一种燃油系统及燃油系统保护方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种燃油系统保护方法。此外，本发明还涉及一种用于实施上述燃油系统保护方法的燃油系统。

背景技术

叉车市场存在许多不正规渠道采购的柴油，叉车用户用油不规范，对油料桶混用，导致柴油的油品较差；叉车用户对设备的维护意识差，放水操作不够简便，很多用户不能及时对油水分离器进行放水维护，导致杂质、水分进入发动机油泵，堵塞、磨锈蚀燃油系统，引起发动机故障。

现有的油水分离器在放水的过程中需要手动操作，由于油水分离器的操作空间狭小，手动放水费时费力；另外，现有的燃油系统结构中，油水分离器在使用的过程中，油分分离器未及时放水会使水分和杂质进入发动机燃油系统，引发发动机故障，降低发动机的使用寿命。

综上所述，如何提供一种可对发动机进行保护的燃油系统保护方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种燃油系统保护方法，在使用的过程中会根据油水分离器内的水位信号、压力信号以及水分含量信号，控制发动机的工作模式，能够及时的对油水分离器进行放水和维护，避免对发动机造成损伤，提高了对发动机的保护效果。

本发明的另一目的是提供一种用于实施上述燃油系统保护方法的燃油系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种燃油系统保护方法，包括：

步骤S1，获取油水分离器内的水位信号、压力信号以及水分含量信号；

步骤S2，根据所述水位信号，判断所述油水分离器内的水位是否低于或等于第一水位预设值，若是，则进入步骤S3，若否，则进入步骤S5；

步骤S3，根据所述水分含量信号，判断所述油水分离器的水分含量是否超过第一预设水分含量，若否，则进入步骤S4；若是，则进入步骤S6；

步骤S4，根据所述压力信号，判断所述油水分离器内的压力是否超过第一预设压力值，若否，则进入步骤S10；若是，则进入步骤S7；

步骤S5，判断所述油水分离器内的水位是否高于第二水位预设值，所述第二水位预设值高于所述第一水位预设值，若否，则进入步骤S8；若是，则进入步骤S9；

步骤S6，判断所述油水分离器的水分含量是否超过第二预设水分含量，所述第二预设水分含量高于所述第一预设水分含量；若否，则进入步骤S8；若是，则进入步骤S9；

步骤S7，判断所述油水分离器的压力是否超过第二预设压力值，所述第二预设压力值大于所述第一预设压力值，若否，则进入步骤S8；若是，则进入步骤S9；

步骤S8，控制所述发动机在下次启动时进入限速限扭模式；

步骤S9，控制所述发动机进入保护模式，处于保护状态下的所述发动机熄火后下次无法启动；

步骤S10，控制所述发动机正常工作。

优选的，所述判断所述油水分离器内的水位是否高于第二水位预设值，所述第二水位预设值高于所述第一水位预设值，若否，则进入步骤S8之前包括：

步骤S51，控制所述发动机发出水位报警信息，以提醒用户对所述油水分离器进行放水操作。

优选的，所述判断所述油水分离器的水分含量是否超过第二预设水分含量，所述第二预设水分含量高于所述第一预设水分含量；若否，则进入步骤S8之前包括：

步骤S61，控制所述发动机发出水分含量报警信息，以提醒用户对所述油水分离器进行检查。

优选的，所述判断所述油水分离器的压力是否超过第二预设压力值，所述第二预设压力值大于所述第一预设压力值，若否，则进入步骤S8之前包括：

步骤S71，控制所述发动机发出压力报警信息，以提醒用户对所述油水分离器的滤芯进行更换维护。

优选的，所述控制所述发动机进入限速限扭模式，包括：

控制所述发动机限扭40％，且限制转速小于或等于1500r/min。

优选的，所述控制所述发动机下次启动时进入限速限扭模式之后包括：

步骤S81，控制所述发动机进入计时模式；

步骤S82，判断限定维护时间之后，所述油水分离器内的水位处于低水位、所述油水分离器的水分含量小于或等于第一预设水分含量、所述油水分离器内的压力小于或等于第一预设压力值是否同时满足，若是，则进入步骤S10，若否则进入步骤S9。

一种燃油系统，用于实施上述任一项所述的燃油系统保护方法，包括：油水分离器、水位传感器、压力传感器、水分含量传感器和发动机控制单元；

所述水位传感器用于获取水位信号；所述压力传感器用于获取压力信号；所述水分含量传感器用于获取水分含量信号；所述发动机控制单元用于接收所述水位信号、所述压力信号和所述水分含量信号，并根据所述水位信号、所述压力信号和所述水分含量信号控制所述发动机工作；

所述水位传感器、所述压力传感器和所述水分含量传感器均设置于所述油水分离器。

优选的，所述油水分离器设置有自动放水阀，所述水位传感器设置于所述自动放水阀。

优选的，所述自动放水阀设置有一键放水按钮。

优选的，所述水位传感器包括四个高度不同、用于检测水位的针脚，且四个所述针脚互为断开状态。

在使用本发明提供的燃油系统保护方法的过程中，首先需要获取油水分离器内的水位信号、压力信号以及水分含量信号，然后根据所获取的水位信号，判断油水分离器内的水位是否低于或等于第一水位预设值，若是，则说明油水分离器内的水位处于低水位，不需要对油水分离器进行放水；若否，则需要进一步判断油水分离器内的水位是否高于第二水位预设值，若否，则油水分离器内的水位处于高水位，则进入步骤S8，控制发动机在下次启动时进入限速限扭模式；若是，则油水分离器内的水位处于危险水位，则进入步骤S9，控制发动机进入保护模式，处于保护状态下的发动机熄火后下次无法启动。

当油水分离器内的水位低于或等于第一水位预设值时，则根据水分含量信号，进一步判断油水分离器的水分含量是否超过第一预设水分含量，若是，则进一步判断油水分离器的水分含量是否超过第二预设水分含量，第二预设水分含量高于第一预设水分含量，若否，则进入步骤S8，控制发动机在下次启动时进入限速限扭模式；若高于第二预设水分含量，则进入步骤S9。

若油水分离器的水分含量低于或等于第一预设水分含量，则根据所获取的压力信号，进一步对油水分离器内部的压力进行判断，判断油水分离器内的压力是否超过第一预设压力值，若是，则进一步判断是否超过第一预设压力值，若油水分离器内的压力处于第一预设压力值与第二预设压力值之间，则进入步骤S8，控制发动机在下次启动时进入限速限扭模式；若油水分离器内的压力高于第二预设压力值，则进入步骤S9。

若油水分离器内的水位未超过第一水位预设值、油水分离器的水分含量小于或等于第一预设水分含量、油水分离器内的压力小于或等于第一预设压力值同时满足，则进入步骤S10，控制发动机正常工作。

相比于现有技术，本发明所提供的燃油系统保护方法在实施的过程中，可以对油水分离器内的水位信号、压力信号以及水分含量信号进行获取，并根据获取的水位信号、压力信号以及水分含量信号对油水分离器的状态进行判断，只有在水位信号、压力信号以及水分含量信号均符合要求的情况下，才控制发动机正常工作；在油水分离器内的水位信号、压力信号以及水分含量信号中的至少一者不符合设定要求的情况下，且水位高于第二水位预设值、水分含量高于第二预设水分含量、压力超过第二预设压力值中的至少一者出现时，则控制发动机进入保护模式，在熄火后无法进行启动。未出现水位高于第二水位预设值、水分含量高于第二预设水分含量、压力超过第二预设压力值中的任何一种，当出现了水位高于第一水位预设值但未超过第二水位预设值、水分含量高于第一预设水分含量但未超过第二预设水分含量、压力超过第一预设压力值但未超过第二预设压力值中的至少一者的情况下，则控制发动机在下一次启动时进入限速限扭模式。可以及时对油水分离器进行放水和维护，保证了油水分离器的正常工作，提高了对发动机的保护。

此外，本发明还提供了一种用于实施上述燃油系统保护方法的燃油系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明中的水位传感器检测到水位处于低水位的状态示意图；

图2为本发明中的水位传感器检测到水位处于高水位的状态示意图；

图3为本发明中的水位传感器检测到水位处于危险水位的状态示意图；

图4为本发明所提供的燃油系统的具体实施例的结构示意图；

图5为油水分离器的结构示意图；

图6为图5中油水分离器的俯视图；

图7为自动放水阀的原理示意图；

图8为自动放水阀的前视示意图；

图9为自动放水阀的侧视示意图；

图10为自动放水阀的俯视示意图；

图11为本发明所提供的燃油系统保护方法的具体实施例的流程示意图。

图1-11中：

1为一号针脚、2为二号阵脚、3为三号针脚、4为四号针脚、5为水位线、6为进水口、7为出水口、8为电磁阀、9为叉车燃油箱内滤网、10为油水分离器、11为粗滤设备、12为发动机精滤设备、13为发动机高压油泵、14为发动机、15为发动机控制单元、16为压力传感器、17为水分含量传感器、18为水位报警灯、19为压强报警灯、20为水分含量报警灯、21为一键放水按钮、22为自动放水阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种燃油系统保护方法，可以对油水分离器内的水位信号、压力信号以及水分含量信号进行获取，并根据获取的水位信号、压力信号以及水分含量信号对油水分离器的状态进行判断，并根据油水分离器的状态对发动机的工作模式进行控制，保证了油水分离器的正常工作，提高了对发动机的保护。本发明的另一核心是提供一种用于实施上述燃油系统保护方法的燃油系统。

请参考图1-11。

本具体实施例提供的燃油系统保护方法，包括：

步骤S1，获取油水分离器10内的水位信号、压力信号以及水分含量信号。

上述步骤S1中，可以通过对应的传感器获取水位信号、压力信号以及水分含量信号。

步骤S2，根据水位信号，判断油水分离器10内的水位是否低于或等于第一水位预设值，若是，则进入步骤S3，若否，则进入步骤S5。

上述步骤S2中，第一水位预设值为事先设定的水位值，在水位低于或等于第一水位预设值时，则说明油水分离器10内的水位处于正常水位，不需进行放水操作。

步骤S3，根据水分含量信号，判断油水分离器10的水分含量是否超过第一预设水分含量，若否，则进入步骤S4；若是，则进入步骤S6。

上述步骤S3中，第一预设水分含量是预先设定的水分含量数值，当油水分离器10内的水分含量小于或等于第一预设水分含量时，则油水分离器10内的水分含量正常，当油水分离器10内的水分含量超过第一预设水分含量时，则需要对油水分离器10进行检查。

步骤S4，根据压力信号，判断油水分离器10内的压力是否超过第一预设压力值，若否，则进入步骤S10；若是，则进入步骤S7。

第一预设压力值是预先设定的压力数值，当油水分离器10内的压力小于或等于第一预设压力值时，则油水分离器10内的压力正常，当油水分离器10内的压力大于第一预设压力值时，则需要对油水分离器10内的滤芯进行更换维护。

步骤S5，判断油水分离器10内的水位是否高于第二水位预设值，第二水位预设值高于第一水位预设值，若否，则进入步骤S8；若是，则进入步骤S9。

油水分离器10内的水位超过第一水位预设值但是没有超过第二水位预设值时，则油水分离器10内的水位位于高水位，此时需要对油水分离器10进行放水操作，但是为了使车辆可以行驶至合适的位置进行放水，可以在下一次启动时对发动机14的转速扭矩进行限制。当油水分离器10内的水位超过第二水位预设值时，此时油水分离器10内的水位处于危险水位，需要使发动机14进入保护模式。

步骤S6，判断油水分离器10的水分含量是否超过第二预设水分含量，第二预设水分含量高于第一预设水分含量；若否，则进入步骤S8；若是，则进入步骤S9。

第二预设水分含量的数值一般为第一预设水分含量的1.1倍或1.2倍，当然还可以是其它数值，在此不做赘述。

步骤S7，判断油水分离器10的压力是否超多第二预设压力值，第二预设压力值大于第一预设压力值，若否，则进入步骤S8；若是，则进入步骤S9。

第二预设压力值一般为第一预设压力值的1.1倍，当然还可以是其它数值，在此不做赘述。

步骤S8，控制发动机14在下次启动时进入限速限扭模式。

上述步骤中，可以使限速限扭包括控制发动机14限扭至原扭矩的40％，且限制转速小于或等于1500r/min，当然，还可以是其它限扭限速的数值，具体根据实际情况进行确定，在此不做赘述。

步骤S9，控制发动机14进入保护模式，处于保护状态下的发动机14熄火后下次无法启动。

步骤S10，控制发动机14正常工作。

在使用本具体实施例提供的燃油系统保护方法的过程中，首先需要获取油水分离器10内的水位信号、压力信号以及水分含量信号，然后根据所获取的水位信号，判断油水分离器10内的水位是否低于或等于第一水位预设值，若是，则说明油水分离器10内的水位处于低水位，不需要对油水分离器10进行放水；若否，则需要进一步判断油水分离器10内的水位是否高于第二水位预设值，若否，则油水分离器10内的水位处于高水位，则进入步骤S8，控制发动机14在下次启动时进入限速限扭模式；若是，则油水分离器10内的水位处于危险水位，则进入步骤S9，控制发动机14进入保护模式，处于保护状态下的发动机14熄火后下次无法启动。

当油水分离器10内的水位低于或等于第一水位预设值时，则根据水分含量信号，进一步判断油水分离器10的水分含量是否超过第一预设水分含量，若是，则进一步判断油水分离器10的水分含量是否超过第二预设水分含量，第二预设水分含量高于第一预设水分含量，若否，则进入步骤S8，控制发动机14在下次启动时进入限速限扭模式；若高于第二预设水分含量，则进入步骤S9。

若油水分离器10的水分含量低于或等于第一预设水分含量，则根据所获取的压力信号，进一步对油水分离器10内部的压力进行判断，判断油水分离器10内的压力是否超过第一预设压力值，若是，则进一步判断是否超过第一预设压力值，若油水分离器10内的压力处于第一预设压力值与第二预设压力值之间，则进入步骤S8，控制发动机14在下次启动时进入限速限扭模式；若油水分离器10内的压力高于第二预设压力值，则进入步骤S9。

若油水分离器10内的水位未超过第一水位预设值、油水分离器10的水分含量小于或等于第一预设水分含量、油水分离器10内的压力小于或等于第一预设压力值同时满足，则进入步骤S10，控制发动机14正常工作。

相比于现有技术，本具体实施例所提供的燃油系统保护方法在实施的过程中，可以对油水分离器10内的水位信号、压力信号以及水分含量信号进行获取，并根据获取的水位信号、压力信号以及水分含量信号对油水分离器10的状态进行判断，只有在水位信号、压力信号以及水分含量信号均符合要求的情况下，才控制发动机14正常工作；在油水分离器10内的水位信号、压力信号以及水分含量信号中的至少一者不符合设定要求的情况下，且水位高于第二水位预设值、水分含量高于第二预设水分含量、压力超过第二预设压力值中的至少一者出现时，则控制发动机14进入保护模式，在熄火后无法进行启动。未出现水位高于第二水位预设值、水分含量高于第二预设水分含量、压力超过第二预设压力值中的任何一种，当出现了水位高于第一水位预设值但未超过第二水位预设值、水分含量高于第一预设水分含量但未超过第二预设水分含量、压力超过第一预设压力值但未超过第二预设压力值中的至少一者的情况下，则控制发动机14在下一次启动时进入限速限扭模式。可以及时对油水分离器10进行放水和维护，保证了油水分离器10的正常工作，提高了对发动机14的保护。

在上述步骤S6中判断油水分离器10的水分含量是否超过第二预设水分含量，第二预设水分含量高于第一预设水分含量；若否，则进入步骤S8之前包括：

步骤S61，控制发动机14发出水分含量报警信息，以提醒用户对油水分离器10进行检查。

上述水分含量警报信息可以是控制对应的警示灯点亮，也可以是控制对应的蜂鸣器发出声音，具体根据实际情况确定。

水分含量警报信息发出之后，提醒用户对油水分离器10进行检查，若油水分离器10检查之后没有问题，则对燃油进行检查和更换，以防止使用经过过滤之后仍然不合格的劣质燃油对发动机14造成损伤。

在上述步骤S7中判断油水分离器10的压力是否超过第二预设压力值，第二预设压力值大于第一预设压力值，若否，则进入步骤S8之前包括：

步骤S71，控制发动机14发出压力报警信息，以提醒用户对油水分离器10的滤芯进行更换维护。

上述压力报警信息可以是控制对应的警示灯点亮，也可以是控制对应的蜂鸣器发出声音，具体根据实际情况确定。

发动机14发出压力报警信息后，需要将车辆开至指定位置并对油水分离器10的滤芯进行更换维护，以防止过滤不完全的燃油进入发动机14对发动机14造成损伤。

上述步骤S5中判断油水分离器10内的水位是否高于第二水位预设值，第二水位预设值高于第一水位预设值，若否，则进入步骤S8之前包括：

步骤S51，控制发动机14发出水位报警信息，以提醒用户对油水分离器10进行放水操作。

上述水位报警信息可以是控制对应的警示灯点亮，也可以是控制对应的蜂鸣器发出声音，具体根据实际情况确定。

发动机14发出水位报警信息之后，提醒用户进行放水，此时用户需要把车辆开至指定维护地点之后，对油水分离器10进行放水操作，直至水位再次低于第一水位预设值，发动机14的ECU检测到低水位信号时，停止发出水位报警信息，并控制停止放水操作。

上述步骤S8中，控制发动机14下次启动时进入限速限扭模式之后包括：

步骤S81，控制发动机14进入计时模式；

步骤S82，判断限定维护时间之后，油水分离器10内的水位处于低水位、油水分离器10的水分含量小于或等于第一预设水分含量、油水分离器10内的压力小于或等于第一预设压力值是否同时满足，若是，则进入步骤S10，若否则进入步骤S9。

在实际控制的过程中，当发动机14进入计时模式之后，限定维护时间可以设置为8小时，也可以是其它时间，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

在8小时之后，根据实时接收到的水位信号、压力信号以及水分含量信号进行判断，当油水分离器10内的水位高于第一水位预设值时、水分含量超过第一预设水分含量、压力超过第一预设压力值中的至少一者出现，则需要控制发动机14进入保护模式；或者是限定维护时间之后依然没有对油水分离器10进行检查或没有对油水分离器10的滤芯进行更换维护时，则需要控制发动机14进入保护模式。

由于部分燃油品质较差，即使经过过滤后燃油中水分含量依然过高，水分随燃油进入发动机14后对发动机14相关部件造成损坏，通过使用本发明提供的燃油系统保护方法对发动机14进行保护，可以在水分含量超标、水位过高、压力过大的情况下进行限扭限速，或熄火保护，延长了发动机14的使用寿命。

除了上述燃油系统保护方法，本发明还提供一种用于实施上述实施例公开的燃油系统保护方法的燃油系统，该燃油系统包括：油水分离器10、水位传感器、压力传感器16、水分含量传感器17和发动机控制单元15；水位传感器用于获取水位信号；压力传感器16用于获取压力信号；水分含量传感器17用于获取水分含量信号；发动机控制单元15用于接收水位信号、压力信号和水分含量信号，并根据水位信号、压力信号和水分含量信号控制发动机14工作；水位传感器、压力传感器16和水分含量传感器17均设置于油水分离器10。

可以在油水分离器10设置自动放水阀22，水位传感器设置于自动放水阀22中。

为了方便放水操作，可以在自动放水阀22设置一键放水按钮21，在需要对油水分离器10进行放水时，只需按下放水按钮即可，使放水操作的过程简化，易操作。

如图1-3所示，水位传感器包括四个高度不相同的、用于检测水位的针脚，且四个针脚互为断开状态。其中四个针脚依次为一号针脚1、二号针脚、三号针脚3和四号针脚4，二号针脚为基准，一号阵脚与二号阵脚2的高度可以设置为相同，一号针脚1、三号针脚3、四号针脚4的高度依次增高；使用的过程中，如图1所示，水位线5在所有针脚的下部，四根针脚处于互为断开状态，此时判断水位处于低水位，当水位处于低水位时，需要停止发出水位报警信息，并使自动放水阀22断电，停止放水；当水位超过一号针脚1低于三号针脚3时，一号针脚1、二号针脚导通，此时水位处于正常状态，不需要改变发动机14的工作状态。

如图2所示，水位线5超过三号针脚3，此时一号针脚1、二号针脚、三号针脚3互为连接状态，此时发动机14发出水位报警信息，提醒用户操作放水开关，并在下次启动时对发动机14进行限速限扭，限扭至40％，转速限至1500转，供用户行驶至维护点放水。同时发动机14的ECU进入维护提醒的计时模式，三号针脚3的高度约在总容水量90％的位置，为报警后用户开到指定维护地点这段时间留出余量。

如图3所示，水位线5高于所有针脚，四根针脚互为接通状态，判断处于危险水位，此时发动机14的ECU进入保护模式，在熄火后下次无法启动发动机14，直到对油水分离器10进行放水后才能再次启动发动机14。

如图7所示，为自动放水阀22的原理结构图，设置有进水口6和出水口7，并通过控制电磁阀8，控制放水操作。

如图4所示，为发动机14燃油系统中自动放水装置的原理图，图中燃油经过叉车燃油箱内滤网9到达油水分离器10，油水分离器10中的燃油被粗滤设备11粗滤之后，到达发动机14，被发动机精滤设备12进行精滤，精滤之后的燃油进入发动机高压油泵13，然后进入发动机14；油水分离器10中的水位传感器、压力传感器16、水分含量传感器17将检测到的信号传递至发动机控制单元15，发动机控制单元15根据接收到的水位信号、压力信号以及水分含量信号，控制水位报警灯18、压强报警灯19、水分含量报警灯20的点亮或熄灭；当需要对油水分离器10进行放水时，可以控制一键放水按钮21进行放水操作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的燃油系统保护方法及燃油系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。