專利名稱：檢測(cè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵經(jīng)噴嘴輸送的燃油量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵經(jīng)噴嘴輸送的燃油量的方法，采用此方法對(duì)從噴油泵至噴嘴的輸送過(guò)程中噴射管路中的壓力變化曲線進(jìn)行檢測(cè)并由此推導(dǎo)出燃油量。此外，本發(fā)明涉及一種顯示柴油車油耗的儀器，該儀器帶有一計(jì)算裝置和一顯示裝置，以及涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)帶有一檢測(cè)燃油量的測(cè)量?jī)x器，該燃油量是經(jīng)過(guò)通向噴嘴的單條管路輸出的，該測(cè)量?jī)x器帶有一計(jì)算裝置和一顯示裝置，該顯示裝置用于顯示單獨(dú)管路的燃油量。
DE3118425C2記載了這種方法。這種已知的方法利用一設(shè)置在噴油泵與噴嘴間的壓敏傳感器對(duì)壓力變化曲線進(jìn)行檢測(cè)并通過(guò)對(duì)壓力變化曲線微分求出噴射過(guò)程時(shí)間并導(dǎo)出噴射量信號(hào)，該信號(hào)將用于調(diào)整燃油量。還要提及的一點(diǎn)是，通過(guò)對(duì)從噴射時(shí)間開始到結(jié)束期間的壓力變化曲線的積分將導(dǎo)出一量值信號(hào)，其中采用此方式當(dāng)然不會(huì)得出較為接近的數(shù)據(jù)。用此方式很難精確地檢測(cè)到絕對(duì)燃油量。
已知在試驗(yàn)臺(tái)上檢測(cè)時(shí)在視孔玻璃內(nèi)收集多個(gè)單獨(dú)噴射的每條單獨(dú)管路輸送的或噴射的燃油量并在刻度尺上讀出每條單獨(dú)管路輸送的燃油量。采用此方法時(shí)付出的代價(jià)很大。另外已知的在試驗(yàn)臺(tái)上為每條單獨(dú)管路都設(shè)置一個(gè)容積測(cè)量裝置的措施，其技術(shù)代價(jià)太大且昂貴。
本發(fā)明的目的在于提出一種可以精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)單條噴射管路輸送的燃油量的絕對(duì)測(cè)量并且是用一種價(jià)格低廉的測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)的。此外還提出一種顯示油耗的儀器和一種試驗(yàn)臺(tái)，采用這兩種裝置可以精確地且簡(jiǎn)單地并采用價(jià)格低廉的手段確定輸送的燃油量。
此外還給出了這種方法的應(yīng)用可能。
采用權(quán)利要求1，6，8，9和11的特征實(shí)現(xiàn)了此目的。
用此方法時(shí)應(yīng)對(duì)壓力變化曲線標(biāo)準(zhǔn)化，接著對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的壓力變化曲線進(jìn)行面積分并且通過(guò)用比例常數(shù)加權(quán)求出絕對(duì)燃油量。
由于對(duì)壓力變化曲線已進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，因而消除了通常因制做和測(cè)量配置造成的很大的壓力檢測(cè)的離散生。標(biāo)準(zhǔn)化的壓力變化曲線的面積分與絕對(duì)燃油量成正比并已被證實(shí)，是確定絕對(duì)燃油量的較為穩(wěn)定，可靠的值。
尤其是在那些每個(gè)汽缸都配備一個(gè)噴射泵噴射組件的串接噴射泵中，根據(jù)附加容積測(cè)量確定與單條壓力變化曲線相符的絕對(duì)燃油量的措施是十分有益的。因此例如在一個(gè)根據(jù)不同的調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)的噴射泵的試驗(yàn)臺(tái)上，不僅可以精確地判定每條單獨(dú)管路輸送的燃油量，而且也可以進(jìn)行不同管路間的直接比較。與傳統(tǒng)的視孔玻璃方法相比，即與在視孔玻璃上讀出多個(gè)單獨(dú)噴射的每條單獨(dú)管路上輸送或噴射的燃油量的方法相比，這里給出的方法要迅速且簡(jiǎn)單得多，其中在熒光屏上可實(shí)現(xiàn)顯示，因而讀數(shù)誤差最小。與已知的對(duì)每條單獨(dú)管路進(jìn)行容積測(cè)量的方法相比，此種方法費(fèi)用低廉。
實(shí)施此方法的優(yōu)選實(shí)施方案在于，對(duì)所有噴射管路一并進(jìn)行附加容積測(cè)量并在確定單獨(dú)管路的絕對(duì)燃油量時(shí)根據(jù)通過(guò)面積分求出的單獨(dú)管路的相對(duì)燃油量將通過(guò)容積測(cè)量檢定出的總?cè)加土窟M(jìn)行分配，并且另一選擇方案在于，只對(duì)一條噴射管路進(jìn)行燃油量的附加絕對(duì)容積測(cè)量，將通過(guò)面積分得到的與單獨(dú)管路的壓力變化曲線相應(yīng)的相對(duì)燃油量，按比例常數(shù)分配給絕對(duì)燃油量并且利用比例常數(shù)確定出其它單條管路燃油量的絕對(duì)值。
噴射泵的出口是檢測(cè)壓力變化曲線的有效位置。
本方法的一種有益的應(yīng)用在于，采用在方法權(quán)利要求中表述的方式檢測(cè)汽車的油耗。同時(shí)還可以計(jì)算和顯示出瞬間和/或平均耗油量。在這里可以通過(guò)對(duì)多條單獨(dú)噴射的壓力變化曲線的積分實(shí)現(xiàn)均勻瞬時(shí)油耗顯示。
本方法的另一有益的應(yīng)用方案在于對(duì)噴射泵的檢驗(yàn)，其中在相對(duì)燃油量或絕對(duì)燃油量的基礎(chǔ)上構(gòu)成顯示，根據(jù)此顯示可以識(shí)別出每條單獨(dú)管路與給定狀況的偏差和/或單獨(dú)管路間的偏差。把此應(yīng)用與串接噴射泵相結(jié)合是十分有益的，這是因?yàn)檫@樣可檢測(cè)12條噴射管路并且從而能大大降低時(shí)間消耗和設(shè)備費(fèi)用。
在顯示油耗的裝置中此目的的解決方案是，在噴射泵和噴嘴之間至少設(shè)置一個(gè)輸油信寫傳感器，該傳感器輸出一個(gè)與單獨(dú)噴射相應(yīng)的壓力變化曲線形式的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)，用于形成壓力變化曲線面積分的計(jì)算裝置具有一個(gè)積分單元并且備有一個(gè)分級(jí)分配器，利用此分級(jí)分配器和面積分單元可分配絕對(duì)油耗值。
由于采用了輸油信號(hào)傳感器，可以導(dǎo)出油耗顯示信號(hào)，因而不再需要附加昂貴的油耗測(cè)量裝置，其中用所述措施可以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)油耗測(cè)量。既可以顯示出瞬時(shí)油耗值，又可以顯示出平均油耗值或總油耗。采用已知的顯示裝置即可實(shí)現(xiàn)這些方案。
有益的用于導(dǎo)出油耗信號(hào)的結(jié)構(gòu)在于，分級(jí)分配器具有一個(gè)比較單元和油耗數(shù)據(jù)表或倍增裝置而且可將油耗數(shù)據(jù)傳導(dǎo)到顯示裝置并在顯示裝置上顯示出或使分級(jí)分配器與顯示裝置構(gòu)成一體。
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴射泵試驗(yàn)臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)此目的的方案是，測(cè)量裝置至少具有一個(gè)輸油信號(hào)傳感器，用此傳感器檢測(cè)出每條噴射管路的壓力變化曲線并且該傳感器輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的輸出信號(hào)，在計(jì)算裝置中利用積分單元確定出面積分或壓力變化曲線并導(dǎo)出與面積分成正比的燃油量數(shù)據(jù)，該燃油量數(shù)據(jù)被輸送給顯示裝置。由于在串接噴射泵中的輸油信號(hào)傳感器或多個(gè)輸油信號(hào)傳感器輸出的是標(biāo)準(zhǔn)化的輸出信號(hào)，因而不僅可以非?？煽康剡M(jìn)行各噴射管路間燃油量的比較，還可以給出作為絕對(duì)值的單獨(dú)管路的燃油量。
為提高絕對(duì)值的精確度，除輸油信號(hào)傳感器外，測(cè)量裝置應(yīng)有容積測(cè)量器，用此測(cè)量器一并測(cè)量所有噴射管路的絕對(duì)燃油量或僅測(cè)量一條噴射管路的絕對(duì)燃油量。這里的結(jié)構(gòu)例如可以是，計(jì)算裝置具有一個(gè)把面積分與容積測(cè)量器的絕對(duì)測(cè)量結(jié)果聯(lián)系在一起的分級(jí)電路，利用此電路可確定面積分和容積測(cè)量器的絕對(duì)測(cè)量結(jié)果之間的關(guān)系，并根據(jù)此關(guān)系導(dǎo)出各噴射管路的絕對(duì)燃油量。
下面將借助實(shí)施例對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，圖中示出

圖1是標(biāo)準(zhǔn)化的壓力變化曲線，圖2是表述各處理級(jí)的示意框圖和圖3是示意表述第二實(shí)施例主要處理級(jí)的框圖。
圖1示出標(biāo)準(zhǔn)化的壓力變化曲線D，該曲線與一設(shè)置在輸油泵和汽缸間的作為壓敏傳感器的輸油信號(hào)傳感器所獲得的曲線相同。圖2為示意性表述顯示燃油量的各連續(xù)級(jí)的框圖。利用一輸油信號(hào)傳感器FSS檢測(cè)出由分配輸油泵VFP單獨(dú)噴射的壓力變化曲線并將其作為標(biāo)準(zhǔn)化壓力變化曲線D輸送給計(jì)算裝置AE1。計(jì)算裝置AE1對(duì)輸油開始和輸油結(jié)束期間的壓力變化曲線D進(jìn)行面積分并將積分結(jié)果傳遞給顯示器AZ，該顯示器例如將輸送的燃油量顯示給汽車司機(jī)或試驗(yàn)臺(tái)的操作人員。
在分配噴射泵VFP中，對(duì)于通向各氣缸的所有噴射管路在輸油泵出口設(shè)置一個(gè)輸油信號(hào)傳感器FSS就足以滿足要求。例如為在一個(gè)帶有比較單元和油耗數(shù)據(jù)表的分級(jí)分配器導(dǎo)出油耗信號(hào)，可以將在計(jì)算裝置AE1中形成的壓力變化曲線D的面積分結(jié)果分配給相應(yīng)的將輸送給顯示器的油耗數(shù)據(jù)。在計(jì)算裝置AE1中也可以選擇設(shè)置一個(gè)倍增裝置，在該裝置中將面積分結(jié)果乘以比例常數(shù)，其中對(duì)面積分與在壓力變化過(guò)程中輸送的燃油量之間的比例的認(rèn)識(shí)是以過(guò)程為依據(jù)的。作為另一選擇方案也可以在顯示裝置中例如通過(guò)標(biāo)度使面積分與顯示的燃油量之間相配合。在計(jì)算裝置AE1中可以產(chǎn)生用于顯示瞬時(shí)燃油量、平均燃油量或在一定時(shí)間內(nèi)輸送的總?cè)加土康娘@示數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)輸送給顯示器。
在圖3中示意性示出檢測(cè)和顯示燃油量的另一實(shí)施例。這里的輸油泵是帶有6個(gè)出口或輸油管路的串接輸油泵RFP。串接輸油泵RFP的每個(gè)輸油組件在其出口和配屬的噴嘴間配備一個(gè)檢測(cè)壓力變化曲線D的輸油信號(hào)傳感器FSS。在此，輸油信號(hào)傳感器FSS在其輸出端也輸出標(biāo)準(zhǔn)化的壓力變化曲線D，該曲線被輸送給計(jì)算裝置AE2，在此裝置中采用上述方式求出燃油量并輸送給顯示裝置AZ。在這里正如上述實(shí)施例所述，原則上也可以如試驗(yàn)臺(tái)判定串接輸油泵各輸油組件的功能所要求的那樣，并列顯示各單獨(dú)管路的燃油量。各噴射管路燃油量測(cè)量結(jié)果間的相對(duì)偏差是在試驗(yàn)臺(tái)上診斷和調(diào)整的可靠的依據(jù)。由于壓力變化曲線已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化并且在試驗(yàn)臺(tái)上具有確定的測(cè)量條件，故利用各輸油信號(hào)傳感器FSS檢測(cè)出的絕對(duì)燃油量基本上是精確。
在需要以更高精確度顯示檢測(cè)的絕對(duì)燃油量的情況下，可以利用一容積測(cè)量器VM對(duì)經(jīng)所有噴射管路輸送的總?cè)加土炕騼H一條噴射管路輸送的燃油量進(jìn)行附加測(cè)量。然后在計(jì)算裝置AE2中可以精確地確定出單條管路的絕對(duì)燃油量。如果采用容積測(cè)量器VM測(cè)量所有噴射管路的燃油總量則可在計(jì)算裝置AE2中根據(jù)各噴射管路中由輸油信號(hào)傳感器FSS檢測(cè)出的燃油量的相對(duì)份額對(duì)總?cè)加土窟M(jìn)行分配。如果僅在單獨(dú)一條噴射管路上采用容積測(cè)量器VM進(jìn)行附加測(cè)量，則對(duì)由該噴射管路的輸油信號(hào)傳感器FSS檢測(cè)出的燃油量與用容積測(cè)量出的燃油量等同看待，并且然后通過(guò)相應(yīng)的換算可以非常精確地絕對(duì)確定出采用輸油信號(hào)傳感器FSS檢測(cè)出的其它噴射管路的燃油量并傳遞給顯示器。
與通常在試驗(yàn)臺(tái)上，例如對(duì)一千個(gè)單獨(dú)噴射必須在每個(gè)視孔玻璃中妝集每條單獨(dú)噴射管路的燃油量并由操作人員讀出的方法相比，在圖3中所述的自動(dòng)方法要簡(jiǎn)單得多，而且在顯示器AZ上可以綜覽測(cè)量結(jié)果并且可以明確地，必要時(shí)利用附加信息進(jìn)行表述，因而簡(jiǎn)化了判斷和調(diào)整。與為每條噴射管設(shè)置一個(gè)容積測(cè)量器的試驗(yàn)臺(tái)相比，這種方法費(fèi)用非常低廉，這是因?yàn)槿莘e測(cè)量器的制做代價(jià)大并因而很昂貴，而上述輸油信號(hào)傳感器價(jià)格特別低廉并且使用方便。尤其是例如具有12條噴射管路和相應(yīng)輸油組件的卡車的串接輸油泵中，這些優(yōu)點(diǎn)尤為明顯。
而且在依照?qǐng)D3的第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同可通過(guò)計(jì)算裝置AE2獲得用于在汽車上顯示的油耗測(cè)量信號(hào)。
權(quán)利要求
1.檢測(cè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵經(jīng)噴嘴輸送的燃油量的方法，采用此方法時(shí)檢測(cè)出噴油泵與噴嘴間輸油過(guò)程期間噴油管路的壓力變化曲線并由此推導(dǎo)出燃油量，其特征在于對(duì)壓力變化曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，接著對(duì)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的壓力變化曲線進(jìn)行面積分并采用比例常數(shù)加權(quán)確定出絕對(duì)燃油量。
2.依照權(quán)利要求1的方法，其特征在于至少對(duì)一條噴油管路附加進(jìn)行燃油量的絕對(duì)容積測(cè)量并且根據(jù)容積測(cè)量值確定出與各單獨(dú)壓力變化曲線相符的絕對(duì)燃油量。
3.依照權(quán)利要求2的方法，其特征在于對(duì)所有噴油管路一并進(jìn)行附加容積測(cè)量并在確定單條管路的絕對(duì)燃油量時(shí)根據(jù)通過(guò)面積分求出的單條管路的相對(duì)燃油量對(duì)通過(guò)容積測(cè)量檢定出的總?cè)加土窟M(jìn)行分配。
4.依照權(quán)利要求2的方法，其特征在于只對(duì)一條噴射管路進(jìn)行燃油量的附加絕對(duì)容積測(cè)量，根據(jù)比例常數(shù)將絕對(duì)燃油量分配給通過(guò)相應(yīng)單條管路的壓力變化曲線進(jìn)行面積分得出的相對(duì)燃油量，并且利用比例常數(shù)確定出其它噴射管路燃油量的絕對(duì)值。
5.依照上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在噴油泵的出口對(duì)壓力變化曲線進(jìn)行檢測(cè)。
6.采用上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)測(cè)量汽車油耗的方法，其中計(jì)算和顯示瞬時(shí)和/或平均油耗量。
7.依照權(quán)利要求6中使用的方法，其特征在于在對(duì)多條單獨(dú)噴射的壓力變化曲線積分的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬時(shí)油耗的顯示。
8.用權(quán)利要求1至5中的一項(xiàng)檢驗(yàn)噴射泵的方法，其中在相對(duì)或絕對(duì)燃油量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)顯示，根據(jù)顯示識(shí)別出每條噴射管路與給定狀態(tài)的偏差和/或噴射管路間的偏差。
9.顯示汽車油耗并帶有計(jì)算裝置和顯示裝置的儀器，其特征在于在噴油泵和噴嘴間至少設(shè)置一個(gè)輸油信號(hào)傳感器(FSS)，該傳感器輸出一個(gè)與單獨(dú)噴射相符的壓力變化曲線(D)形式的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)，計(jì)算裝置(AE1，AE2)具有用于形成壓力變化曲線(D)面積分的積分單元，并且備有一個(gè)分級(jí)分配器，用此可將面積分值分配給絕對(duì)油耗值。
10.依照權(quán)利要求9的儀器，其特征在于分級(jí)分配器具有一個(gè)比較單元和一個(gè)油耗數(shù)據(jù)表或一個(gè)油耗倍增裝置，將油耗數(shù)據(jù)傳遞給顯示裝置(AZ)并在顯示裝置上顯示或使分級(jí)分配器與顯示裝置(AZ)構(gòu)成一體。
11.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴射泵試驗(yàn)臺(tái)，帶有檢測(cè)燃油量的測(cè)量?jī)x器，該燃油量是經(jīng)通向噴嘴的噴射管路輸出的，還帶有一個(gè)計(jì)算裝置和一個(gè)顯示裝置，該顯示裝置用于顯示噴射管路的燃油量，其特征在于測(cè)量?jī)x器至少具有一個(gè)輸油信號(hào)傳感器(FSS)，用此傳感器檢測(cè)每條噴射管路的壓力變化曲線(D)并且該傳感器輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的信號(hào)，計(jì)算裝置(AE1，AE2)利用一積分單元確定出壓力變化曲線的面積分并導(dǎo)出與此成比例的燃油量數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)輸送給顯示裝置。
12.依照權(quán)利要求11的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于測(cè)量?jī)x器除輸油信號(hào)傳感器(FSS)外，還具有一個(gè)容積測(cè)量器(VM)，用該測(cè)量器一并絕對(duì)測(cè)量所有噴射管路的燃油量或僅絕對(duì)測(cè)量一條單獨(dú)噴射管路的燃油量。
13.依照權(quán)利要求12的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于計(jì)算裝置(AE2)具有一分級(jí)電路，該分級(jí)電路把面積分與容積測(cè)量器(VM)的絕對(duì)測(cè)量結(jié)果聯(lián)系在一起并根據(jù)比關(guān)系導(dǎo)出各噴射管路的絕對(duì)燃油量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵經(jīng)噴嘴輸送的燃油量的方法。采用下述方案很容易地就可以確定出絕對(duì)燃油量并將信號(hào)傳遞給顯示器，對(duì)采用至少一個(gè)輸油信號(hào)傳感器獲得的壓力變化曲線標(biāo)準(zhǔn)化，接著形成標(biāo)準(zhǔn)化的壓力變化曲線的面積分并通過(guò)采用比例常數(shù)加權(quán)確定出絕對(duì)燃油量。本方法和相應(yīng)的裝置可用于確定汽車的油耗或用于輸油泵一試驗(yàn)臺(tái)上的判斷。
文檔編號(hào)F02D41/24GK1140235SQ9610601
公開日1997年1月15日 申請(qǐng)日期1996年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月9日
發(fā)明者H·赫克爾, H·凱貝勒 申請(qǐng)人:羅伯特-博希股份公司