(高于或低于该液体层)的其它液体的浓度。

由于上述及其它原因，最好将传感器置于燃料引擎的燃料回路上，也就是油箱下游。在德国专利申请DE10309720中描述了一些传感器的可能的布置方式的例子，其中传感器被置于柴油机的喷油嘴中；或者如同例如在美国专利US6,885,199中所公开的那样，沿着燃料分配管布置传感器。

上述解决方案是专为喷射式引擎设计的，包括一般引擎(以柴油或汽油为燃料)及上述多种燃料引擎，并且每个汽缸对应一个喷油器。

显然上述将传感器与喷油器相关联的技术方案可能难以在多缸引擎中实施，例如四缸或者更多缸的引擎或者具有大量的传感器的引擎。

在这种情况下，每一个传感器将提供进入相应汽缸中的燃料的信息，因此引擎控制系统(一般为电子控制单元)将不得不处理可能互不相同的燃料信息。

即使在原理上上述引擎控制系统可以获得一个精确的注油调节，它也将使燃料注入管理程序变的更加复杂；因此，在一些应用中，例如低成本汽车，每一个汽缸配置一个传感器在经济层面上是不可行的。

此外，置于喷油器内的传感器必须很小，这也将导致传感器较难制作并且制作成本较高。

并且如果将传感器安装于引擎附近，例如本申请人在专利文献EP2108809和WO2011055295中描述的燃料加热器那样，可能会造成传感器过热，从而导致更大的数据读取错误。因此，类似上述美国专利US6,885,199中描述的将传感器沿着燃料导管安装的那些解决方案，有可能由于上述燃料加热器的存在而导致传感器无效。

值得一提的是具有不同配置的那些传感器也拥有不同的转换函数，因此需要专用系统(仪器、软件等)根据不同的情况对其进行控制，从而产生较高的费用。

基于此点，折中的解决方案是将传感器插入燃料导管中，该燃料导管用于将燃料送入喷油嘴或汽缸，其在汽油引擎中被称为“燃料分配管”，在柴油引擎中被称为“公共供油管”。

然而这也可能是其限制因素，不只是因为传感器靠近燃料加热器可能影响传感器的性能，还因为如果传感器被放入“燃料分配管”或“公共供油管”中，就很难找到足够的空间把加热器也加入其中。

发明内容

本发明旨在克服现有技术传感器中存在的缺陷。

也就是说本发明要解决的技术问题是提供一种用于检测液体特性的设备，尤其是但不限于，检测内燃机燃料或燃料混合物，该设备允许通过简单的方法进行可靠检测，也就是在实质上不改变引擎的燃料供给方式下进行检测。