專利名稱：檢測柴油發動機噴油泵經噴嘴輸送的燃油量的方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測柴油發動機噴油泵經噴嘴輸送的燃油量的方法，采用此方法對從噴油泵至噴嘴的輸送過程中噴射管路中的壓力變化曲線進行檢測并由此推導出燃油量。此外，本發明涉及一種顯示柴油車油耗的儀器，該儀器帶有一計算裝置和一顯示裝置，以及涉及一種柴油發動機噴油泵試驗臺，該試驗臺帶有一檢測燃油量的測量儀器，該燃油量是經過通向噴嘴的單條管路輸出的，該測量儀器帶有一計算裝置和一顯示裝置，該顯示裝置用于顯示單獨管路的燃油量。
DE3118425C2記載了這種方法。這種已知的方法利用一設置在噴油泵與噴嘴間的壓敏傳感器對壓力變化曲線進行檢測并通過對壓力變化曲線微分求出噴射過程時間并導出噴射量信號，該信號將用于調整燃油量。還要提及的一點是，通過對從噴射時間開始到結束期間的壓力變化曲線的積分將導出一量值信號，其中采用此方式當然不會得出較為接近的數據。用此方式很難精確地檢測到絕對燃油量。
已知在試驗臺上檢測時在視孔玻璃內收集多個單獨噴射的每條單獨管路輸送的或噴射的燃油量并在刻度尺上讀出每條單獨管路輸送的燃油量。采用此方法時付出的代價很大。另外已知的在試驗臺上為每條單獨管路都設置一個容積測量裝置的措施，其技術代價太大且昂貴。
本發明的目的在于提出一種可以精確地實現對經單條噴射管路輸送的燃油量的絕對測量并且是用一種價格低廉的測量裝置實現的。此外還提出一種顯示油耗的儀器和一種試驗臺，采用這兩種裝置可以精確地且簡單地并采用價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用可能。
采用權利要求1，6，8，9和11的特征實現了此目的。
用此方法時應對壓力變化曲線標準化，接著對標準化的壓力變化曲線進行面積分并且通過用比例常數加權求出絕對燃油量。
由于對壓力變化曲線已進行了標準化，因而消除了通常因制做和測量配置造成的很大的壓力檢測的離散生。標準化的壓力變化曲線的面積分與絕對燃油量成正比并已被證實，是確定絕對燃油量的較為穩定，可靠的值。
尤其是在那些每個汽缸都配備一個噴射泵噴射組件的串接噴射泵中，根據附加容積測量確定與單條壓力變化曲線相符的絕對燃油量的措施是十分有益的。因此例如在一個根據不同的調整標準校準的噴射泵的試驗臺上，不僅可以精確地判定每條單獨管路輸送的燃油量，而且也可以進行不同管路間的直接比較。與傳統的視孔玻璃方法相比，即與在視孔玻璃上讀出多個單獨噴射的每條單獨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單得多，其中在熒光屏上可實現顯示，因而讀數誤差最小。與已知的對每條單獨管路進行容積測量的方法相比，此種方法費用低廉。
實施此方法的優選實施方案在于，對所有噴射管路一并進行附加容積測量并在確定單獨管路的絕對燃油量時根據通過面積分求出的單獨管路的相對燃油量將通過容積測量檢定出的總燃油量進行分配，并且另一選擇方案在于，只對一條噴射管路進行燃油量的附加絕對容積測量，將通過面積分得到的與單獨管路的壓力變化曲線相應的相對燃油量，按比例常數分配給絕對燃油量并且利用比例常數確定出其它單條管路燃油量的絕對值。
噴射泵的出口是檢測壓力變化曲線的有效位置。
本方法的一種有益的應用在于，采用在方法權利要求中表述的方式檢測汽車的油耗。同時還可以計算和顯示出瞬間和/或平均耗油量。在這里可以通過對多條單獨噴射的壓力變化曲線的積分實現均勻瞬時油耗顯示。
本方法的另一有益的應用方案在于對噴射泵的檢驗，其中在相對燃油量或絕對燃油量的基礎上構成顯示，根據此顯示可以識別出每條單獨管路與給定狀況的偏差和/或單獨管路間的偏差。把此應用與串接噴射泵相結合是十分有益的，這是因為這樣可檢測12條噴射管路并且從而能大大降低時間消耗和設備費用。
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置一個輸油信寫傳感器，該傳感器輸出一個與單獨噴射相應的壓力變化曲線形式的標準化信號，用于形成壓力變化曲線面積分的計算裝置具有一個積分單元并且備有一個分級分配器，利用此分級分配器和面積分單元可分配絕對油耗值。
由于采用了輸油信號傳感器，可以導出油耗顯示信號，因而不再需要附加昂貴的油耗測量裝置，其中用所述措施可以簡單的方式實現油耗測量。既可以顯示出瞬時油耗值，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現這些方案。
有益的用于導出油耗信號的結構在于，分級分配器具有一個比較單元和油耗數據表或倍增裝置而且可將油耗數據傳導到顯示裝置并在顯示裝置上顯示出或使分級分配器與顯示裝置構成一體。
在柴油發動機噴射泵試驗臺中，實現此目的的方案是，測量裝置至少具有一個輸油信號傳感器，用此傳感器檢測出每條噴射管路的壓力變化曲線并且該傳感器輸出一個標準化的輸出信號，在計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出與面積分成正比的燃油量數據，該燃油量數據被輸送給顯示裝置。由于在串接噴射泵中的輸油信號傳感器或多個輸油信號傳感器輸出的是標準化的輸出信號，因而不僅可以非常可靠地進行各噴射管路間燃油量的比較，還可以給出作為絕對值的單獨管路的燃油量。
為提高絕對值的精確度，除輸油信號傳感器外，測量裝置應有容積測量器，用此測量器一并測量所有噴射管路的絕對燃油量或僅測量一條噴射管路的絕對燃油量。這里的結構例如可以是，計算裝置具有一個把面積分與容積測量器的絕對測量結果聯系在一起的分級電路，利用此電路可確定面積分和容積測量器的絕對測量結果之間的關系，并根據此關系導出各噴射管路的絕對燃油量。
下面將借助實施例對照附圖對本發明做進一步的說明，圖中示出
圖1是標準化的壓力變化曲線，圖2是表述各處理級的示意框圖和圖3是示意表述第二實施例主要處理級的框圖。
圖1示出標準化的壓力變化曲線D，該曲線與一設置在輸油泵和汽缸間的作為壓敏傳感器的輸油信號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級的框圖。利用一輸油信號傳感器FSS檢測出由分配輸油泵VFP單獨噴射的壓力變化曲線并將其作為標準化壓力變化曲線D輸送給計算裝置AE1。計算裝置AE1對輸油開始和輸油結束期間的壓力變化曲線D進行面積分并將積分結果傳遞給顯示器AZ，該顯示器例如將輸送的燃油量顯示給汽車司機或試驗臺的操作人員。
在分配噴射泵VFP中，對于通向各氣缸的所有噴射管路在輸油泵出口設置一個輸油信號傳感器FSS就足以滿足要求。例如為在一個帶有比較單元和油耗數據表的分級分配器導出油耗信號，可以將在計算裝置AE1中形成的壓力變化曲線D的面積分結果分配給相應的將輸送給顯示器的油耗數據。在計算裝置AE1中也可以選擇設置一個倍增裝置，在該裝置中將面積分結果乘以比例常數，其中對面積分與在壓力變化過程中輸送的燃油量之間的比例的認識是以過程為依據的。作為另一選擇方案也可以在顯示裝置中例如通過標度使面積分與顯示的燃油量之間相配合。在計算裝置AE1中可以產生用于顯示瞬時燃油量、平均燃油量或在一定時間內輸送的總燃油量的顯示數據并將該數據輸送給顯示器。
在圖3中示意性示出檢測和顯示燃油量的另一實施例。這里的輸油泵是帶有6個出口或輸油管路的串接輸油泵RFP。串接輸油泵RFP的每個輸油組件在其出口和配屬的噴嘴間配備一個檢測壓力變化曲線D的輸油信號傳感器FSS。在此，輸油信號傳感器FSS在其輸出端也輸出標準化的壓力變化曲線D，該曲線被輸送給計算裝置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。在這里正如上述實施例所述，原則上也可以如試驗臺判定串接輸油泵各輸油組件的功能所要求的那樣，并列顯示各單獨管路的燃油量。各噴射管路燃油量測量結果間的相對偏差是在試驗臺上診斷和調整的可靠的依據。由于壓力變化曲線已經標準化并且在試驗臺上具有確定的測量條件，故利用各輸油信號傳感器FSS檢測出的絕對燃油量基本上是精確。
在需要以更高精確度顯示檢測的絕對燃油量的情況下，可以利用一容積測量器VM對經所有噴射管路輸送的總燃油量或僅一條噴射管路輸送的燃油量進行附加測量。然后在計算裝置AE2中可以精確地確定出單條管路的絕對燃油量。如果采用容積測量器VM測量所有噴射管路的燃油總量則可在計算裝置AE2中根據各噴射管路中由輸油信號傳感器FSS檢測出的燃油量的相對份額對總燃油量進行分配。如果僅在單獨一條噴射管路上采用容積測量器VM進行附加測量，則對由該噴射管路的輸油信號傳感器FSS檢測出的燃油量與用容積測量出的燃油量等同看待，并且然后通過相應的換算可以非常精確地絕對確定出采用輸油信號傳感器FSS檢測出的其它噴射管路的燃油量并傳遞給顯示器。
與通常在試驗臺上，例如對一千個單獨噴射必須在每個視孔玻璃中妝集每條單獨噴射管路的燃油量并由操作人員讀出的方法相比，在圖3中所述的自動方法要簡單得多，而且在顯示器AZ上可以綜覽測量結果并且可以明確地，必要時利用附加信息進行表述，因而簡化了判斷和調整。與為每條噴射管設置一個容積測量器的試驗臺相比，這種方法費用非常低廉，這是因為容積測量器的制做代價大并因而很昂貴，而上述輸油信號傳感器價格特別低廉并且使用方便。尤其是例如具有12條噴射管路和相應輸油組件的卡車的串接輸油泵中，這些優點尤為明顯。
而且在依照圖3的第二實施例中，與第一實施例相同可通過計算裝置AE2獲得用于在汽車上顯示的油耗測量信號。
權利要求
1.檢測柴油發動機噴油泵經噴嘴輸送的燃油量的方法，采用此方法時檢測出噴油泵與噴嘴間輸油過程期間噴油管路的壓力變化曲線并由此推導出燃油量，其特征在于對壓力變化曲線進行標準化，接著對經標準化的壓力變化曲線進行面積分并采用比例常數加權確定出絕對燃油量。
2.依照權利要求1的方法，其特征在于至少對一條噴油管路附加進行燃油量的絕對容積測量并且根據容積測量值確定出與各單獨壓力變化曲線相符的絕對燃油量。
3.依照權利要求2的方法，其特征在于對所有噴油管路一并進行附加容積測量并在確定單條管路的絕對燃油量時根據通過面積分求出的單條管路的相對燃油量對通過容積測量檢定出的總燃油量進行分配。
4.依照權利要求2的方法，其特征在于只對一條噴射管路進行燃油量的附加絕對容積測量，根據比例常數將絕對燃油量分配給通過相應單條管路的壓力變化曲線進行面積分得出的相對燃油量，并且利用比例常數確定出其它噴射管路燃油量的絕對值。
5.依照上述權利要求中的一項所述的方法，其特征在于在噴油泵的出口對壓力變化曲線進行檢測。
6.采用上述權利要求中的一項測量汽車油耗的方法，其中計算和顯示瞬時和/或平均油耗量。
7.依照權利要求6中使用的方法，其特征在于在對多條單獨噴射的壓力變化曲線積分的基礎上實現對瞬時油耗的顯示。
8.用權利要求1至5中的一項檢驗噴射泵的方法，其中在相對或絕對燃油量的基礎上實現顯示，根據顯示識別出每條噴射管路與給定狀態的偏差和/或噴射管路間的偏差。
9.顯示汽車油耗并帶有計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置一個輸油信號傳感器(FSS)，該傳感器輸出一個與單獨噴射相符的壓力變化曲線(D)形式的標準化信號，計算裝置(AE1，AE2)具有用于形成壓力變化曲線(D)面積分的積分單元，并且備有一個分級分配器，用此可將面積分值分配給絕對油耗值。
10.依照權利要求9的儀器，其特征在于分級分配器具有一個比較單元和一個油耗數據表或一個油耗倍增裝置，將油耗數據傳遞給顯示裝置(AZ)并在顯示裝置上顯示或使分級分配器與顯示裝置(AZ)構成一體。
11.柴油發動機噴射泵試驗臺，帶有檢測燃油量的測量儀器，該燃油量是經通向噴嘴的噴射管路輸出的，還帶有一個計算裝置和一個顯示裝置，該顯示裝置用于顯示噴射管路的燃油量，其特征在于測量儀器至少具有一個輸油信號傳感器(FSS)，用此傳感器檢測每條噴射管路的壓力變化曲線(D)并且該傳感器輸出一個標準化的信號，計算裝置(AE1，AE2)利用一積分單元確定出壓力變化曲線的面積分并導出與此成比例的燃油量數據，將該數據輸送給顯示裝置。
12.依照權利要求11的試驗臺，其特征在于測量儀器除輸油信號傳感器(FSS)外，還具有一個容積測量器(VM)，用該測量器一并絕對測量所有噴射管路的燃油量或僅絕對測量一條單獨噴射管路的燃油量。
13.依照權利要求12的試驗臺，其特征在于計算裝置(AE2)具有一分級電路，該分級電路把面積分與容積測量器(VM)的絕對測量結果聯系在一起并根據比關系導出各噴射管路的絕對燃油量。
全文摘要
本發明涉及一種檢測柴油發動機噴油泵經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燃油量并將信號傳遞給顯示器，對采用至少一個輸油信號傳感器獲得的壓力變化曲線標準化，接著形成標準化的壓力變化曲線的面積分并通過采用比例常數加權確定出絕對燃油量。本方法和相應的裝置可用于確定汽車的油耗或用于輸油泵一試驗臺上的判斷。
文檔編號F02D41/24GK1140235SQ9610601
公開日1997年1月15日 申請日期1996年5月6日 優先權日1995年5月9日
發明者H·赫克爾, H·凱貝勒 申請人:羅伯特-博希股份公司