用于充填液化石油氣燃料車輛的裝置和方法與流程

本公開涉及用于充填液化石油氣(LPG)燃料車輛的裝置和方法，并且更特別地涉及用于充填LPG燃料車輛的裝置和方法，當儲存LPG燃料的LPG儲罐中的壓力大于充填壓力時，該裝置和方法通過減少LPG儲罐中的一部分壓力，能夠更容易地用LPG燃料充填LPG儲罐。

背景技術：

一般來說，如圖1中所例示的，充填LPG燃料車輛的過程包括操作LPG加油站的充填泵2，通過操作充填泵2從LPG加油站的LPG儲層1通過充填器3供應LPG燃料，并且通過充填器3的LPG充填壓力用LPG燃料充填車輛的LPG儲罐。

然而，由于在較暖的天氣溫度期間，當外面溫度快速增加時，車輛的LPG儲罐中的壓力大于LPG充填壓力，所以可不能充填LPG燃料。例如，在天氣炎熱的季節期間，當大氣溫度是大約40℃或者更大時，車輛的LPG儲罐中的壓力(例如，大約16.5巴)增加到等于或大于充填器的LPG充填壓力(例如，16.3巴＝LPG加油站的LPG儲層中的8.3巴的壓力+通過充填泵的操作導致的8.0巴的LPG泵壓力)，并且因此，LPG儲罐可不能用來自充填器的LPG燃料進行充填。

在該部分公開的上面的信息僅用于增強本發明的背景的理解，并且因此其可以包含不構成在該國家中對于本領域中的普通技術人員來說已知的現有技術的信息。

技術實現要素：

本發明提供了用于充填LPG燃料車輛的裝置和方法，當車輛的LPG儲罐中的壓力大于充填器的LPG充填壓力時，該裝置和方法通過捕獲LPG儲罐中的LPG燃料的一部分，并且允許LPG燃料在發動機中燃燒，能夠將LPG儲罐中的壓力減少為充填器的充填壓力或更小，并且用來自充填器的LPG燃料順利地充填LPG儲罐。

在一個方面中，本發明提供了用于充填LPG燃料車輛的裝置，該裝置可以包括：電磁閥，該電磁閥在用于LPG車輛的LPG儲罐上被安裝為打開的和關閉的；排氣管，該排氣管連接電磁閥的出口和發動機的燃燒室；壓力檢測傳感器，該壓力檢測傳感器被構造成用于檢測在LPG儲罐中的壓力；以及控制器，基于壓力檢測傳感器的檢測結果，當LPG儲罐中的壓力等于或大于充填器的充填壓力時，控制器被構造成用于操作電磁閥，以臨時打開電磁閥，并且操作發動機以臨時啟動發動機來將LPG儲罐中的LPG燃料供應給發動機。

在示例性實施例中，當在LPG儲罐中的壓力被減少到等于或小于充填器的充填壓力時，由控制器打開的電動門可以被安裝在通過充填管與LPG儲罐連接的充填口的入口中。此外，被構造成用于檢測電動門的打開的狀態的門打開檢測傳感器可以被進一步安裝在充填口的入口中。壓力檢測傳感器可以被安裝在調節器上，該調節器被構造成用于調整將從LPG儲罐供應到發動機的燃料的壓力。裝置還可以包括儀表集群，該儀表集群被構造成用于提供關于燃料填充備用狀態的警報，直到LPG儲罐中的壓力變為等于或小于充填器的充填壓力。

在另一個方面中，本發明提供了充填LPG燃料車輛的方法，該方法可以包括：檢測其中儲存LPG燃料的LPG儲罐中的壓力；通過將LPG儲罐中的LPG燃料臨時供應給發動機，將LPG儲罐中的壓力調整為充填器的充填壓力或更小，并且當LPG儲罐中的壓力等于或大于充填器的充填壓力時，通過啟動發動機燃燒LPG燃料；以及當LPG儲罐中的壓力被減少到等于或小于充填器的充填壓力時，操作充填口的電動門以打開電動門來用LPG燃料充填LPG儲罐。

方法還可以包括由安裝在充填口中的門打開檢測傳感器檢測電動門的打開的狀態，以確定電動門是否出發生故障。此外，方法還可以包括提供關于燃料填充備用狀態的警報，直到LPG儲罐中的壓力變為等于或小于充填器的充填壓力。

通過上面所提到的技術解決方案，本發明提供了下面的效果。

根據本發明，在例如炎熱的季節(夏季)期間，在其中外部溫度快速增加的條件下，當車輛的LPG儲罐中的LPG壓力增加到大于充填器的LPG充填壓力時，LPG儲罐中的LPG燃料的一部分被允許在發動機中燃燒，以將LPG儲罐中的壓力減少到等于或小于充填器的充填壓力，并且因此，可以用來自充填器的LPG燃料更順利地充填LPG儲罐。

附圖說明

現在將參考附圖中例示的其示例性實施例詳細描述本發明的上面和其它特征，在下文僅以說明的方式給出附圖，并且因此附圖不是對本發明的限制，并且其中：

圖1根據相關技術是例示充填LPG燃料車輛的過程的示意圖；

圖2根據本發明的示例性實施例是例示用于充填LPG燃料車輛的裝置的構造圖；以及

圖3根據本發明的示例性實施例是例示充填LPG燃料車輛的方法的流程圖。

附圖中闡述的參考標記包括對如下面進一步討論的以下要素的參考：

10：LPG儲罐

12：燃料泵

14：調節器

15：壓力檢測傳感器

16：充填管

18：充填口

20：電磁閥

22：排氣管

24：控制器

26：電動門

28：門打開檢測傳感器

30：發動機

應當理解，附圖不一定是按比例繪制，呈現說明本發明的基本原理的各種示例性特征的稍微簡化的表示。如本文中所公開的本發明的具體設計特征將部分地由特定的預期應用和使用環境來確定，所述具體設計特征包括例如具體大小、取向、位置和形狀。在圖中，在附圖的幾個圖中，參考編號指代本發明的相同或等同部分。

具體實施方式

應當理解，如本文中使用的術語“車輛”或者“車輛的”或者其它類似的術語包括機動車輛，一般諸如包括運動型多功能車(SUV)的客運汽車、公共汽車、卡車、各種商用車輛，包括各種船艇和艦船的船只，飛機等，并且術語“車輛”或者“車輛的”或者其它類似的術語包括混合動力車輛、電動車輛、燃燒、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(例如，來自石油以外的資源的燃料)。

雖然示例性實施例被描述為使用多個單元以實行示例性過程，但是應當理解，還可以由一個或者多個模塊實行示例性過程。額外地，應當理解，術語控制器/控制單元指的是包括存儲器和處理器的硬件設備。存儲器被構造成用于儲存模塊，并且處理器被特別地構造成用于執行所述模塊來實行下面進一步描述的一個或者多個過程。

此外，本發明的控制邏輯可以嵌入到計算機可讀介質上作為非暫時計算機可讀媒體，計算機可讀介質包含可執行的程序指令，該程序指令由處理器、控制器/控制單元等執行。計算機可讀介質的示例包括但并不局限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡和光學數據存儲設備。計算機可讀記錄介質還可以分布在聯結計算機系統的網絡上，使得計算機可讀媒體例如通過遠程信息處理服務器或者控制器局域網(CAN)以分布式方式進行存儲和執行。

本文中使用的術語只是用于描述特定的實施例，并不旨在限制本發明。如本文中使用的單數形式“一種/個(a/an)”以及“所述”旨在也包括復數形式，除非上下文清楚地指出。應當進一步理解，當在本說明書中使用時，術語“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定了所陳述的特征、整數、步驟、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。如本文中使用的術語“和/或者”包括相關聯的列出的項目中的一個或者多個的任一個和全部的組合。

除非特別陳述或者通過上下文明顯的，如本文中使用的術語“大約”可以被理解為在本領域中的正常公差的范圍內，例如，在2個標準差范圍內。“大約”可以被理解為在規定的值10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或者0.01％內。除非從上下文另有明確的指出，否則由術語“大約”來修改本文中提供的所有數值。

現在在下文中將詳細參考本發明的各種示例性實施例，在附圖中例示了其示例，并且在下面描述了其示例。雖然將結合示例性實施例描述本發明，但是應當理解，本說明書并不旨在將本發明限制為這些示例性實施例。相反，本發明不僅旨在覆蓋示例性實施例，還旨在覆蓋各種替代、修改、等價物和其他示例性實施例，所述各種替代、修改、等價物和其他示例性實施例可以包括在如由隨附權利要求所限定的本發明的精神和保護范圍內。

在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的示例性實施例。附圖2根據本發明是例示用于充填LPG燃料車輛的裝置的構造圖。在圖2中，參考符號10指示填充有LPG燃料且被構造成用于儲存LPG燃料的LPG儲罐，并且參考符號30指示用于LPG車輛的發動機。特別地，LPG儲罐10(例如，儲氣瓶)是被構造成用于容納LPG燃料的設備，并且可以可替代地被稱為“儲氣瓶”或LPG儲層或容器。

被構造成用于將LPG燃料供應到發動機30的燃料泵12可以被裝配在LPG儲罐10中，并且被構造成用于不斷地調整燃料供應壓力的調節器14可以被安裝在連接LPG儲罐10和發動機30的燃料供應管線中。充填管16可以連接到LPG儲罐10，并且LPG加油站的充填器插入其中的充填口18可以被安裝在充填管16的入口中。特別地，調節器14可以包括被構造成用于檢測將從LPG儲罐10供應的燃料壓力(也就是說，LPG儲罐中的壓力(燃料壓力))的壓力檢測傳感器15。

電磁閥20可以可打開地和可關閉地安裝(例如，被安裝為可打開的或可關閉的)在LPG儲罐10的燃料卸料口中。特別地，電磁閥20可以被安裝在燃料泵12的出口位置處，燃料泵12被安裝在LPG儲罐10中。額外地，排氣管22(當電磁閥20打開時，通過排氣管22供應LPG儲罐10中的LPG燃料)可以連接到電磁閥20的出口和發動機的燃燒室。

因此，當由壓力檢測傳感器15檢測到的LPG儲罐中的壓力等于或大于充填器的充填壓力時(例如，在其中外面溫度快速增加的條件下，當車輛的LPG儲罐中的LPG壓力增加到大于充填器的LPG充填壓力時)，可以由控制器24臨時打開電磁閥20，并且繼而LPG儲罐10中的LPG燃料可以通過排氣管22被供應到發動機。

換句話說，控制器24可以被構造成用于接收壓力檢測傳感器15的檢測信號，并且當LPG儲罐中的壓力等于或大于充填器的充填壓力時，控制器24可以被構造成用于操作電磁閥20，以臨時打開電磁閥20，并且因此，LPG儲罐10中的LPG燃料可以經由打開的電磁閥20和排氣管22被供應到發動機。特別地，控制器24可以被構造成用于操作發動機以啟動發動機，同時LPG燃料被供應到發動機。特別地，當控制器24將用于打開電磁閥20的控制信號傳輸到單獨的發動機控制單元(ECU)(未例示出)時，ECU可以被構造成用于操作發動機以啟動發動機。

如上所述，當LPG儲罐中的壓力等于或大于充填器的充填壓力時，LPG儲罐中的LPG燃料的一部分可以被供應到發動機以被燃燒，并且因此，LPG儲罐中的壓力可以被減少為等于或小于充填器的充填壓力，并且因此，可以用來自充填器的LPG燃料更順利地充填LPG儲罐。同時，當LPG儲罐中的壓力被減少為等于或小于充填器的充填壓力時，由控制器24打開的電動門26可以被安裝在經由充填管16與LPG儲罐10連接的充填口18的入口中。

在其中不能充填LPG燃料的狀態中(例如，在其中外面溫度快速增加的條件下，當車輛的LPG儲罐中的LPG壓力增加到大于充填器的LPG充填壓力時)，電動門26可以被連續保持關閉，并且因此，駕駛員可以識別其中不能充填LPG燃料的狀態，并且當LPG儲罐中的壓力減少為等于或小于充填器的充填壓力且可以充填LPG儲罐時，可以由控制器24打開電動門26，并且因此，駕駛員可以識別其中可以正常充填LPG儲罐的狀態。

特別地，當不能充填LPG燃料時，可以使用安放在駕駛員座椅前面的儀表集群(未例示出)，顯示通知駕駛員燃料填充備用狀態的警報消息等，直到LPG儲罐中的壓力被減少為等于或小于充填器的充填壓力且可以充填LPG儲罐，以允許駕駛員識別是否可以充填LPG燃料。

被構造成用于檢測電動門26是否打開的門打開檢測傳感器28可以被安裝在充填口18的入口中，并且因此，門打開檢測傳感器28可以被構造成用于確定電動門26是否被打開和電動門26是否發生故障(例如，毀壞或失靈)。換句話說，當由控制器24打開電動門26時，當門打開檢測傳感器28不能檢測電動門26的打開狀態時，控制器24可以被構造成用于確定電動門26已經失靈，并且操作儀表集群顯示警報消息等，以允許駕駛員識別電動門26的故障。

下面將參考附圖2和附圖3描述根據本發明的示例性實施例充填LPG燃料車輛的方法(該方法基于上面所提到的構造)。

首先，可以操作被構造成用于充填LPG燃料的充填開關(S101)。然后當操作充填開關時，可以確定發動機被接通還是被關斷(S102)，并且當發動機未被關斷時，向駕駛員提供警報以關斷發動機的警報消息可以被顯示在儀表集群上(S103)，并且當發動機被關斷時，可以檢測到用于儲存LPG燃料的LPG儲罐中的壓力。

特別地，可以由包括在被構造成用于調整燃料供應壓力的調節器14中的壓力檢測傳感器15執行LPG儲罐中的壓力的檢測。換句話說，當調節器14的入口側與LPG儲罐10的內部連通時，壓力檢測傳感器15可以被構造成用于檢測LPG燃料壓力(可以將LPC燃料壓力從LPG儲罐10供應給調節器14)作為LPG儲罐中的內壓力。隨后，控制器24可以被構造成用于接收由壓力檢測傳感器15檢測到的LPG儲罐中的壓力，并且將LPG儲罐中的壓力與參考壓力(例如，提供在LPG加油站的充填器的大約10巴的充填壓力)相比較(S104)。

作為比較的結果，響應確定LPG儲罐中的壓力等于或大于充填器的充填壓力，可以由控制器24的控制命令打開電磁閥20(S105)。因此，由于可以打開電磁閥20，所以可以通過排氣管22將LPG儲罐10中的LPG燃料供應到發動機(S106)，并且當發動機啟動時，可以燃燒和消耗供應到發動機的LPG燃料(S107)。由于如上所述，LPG儲罐中的LPG燃料的一部分可以被供應到發動機，并且被燃燒，所以將LPG儲罐中的壓力減少為等于或小于充填器的充填壓力(例如，大約8巴或更低)是可能的。特別地，由于可以臨時實行發動機啟動到LPG儲罐中的壓力稍微減少的程度，所以不存在提高索賠諸如火和LPG的過度消耗的風險的問題。

隨后，可以確定LPG儲罐中的壓力是否被減少為等于或小于充填器的充填壓力(S108)，并且當LPG儲罐中的壓力等于或小于充填器的充填壓力時，可以由控制器24打開充填口18的電動門26(S109)，并且因此，充填器可以被插入充填口18中，并且可以用LPG燃料更順利地充填LPG儲罐。同時，可以提供關于燃料填充備用狀態的警報，直到LPG儲罐中的壓力變為等于或小于充填器的充填壓力。

如上所述，可以使用安放在駕駛員座椅前面的儀表集群(未例示出)，顯示通知駕駛員燃料填充備用狀態的警報消息等，直到LPG儲罐中的壓力被減少為等于或小于充填器的充填壓力且可以充填LPG儲罐，并且因此，駕駛員可以識別是否可以充填LPG燃料。

另外，為了確定電動門26是否失靈，安裝在充填口18中的門打開檢測傳感器28可以被構造成用于檢測電動門的打開的狀態。例如，當可以由控制器24操作電動門26為打開的時，當門打開檢測傳感器28不能檢測電動門26的打開的狀態(例如，所檢測的狀態為關閉的)時，控制器24可以被構造成用于確定電動門26失靈，并且控制器24可以被構造成用于操作儀表集群顯示警報消息等，以允許駕駛員識別電動門26的故障。

如上所述，在其中外面溫度快速增加的條件下，當車輛的LPG儲罐中的LPG壓力增加到大于充填器的LPG充填壓力時，可以允許LPG儲罐中的LPG燃料的一部分在發動機中燃燒，并且LPG儲罐中的壓力可以被減少為等于或小于充填器的充填壓力，并且因此，可以用來自充填器的LPG燃料更順利地充填LPG儲罐。因此，解決相關技術中因在其中根據炎熱的季節外面溫度快速增加的條件下，車輛的LPG儲罐中的壓力變為大于LPG充填壓力，而不能充填LPG燃料的問題是可能的。

參考其示例性實施例已經詳細描述了本發明。然而，本領域中的技術人員應當理解，可以在這些示例性實施例中做出改變，將不偏離本發明的原理和精神，在隨附權利要求書及其等價物中限定了本發明的保護范圍。