專利名稱：添加劑注入系統(tǒng)及其注入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般說來是涉及一種在可控比例下混合一種或多種添加劑進(jìn)入主液流的注入系統(tǒng)及方法。
至今已設(shè)計(jì)出的注入系統(tǒng)及注入方法都是用來在可控比例下將一種或多種添加劑混入主液流中。典型的添加劑包括燃油添加劑、催化劑、著色劑、潤(rùn)滑劑以及化學(xué)水處理劑等，其一般的應(yīng)用領(lǐng)域有卡車汽油加油站、船舶加油站、化學(xué)處理設(shè)備和水處理設(shè)備等。
添加劑注入設(shè)備常常座落在有公害的地區(qū)，例如可能存在有爆炸氣體的地方。因此，通常需要將設(shè)備的電氣部分安裝在防爆殼體內(nèi)。在某些燃油添加劑注入系統(tǒng)中，它的電子控制器就裝在防爆殼體內(nèi)。這就出現(xiàn)一個(gè)問題，若要部分地改變添加劑比例或調(diào)節(jié)流量計(jì)的參數(shù)等時(shí)，便一定要打開殼體才能接觸電子裝置。在打開殼體前，必須非常小心地保證沒有危險(xiǎn)的氣體存在，切斷所有電源，隨后實(shí)施適當(dāng)?shù)陌踩胧?，而這些工作必須有其他人員例如合格的綜合電工技師的幫助。在另一種已知的添加劑注入系統(tǒng)中，設(shè)置了一個(gè)外鍵板來完成上述所需的打開殼體的工作。但是，鍵板易受機(jī)械損傷，特別是當(dāng)它暴露在加油站或其他設(shè)備中的苛刻環(huán)境條件下時(shí)。
在加油站中，由管道送到加油站中的普通汽油常常賣給不同的汽油銷售公司，當(dāng)他們?cè)谄胀ㄆ椭谢烊胩囟ǖ奶砑觿┖螅胀ㄆ捅阕優(yōu)椴煌N售公司的專賣品，而這種混合過程通常是在汽油被加入油罐車中以便進(jìn)一步分配出去時(shí)完成的c添加劑注入設(shè)備被用來按可控比例將添加劑混入汽油流中。
當(dāng)今加油站所用的添加劑注入系統(tǒng)使用的一種添加劑注入器包含有一個(gè)電磁閥，用來控制從添加劑管路導(dǎo)入到使燃油從儲(chǔ)油罐流入要加油的卡車?yán)锏闹魅加凸苤械奶砑觿┝髁?。?dāng)燃油開始流動(dòng)時(shí)，外部開關(guān)或自動(dòng)系統(tǒng)將向控制器發(fā)出一個(gè)允許信號(hào)，以便使添加劑注入器能夠開始工作，按選定的比例供給添加劑。添加劑按照規(guī)定的劑量以隨燃油通過主燃油管的流量而定的流量循環(huán)注入主燃油管中。也就是說，對(duì)于每一預(yù)定的要送入主燃油管中的燃油量(由流量計(jì)測(cè)量)例如40加侖(151.4升)，就有預(yù)定劑量，例如100CC的添加劑注入主燃油管中。用這種方法使添加劑按照預(yù)定的比例混入到所有要注入的燃油中。
在注入添加劑時(shí)，由流量計(jì)測(cè)量添加劑的流量，并且添加劑流量控制閥保持打開狀態(tài)，直到全部要注入的添加劑量都注完。然后，添加劑流量控制閥關(guān)閉，暫時(shí)停止添加劑的流動(dòng)，直到開始下一次注入循環(huán)，此時(shí)，添加劑控制閥又再次打開。由于任何電磁閥的關(guān)、閉都需要一定的時(shí)間，故在它們的關(guān)閉過程中仍有少量的添加劑流過控制閥。這一少量的添加劑在下一個(gè)注入循環(huán)中必須加以考慮及校正，以便精確控制注入到主液流中的添加劑總量。按照已知的校正技術(shù)，下一個(gè)循環(huán)的注入量是用前一個(gè)循環(huán)的注入劑量的過量值(或不足值)加以校正的。也就是說，如果“x”是所需的注入劑量，而添加劑流量計(jì)測(cè)出的前一個(gè)循環(huán)的添加劑注入量為“x+a”，那么，在下一個(gè)循環(huán)中應(yīng)注入的添加劑量應(yīng)調(diào)整為“x-a”。在這種方法中，任何過量應(yīng)認(rèn)為“a”為正值，而任何不足應(yīng)認(rèn)為“a”為負(fù)值。
雖然從理論上講上述的校正技術(shù)似乎能準(zhǔn)確地校正與電磁閥閉合的有限時(shí)間有關(guān)的過量和不足，但是這種技術(shù)會(huì)出現(xiàn)舍入誤差的累積。當(dāng)過量的或不足的“a”值被舍入即化整至極接近系統(tǒng)控制器能夠控制的增量時(shí)，實(shí)際的校正值將由于舍入誤差而偏離所需的校正值。對(duì)于燃油制品的總加入量來說，這些舍入誤差的累積可能造成想要注入的添加劑量和加油過程中的實(shí)際加入量之間出現(xiàn)明顯的偏差。
在許多應(yīng)用中，添加劑注入量的控制必須比上述校正技術(shù)所能達(dá)到的更加精確。在加油站中，希望注入到燃油中的添加劑量能夠精確地控制，以便能夠保證最終產(chǎn)品的可靠性并防止過量注入高成本的燃油添加劑。
本發(fā)明提供了一種能夠按可控制比例將一種或多種添加劑混入主液流的方法及其注入系統(tǒng)。這種系統(tǒng)及方法具有比現(xiàn)有的系統(tǒng)和方法更好的若干優(yōu)點(diǎn)，并且具有許多獨(dú)特的特性，而且這種特性可以單獨(dú)地利用，盡管下文說明最好是綜合利用。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，一種添加劑注入系統(tǒng)的特征在于帶有一個(gè)控制器，其電路放入到一種帶有能為電磁能，例如紅外指令信號(hào)所穿過的窗口的防爆殼體中。放入防爆殼體的電路含有一個(gè)用來接收穿過窗口傳來的電磁能的接收器和一個(gè)用來譯出電磁能中的信息、并根據(jù)這種信息執(zhí)行一種或多種功能的處理機(jī)。這種控制器最好帶有一個(gè)袖珍的手握遙控發(fā)射器，用來發(fā)出穿透殼體的窗口的電磁能，并提供由遙控器的操作者選擇電磁能中所含信息的可能性，以便由操作者根據(jù)電磁能中所含的信息選擇和控制要實(shí)現(xiàn)的功能。這種結(jié)構(gòu)允許單獨(dú)控制控制器的各種功能，例如添加劑注入循環(huán)功能的測(cè)試，包括每一注入循環(huán)所注入的添加劑量、要完成的試驗(yàn)循環(huán)的總數(shù)以及全部測(cè)試循環(huán)中要注入的添加劑總量；改變每一注入循環(huán)所注入的添加劑量以便獲得一種或多種添加劑的比例；在校正添加劑流量計(jì)時(shí)改變流量計(jì)的參數(shù)；以及重設(shè)一個(gè)或多個(gè)報(bào)警誤差標(biāo)志，因此消除了對(duì)單個(gè)復(fù)位開關(guān)的需要。
按照本發(fā)明的另一個(gè)重要方面，通過在每一次添加劑注入循環(huán)之后增加一個(gè)由相應(yīng)于下一次循環(huán)中要注入的下一次添加劑量的單位數(shù)表示的參考計(jì)算值而獲得準(zhǔn)確的添加劑注入。結(jié)果形成了一個(gè)對(duì)應(yīng)于下一次注入循環(huán)的新的目標(biāo)值，這一目標(biāo)值是已注入的添加劑總量加上下一次循環(huán)的添加劑量。這種技術(shù)消除了現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行上次校正技術(shù)時(shí)可能發(fā)生的舍入誤差所引起的偏差。
按照本發(fā)明的又一個(gè)重要方面，采取了用“清潔產(chǎn)品”也就是無添加劑的產(chǎn)品清洗主液流管路的措施，因此，在進(jìn)行了一種產(chǎn)品注入后可提供一種“清潔管路”，且仍能保持一種預(yù)定的添加劑對(duì)產(chǎn)品的比例。這一過程可通過下述辦法來完成，即在加油工作的末期減少一個(gè)或多個(gè)添加劑注入循環(huán)，而在早期的注入循環(huán)中注入較多的添加劑來彌補(bǔ)添加劑的損失量。
按照本發(fā)明的又一方面，添加劑混入主液流的過程可分成兩個(gè)或多個(gè)階段，以便準(zhǔn)確控制每一注入循環(huán)中注入的添加劑量。多級(jí)注入是通過將多個(gè)添加劑流量閥平行地連接到要注入添加劑的主液管上而實(shí)現(xiàn)的。在每一次注入循環(huán)時(shí)，閥全部打開，允許大量的添加劑流入到主液管中，當(dāng)添加劑流量計(jì)測(cè)出已注入總劑量的預(yù)定百分?jǐn)?shù)后，關(guān)閉一個(gè)閥門，最好是關(guān)閉容量較大的閥門，使得添加劑只能以較低或最好是低得多的流量繼續(xù)流過其它的閥門。因此，添加劑將繼續(xù)進(jìn)行注入循環(huán)的下一階段注入。但是受控精度提高了。如果使用兩個(gè)以上的閥門。則它們可順次關(guān)閉以便逐漸減低添加劑的流量。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，添加劑注入系統(tǒng)包含有一個(gè)封閉添加劑注入控制器的電路的殼體和一個(gè)帶有直接安裝到控制器殼體上的殼體的流量計(jì)。這個(gè)流量計(jì)含有一個(gè)排液室，流過排液室的添加劑促使驅(qū)動(dòng)磁鐵以與添加劑流過流量計(jì)的速度成比例的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)磁鐵在磁性上穿過流量計(jì)殼體壁與從動(dòng)磁鐵相耦合，而流量計(jì)殼體壁則形成了兩個(gè)耦合磁鐵間的液流隔離層。從動(dòng)磁鐵安裝到延伸穿過控制器殼體壁的軸上，并且在軸的內(nèi)端上連接有一個(gè)指示器，例如位于控制器殼體內(nèi)的光盤。在控制器殼體的內(nèi)部還放入對(duì)以與指示器的旋轉(zhuǎn)速度成比例(因此也就與添加劑流過流量計(jì)的速度成比例)的速度產(chǎn)生周期信號(hào)的指示器反應(yīng)的電路。本發(fā)明的上述的和其他的特點(diǎn)將在下面進(jìn)行詳細(xì)說明，特別是在權(quán)利要求書中指出。下面的說明和附圖詳細(xì)地闡述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是，這只是應(yīng)用本發(fā)明原理的各種方法的一種指示性的說明而已。


圖1是本發(fā)明的添加劑注入系統(tǒng)的簡(jiǎn)單示意圖。
圖2是該系統(tǒng)的控制器殼體及添加劑流量計(jì)組件的分解透視圖。
圖3是圖2所示的殼體和流量計(jì)組件的部分透視正視圖。
圖4是圖1所示系統(tǒng)所用的控制器電路的方框圖。
圖5～9是說明控制器的操作的流程圖。
下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。首先參見圖1，一種按照本發(fā)明的添加劑注入系統(tǒng)的最佳實(shí)施例總體如20所示。該系統(tǒng)的功能是按照選定的比例將添加劑注入到主液流中。在圖1中，添加劑注入系統(tǒng)20是與另一種普通系統(tǒng)連成整體的。這種注入系統(tǒng)例如可在加油站中用來將燃油添加劑注入到燃油例如汽油中，以便將“普通的”汽油變成可加到卡車中使用的專用的“帶標(biāo)號(hào)”的汽油產(chǎn)品。
雖然下列對(duì)本發(fā)明的說明主要是針對(duì)本發(fā)明的這種特殊的應(yīng)用例子，但應(yīng)該明白，本發(fā)明的應(yīng)用范圍是較寬的，并且不限制在將燃油添加劑注入到例如加汽油等燃油中。也就是說，下列參考燃油添加劑的說明應(yīng)擴(kuò)大到更普通的任一種添加劑，而下列參考燃油的說明應(yīng)擴(kuò)大到任何一種要通過循環(huán)注入法混入添加劑的主流體。
從圖1可以看出，總系統(tǒng)21包括允許燃油從儲(chǔ)油罐中引出并注入到油罐車中的燃油管23。從燃油管23流出的燃油由一般的馬達(dá)和主流量控制閥24控制，閥24的開、閉由主系統(tǒng)控制器25控制制。主系統(tǒng)控制器25包含有一個(gè)操作界面，通過這個(gè)操作界面，操作者可以選擇要加入到油罐車中的燃油需要量。通過燃油管23的燃油流量由主流量計(jì)27測(cè)量，主流量計(jì)27上帶有一個(gè)脈沖器28，相對(duì)于每一個(gè)加油脈沖，脈沖器28都發(fā)出一個(gè)代表燃油的不連續(xù)增量或數(shù)量的數(shù)字脈沖輸出。因此，由脈沖器28輸出的脈沖數(shù)可以總加起來而得到一個(gè)代表流過主流量計(jì)27的燃油量的數(shù)值。為了探測(cè)燃油管中的液流，還設(shè)置了一個(gè)燃油流動(dòng)開關(guān)29。只要燃料流一出現(xiàn)，脈沖器則輸出脈沖，并且燃油流動(dòng)開關(guān)打開。
開始加油時(shí)，先選擇所需的加油量。然后打開主流量控制閥24開始加油，此時(shí)燃油立刻流過燃油管23。隨著燃油的流動(dòng)，脈沖器28便產(chǎn)生一系列與流過流量計(jì)27的體積流量成比例的脈沖。當(dāng)已經(jīng)流出所需的燃油量(通過比較累積的總脈沖數(shù)與代表要分配出去的體積流量的預(yù)定脈沖數(shù)測(cè)出)時(shí)，系統(tǒng)控制器25將關(guān)閉主流量控制閥24。在多數(shù)加油站中都會(huì)碰到燃油管中燃油流速高的問題，此時(shí)，主系統(tǒng)控制器一般便發(fā)出一個(gè)低流量開關(guān)信號(hào)來啟動(dòng)低流量開關(guān)，以便在例如還有50加侖(189.3升)的燃油分配出去后便完成加油時(shí)開始緩慢關(guān)閉閥24。閥24的緩慢關(guān)閉可防止能損傷系統(tǒng)的燃油突然停止流動(dòng)，同時(shí)也提供了對(duì)加入油罐車中的整個(gè)燃油量的更精確的控制。
主系統(tǒng)控制器25還控制供應(yīng)添加劑到添加劑注入系統(tǒng)20的控制裝置30。添加劑供應(yīng)裝置30含有一個(gè)添加劑儲(chǔ)存罐32，它由一個(gè)添加劑供應(yīng)管33連接到添加劑注入系統(tǒng)20的一個(gè)手控入口隔離閥34上。添加劑供應(yīng)泵35連接在添加劑供應(yīng)管33中，旁路管36和壓力調(diào)節(jié)閥37跨接在泵35的兩端，以便形成圍繞泵35的壓力調(diào)節(jié)旁路。當(dāng)設(shè)置在添加劑注入系統(tǒng)中的入口隔離閥或稱控制閥34切斷流過添加劑注入系統(tǒng)的液流時(shí)，這種壓力調(diào)節(jié)旁路可使液流分流而回到泵的入口端。
添加劑注入系統(tǒng)20包括上述的可以用手關(guān)閉而切斷添加劑注入系統(tǒng)與添加劑供應(yīng)裝置30間的連接的入口隔離閥34。入口隔離閥34通過管路40與添加劑流量計(jì)41(下文將作更詳細(xì)的描述)的入口相連接。管路40最好設(shè)置有一個(gè)入口過濾器42，這是一種工程上常用的好方法。
添加劑流量計(jì)41的出口通過流體管路44與由電磁線圈控制的第一級(jí)流量控制閥45相連接。第一級(jí)流量控制閥45由液體管路46與手控出口隔離閥47相連接，隔離閥47又與添加劑排出管48相連接，添加劑排出管48延伸到接通燃油管23，以便將添加劑注入到燃油管里。出口隔離閥47可以用手關(guān)閉而切斷添加劑注入系統(tǒng)與添加劑排出管48間的連接，從而也切斷與燃油管23間的連接。最好在液體管路46中設(shè)置一個(gè)止回閥49，這是一種工程上常用的好方法。
在上述實(shí)施例中，第二級(jí)添加劑流量控制閥50跨接到管路44和46上，與第一級(jí)添加劑流量控制閥45相平行。為了使下述情況變得更加明顯，設(shè)第二級(jí)閥50的容量高于第一級(jí)閥，因此，當(dāng)兩個(gè)控制閥都打開時(shí)，便可得到大的添加劑流量，但當(dāng)?shù)诙?jí)閥關(guān)閉而第一級(jí)閥仍打開時(shí)，添加劑的流量則顯著減小。
添加劑注入系統(tǒng)20還包含有一個(gè)與手控測(cè)試閥53相連接的液流支管52。手控測(cè)試閥53的位置最好設(shè)置在較方便的地方并帶有一個(gè)容易接近的出口54，這樣便有助于在它的下面安裝一個(gè)用來檢查添加劑注入系統(tǒng)20的可注入添加劑的檢查儀表。
添加劑注入系統(tǒng)20還含有一個(gè)添加劑注入控制器58，它的作用除別的以外還包括控制第一級(jí)和第二級(jí)添加劑控制閥45和50?？刂破?8基本是一種程控微處理機(jī)裝置，它的電路和工作將在下面介紹。
下面參見圖2和3，添加劑注入控制器58放在一個(gè)防爆殼體60中。殼體60的前面帶有一個(gè)圓形的大入口61，它由一個(gè)防爆蓋62蓋住。開口61和蓋子62分別帶有內(nèi)外螺紋，因此，蓋子62可以旋入和旋出殼體。蓋子62帶有一個(gè)圓形的透明窗63，透過它可以觀察添加劑注入控制器的顯示部件。透明窗63還允許位于殼體60內(nèi)的控制器電路與手握遙控發(fā)射器間的電磁能通訊聯(lián)系，其目的將在下文解釋。殼體60上還設(shè)置有帶螺栓孔66和67的安裝耳64和65，以便可方便地安裝到適當(dāng)?shù)闹С薪Y(jié)構(gòu)例如背板上，按照工業(yè)習(xí)慣，在這種背板上還安裝有添加劑注入系統(tǒng)的其它元件。
添加劑流量計(jì)41直接安裝到控制器殼體60的側(cè)壁68上。添加劑流量計(jì)41帶有由夾在內(nèi)蓋71和外蓋72之間的中心體70組成的殼體69。中心體70和蓋子71、72用多個(gè)安裝螺釘73固定在一起。其它的安裝螺釘74則延伸穿過流量計(jì)殼體，以便旋入控制器殼體側(cè)壁68上的閉端孔75中而將流量計(jì)殼體固定到控制器殼體60上。O形密封圈76位于中心體和蓋子之間，起密封作用，防止由中心體內(nèi)部和蓋子形成的齒輪計(jì)排液室77的泄漏。
在排液室77的兩個(gè)葉型瓣中分別安裝入轉(zhuǎn)子或齒輪78、79。齒輪78和79繞各自的支撐在內(nèi)、外蓋71、72上、并位于它們之間的齒輪軸80和81轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪嚴(yán)密地安裝在各自的排液室葉型瓣內(nèi)，并且它們的突齒或輪齒互相嚙合。
中心體70在其徑向相對(duì)端上帶有入口83和出口84，供添加劑流入和流出齒輪計(jì)排液室77用。入口和出口在排液室的中心葉型瓣的徑向相對(duì)端上與排液室77相連，而排液室中心葉型瓣僅形成在中心體中并與放置齒輪78和79的端部葉型瓣對(duì)稱交合。添加劑從入口流入排液室77并從出口排出，轉(zhuǎn)子即齒輪則以與添加劑流過流量計(jì)的流量直接相關(guān)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
從圖3可以清楚地看出，齒輪78的內(nèi)側(cè)帶有凹槽87，凹槽87中固定有一個(gè)隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)磁鐵88。驅(qū)動(dòng)磁鐵是一個(gè)安裝在凹槽87中的圓盤或圓環(huán)，它與齒輪的轉(zhuǎn)軸同心，最好如圖中所示示，其外表面與齒輪78的內(nèi)側(cè)表面齊平。驅(qū)動(dòng)磁鐵88在磁性上穿過內(nèi)蓋71的壁厚較薄部位90與從動(dòng)磁鐵89相耦合。內(nèi)蓋71至少在壁厚較薄部位90上由非鐵磁性的材料制成，以便允許這種磁性耦合。最好流量計(jì)的所有零件(至少是在驅(qū)動(dòng)磁鐵區(qū)和從動(dòng)磁鐵區(qū))都由非鐵磁性的材料制成。
從動(dòng)磁鐵89在與驅(qū)動(dòng)磁鐵88相對(duì)的軸向一側(cè)安裝到輪轂91上。輪轂91安裝在固定光盤93用的光驅(qū)動(dòng)軸92的軸向外端上，光盤93位于殼體60的內(nèi)部。光驅(qū)動(dòng)軸被安裝成可與插塞件94中的齒輪軸80作同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，插塞件94帶有一個(gè)可旋入到控制器殼體60的內(nèi)壁68上的螺孔95中的外螺旋圓柱部分。如圖所示，在插塞件中還可設(shè)置供光驅(qū)動(dòng)軸用的軸套。
從動(dòng)磁鐵89最好放入內(nèi)蓋71的外表面中形成的環(huán)形槽(或稱環(huán)形凹槽)96中，而環(huán)形槽96的底部則形成內(nèi)蓋的厚度較薄部位90。這就可使從動(dòng)磁鐵89與驅(qū)動(dòng)磁鐵88十分接近，并接受驅(qū)動(dòng)磁鐵88的影響，同時(shí)內(nèi)蓋的壁厚較薄部位提供了一種整體的密封，防止添加劑從任何通路流入控制器殼體60的內(nèi)部。這就是說，防止添加劑流入殼體的措施不是靠普通的密封件，而是通過控制器殼體的內(nèi)部和齒輪計(jì)排液室77間連續(xù)的金屬界面。
內(nèi)蓋71的環(huán)形凹槽96環(huán)繞在內(nèi)蓋的杯形芯部97之外，芯部處帶有一個(gè)向里敞開的孔，用以將齒輪軸80的內(nèi)端支承在它的里面面。如圖所示，齒輪軸80、81的端部支承在蓋子的盲孔中，故不須附帶的密封件。盤形或環(huán)形的從動(dòng)磁鐵可在芯部92上滑動(dòng)，并且?guī)в幸粋€(gè)中心孔，孔的尺寸可允許它相對(duì)于芯部92自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
顯然，添加劑流過流量計(jì)41時(shí)將引起流量計(jì)齒輪78和79以取決于添加劑流量的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，而齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)又使光盤93以同種速度轉(zhuǎn)動(dòng)。光盤的設(shè)置是為了起指示流量的作用，并且在它的周邊上帶有多個(gè)縫隙，用來遮斷發(fā)光二極管98和探測(cè)器99間的光束，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，并且可用任何方便的方法安裝到控制器殼體60內(nèi)，例如殼體的后壁上。探測(cè)器將輸出一連串與光盤的轉(zhuǎn)速成比例的脈沖，而光盤的轉(zhuǎn)速又與添加劑流過添加劑流量計(jì)的流量成比例。這一系列的數(shù)字脈沖被輸入到下面即將闡述的添加劑注入控制器58的電路中。
下面參見圖4，該圖示出按照本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例的添加劑注入控制器58的電路(總體上用標(biāo)號(hào)100表示)的方框圖?？刂破?8，更具體地，它的電路100，包含一個(gè)微控制器101，它提供上面所述并在下面結(jié)合圖5～9的流程圖將更詳細(xì)地說明的理想的系統(tǒng)控制。該微控制器101可以是例如從Intel公司購到的80C32微控制器。微控制器101可以由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員采用一般的編程技術(shù)進(jìn)行編程，以提供下面將進(jìn)行評(píng)價(jià)的所需要的系統(tǒng)控制。
控制器58還包括用來在地址母線104上緩沖來自微控制器101的地址信息的緩沖器103。通過地址母線104將緩沖器103輸出端與鎖存器106輸入端連接，見圖。鎖存器106起到多路轉(zhuǎn)換器的作用，用來像通常那樣對(duì)儲(chǔ)存地址輸入鎖住來自地址母線104或數(shù)據(jù)母線108的信息。具體地說，在鎖存器106輸出端的地址信息沿地址母線104接到只讀存儲(chǔ)器(ROM)110和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)112的地址輸入端，如圖所示。只讀存儲(chǔ)器110用來儲(chǔ)存微控制器101的操作碼，而隨機(jī)存取存儲(chǔ)器112用來存儲(chǔ)系統(tǒng)程序以及任何其他所需的數(shù)據(jù)/信息(下面將要說明)。通過數(shù)據(jù)母線108將數(shù)據(jù)輸?shù)酱鎯?chǔ)器110和112和/或從存儲(chǔ)器110和112輸出來。
控制器58還有一對(duì)計(jì)數(shù)器114A和114B，用來分別計(jì)取由添加劑流量計(jì)41提供的脈沖數(shù)和燃油流量計(jì)27的脈沖器28提供的脈沖數(shù)。在最佳實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器114A和114B可通過地址母線104編址，并通過數(shù)據(jù)母線108對(duì)微控制器101提供關(guān)于這種脈沖數(shù)的計(jì)數(shù)信息。計(jì)數(shù)器114A的輸入端通過線路120與添加劑流量計(jì)輸入裝置122相連接，在所示實(shí)施例中該裝置是檢測(cè)器99。類似地，計(jì)數(shù)器114B的輸入端通過線路123與提供來自燃油計(jì)量器27的數(shù)字信號(hào)的數(shù)字輸入裝置124連接。所述計(jì)數(shù)器可以是82C54組件。
輸入/輸出裝置126(例如可從Intel公司購買到的8255裝置)提供控制器58用的多個(gè)輸入/輸出端口。具體地，輸入/輸出裝置126與地址母線104和數(shù)據(jù)母線108連接，用來將不同的輸入連接裝置130-135接收的信息傳輸?shù)轿⒖刂破?01，輸入連接裝置130-135最好是光學(xué)上隔離的，以接收110VAC輸入，并用來將來自各系統(tǒng)元件如系統(tǒng)復(fù)位開關(guān)、清潔起動(dòng)開關(guān)等的數(shù)據(jù)和/或控制輸入連接到微控制器101。如圖所示，輸入連接裝置130～135通過線路137～142與輸入/輸出裝置126連接。另外，輸出連接裝置145～148通過輸出母線150與輸入/輸出裝置126連接，并可由微控制器101存取，以便控制各種系統(tǒng)功能如打開和關(guān)閉各個(gè)閥等，這一點(diǎn)在下面還要詳述。用來顯示相關(guān)系統(tǒng)信息的顯示器153也通過母線153與輸入/輸出裝置126連接，所述的系統(tǒng)信息包括例如狀態(tài)顯示、差錯(cuò)信息、添加劑比例設(shè)定等。
接收來自遙控發(fā)射器156的紅外線信號(hào)的光電檢測(cè)器154通過線路160與微控制器101的串行數(shù)據(jù)輸入端158連接。根據(jù)輸入端158接收的信息，微控制器101形成產(chǎn)生按圖5-9所示流程圖所需結(jié)果的系統(tǒng)程序。遙控發(fā)射器156最好是手持操作裝置，它在型式和操作上類似于操作電視用的普通遙控器。按下一個(gè)鍵時(shí)，這種遙控發(fā)射器一般傳輸一個(gè)由接受裝置(在這里是控制器58)接收和譯釋的信號(hào)字符順序。當(dāng)然，發(fā)射器的鍵盤應(yīng)合理布置和標(biāo)記，以便于選擇指令和輸入指定應(yīng)用(在這里是添加劑注入控制器)所需的信息。
在最佳實(shí)施例中，添加劑注入控制器58包含一個(gè)串行數(shù)據(jù)接收器162(例如，可從Maxor公司購買到的MAX232 RS-232接收器)。該串行數(shù)據(jù)接收器162可在控制器58與主系統(tǒng)控制器25或其他計(jì)算機(jī)或裝置之間使串行數(shù)據(jù)連通。接收器162通過線路164與微控制器101的串行數(shù)據(jù)輸入端159連接。接收器162包括一個(gè)可讓用戶不通過遙控器156向微控制器101輸入信息的串行數(shù)據(jù)輸入端166。輸入端158和159最好是實(shí)際上相同的輸入端，從探測(cè)器154和接收器162接收的信息通過一個(gè)或門或類似元件在輸入端158被簡(jiǎn)單地放大。另外，還可以應(yīng)用第二個(gè)對(duì)微控制器的串行輸入端，如下面所述。而且，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都會(huì)懂得，雖然本發(fā)明按在輸入端一次接收的串行數(shù)據(jù)來描述，但是，其他的數(shù)據(jù)形式即平行的數(shù)據(jù)也同樣可以應(yīng)用。
如圖3所示，設(shè)置檢測(cè)器154是為了接收通過窗口63的紅外線信號(hào)。當(dāng)然，窗口63應(yīng)當(dāng)是紅外線信號(hào)或其他可能應(yīng)用的電磁能的頻率可以透過的。從圖3也可看到，顯示器153可通過殼體窗口63來觀察，正如由一種或多種選擇狀態(tài)燈165來指示的那樣。狀態(tài)燈可包含在控制器電路中，以指示控制器的一種或多種功能的狀態(tài)，例如第一級(jí)閥的情況、第二級(jí)閥的情況，等。
下面簡(jiǎn)要地?cái)⑹鲅b到控制器58的連接裝置130～135的各種輸入端和輸出端。輸入連接裝置130在其輸入終端166接收一種用來連通微控制器101的控制信號(hào)，使系統(tǒng)處于允許的A狀況。同理，輸入裝置131和132在其各自的輸入終端167和168接收控制信號(hào)，該信號(hào)用來聯(lián)絡(luò)微控制器101，使系統(tǒng)分別處于容許的B或容許的C狀態(tài)。輸入連接裝置133在其輸入終端169接收來自燃油流量開關(guān)29的信號(hào)，該信號(hào)向微控制器101指示燃油正在燃油管道23內(nèi)流動(dòng)。這樣，在微控制器101接收到來自燃油流量開關(guān)表示燃油正在主管道23內(nèi)流動(dòng)的控制信號(hào)，而沒接收到在數(shù)字輸入端124的信號(hào)的情況下，微控制器101可以測(cè)定出一種故障狀態(tài)，并采取一種預(yù)定的動(dòng)作過程，例如，控制器58可以發(fā)出一種警報(bào)和/或差錯(cuò)信息，對(duì)此下面再做說明。
輸入連接裝置134用來將系統(tǒng)復(fù)位請(qǐng)求連接到控制器58，其方法是向微控制器101提供一個(gè)控制信號(hào)，指示微控制器按預(yù)定的方式使系統(tǒng)復(fù)位，即使計(jì)數(shù)器復(fù)位、關(guān)閉閥門等。在裝置134的輸入終端170可接收這樣的復(fù)位指令。輸入連接裝置135用來將其輸入終端171的低流量控制信號(hào)連到微控制器101，該控制信號(hào)指出燃油裝載量正在轉(zhuǎn)變到接通裝載量終點(diǎn)的低流量階段，這時(shí)，要加注的剩余燃油量大約為50～60加侖(189.3～227.1升)。
上述輸入裝置130～135最好是光學(xué)隔絕體三端雙向可控硅開關(guān)裝置，在它們各自的輸入終端接收交流輸入信號(hào)。該信號(hào)然后被光學(xué)隔離并整流，以便根據(jù)是否出現(xiàn)交流信號(hào)而在線路137～142上提供由“低”或“高”數(shù)字信號(hào)組成的二次輸入信號(hào)。
在典型實(shí)施例中的輸出連接裝置包括第一級(jí)注入連接裝置145，它用來通過終端174將來自微控制器101的控制信號(hào)連接到第一級(jí)注入控制電磁閥45。輸出連接裝置146將來自微控制器101的控制信號(hào)連接到終端174。該終端又與第二級(jí)注入控制電磁閥50連接，以便控制該閥的位置。在由系統(tǒng)程序測(cè)出故障、差錯(cuò)或反常現(xiàn)象的情況下，微控制器101可使輸出裝置147和148中的一個(gè)或兩個(gè)發(fā)生動(dòng)作，在最佳實(shí)施例中，這就發(fā)出表示不同故障類型的A和B警報(bào)輸出，下面還要對(duì)此說明。
圖5～9是控制添加劑注入控制器58的動(dòng)作的程序流程圖。下面將從主程序開始來說明程序的順序。
參見圖5，主程序在步驟200接通電源開始啟動(dòng)。接通時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生出微處理機(jī)所要求的邏輯復(fù)位信號(hào)或其他邏輯電路，以便在控制器電路內(nèi)使所有的芯片復(fù)位。而且，在步驟201，控制器輸出被清除，也就是調(diào)至0或其他起始點(diǎn)。
程序開始并清除輸出后，控制器就進(jìn)入在步驟205開始的輸入掃描循環(huán)。該步驟調(diào)節(jié)控制器的顯示，以示出按普通單位例如加侖或升計(jì)量的添加劑的總量。下一步，即在步驟206，控制器檢查容許的A或B信號(hào)輸入。如果存在一個(gè)容許的A或B輸入，從而需要注入添加劑，那么控制器就在步驟207履行一種注入程序，這一點(diǎn)在下面說明，并由圖6和7表示。反之，控制器運(yùn)行至步驟208，在這里進(jìn)行檢查，看一看是否有燃油流動(dòng)。如果燃油流量計(jì)數(shù)器并未由其輸入端的信號(hào)接收而增值，那么控制器就連續(xù)運(yùn)行到步驟209，檢查在各自輸入端的紅外線(I/R)或串行數(shù)據(jù)的接收情況。如果測(cè)出紅外線或串行輸入端的數(shù)據(jù)，那么控制器就在步驟210執(zhí)行通信子程序，這一點(diǎn)示于圖9，下面要再作說明。反之，控制器運(yùn)行到步驟211，檢查添加劑流動(dòng)情況。
現(xiàn)在回到步驟208，如果控制器測(cè)出燃油流量，就在步驟215修正系統(tǒng)總儲(chǔ)油量的值。按此方法，控制器對(duì)流過燃油管道的總?cè)加土髁勘３指櫽涗?，即使在添加劑注入系統(tǒng)20不注入添加劑時(shí)也是如此。燃油量?jī)?chǔ)存值修正后，控制器就運(yùn)行至步驟211，旁路檢測(cè)紅外線或串行數(shù)據(jù)。這就可防止當(dāng)燃油流過主油管時(shí)系統(tǒng)的值或程序發(fā)生變化或復(fù)位。
在步驟211，控制器檢查是否有添加劑流動(dòng)，也就是添加劑計(jì)數(shù)器是否被添加劑流量輸入端的信號(hào)接收所增值。如果測(cè)出沒有添加劑流量，如通常的情況那樣，那么程序流程循環(huán)就返回步驟205。但是，如果測(cè)出添加劑流量，就在步驟216進(jìn)行檢查，看看流量是否超過預(yù)定的容許漏泄量。如果添加劑流量未超過預(yù)定的漏泄量，程序流程循環(huán)就返回步驟205。如果超過預(yù)定漏泄，就在步驟218設(shè)置臨界警報(bào)，控制器運(yùn)行到步驟219，在這里執(zhí)行異常結(jié)束程序序，以發(fā)出合適的警報(bào)信號(hào)，并阻止燃油和添加劑的進(jìn)一步流動(dòng)。控制器可以在控制器顯示器153(圖3)顯示例如警報(bào)信息，并可進(jìn)一步傳遞臨界警報(bào)信號(hào)至主終端處理控制器25(見圖1)。而且，警報(bào)的形式及其發(fā)出的時(shí)間和日期最好儲(chǔ)存在控制器存儲(chǔ)器內(nèi)，該存儲(chǔ)器有電池備份。這就允許系統(tǒng)操作者監(jiān)控和分析控制器運(yùn)行情況。
參見圖6，注入子程序在步驟220開始，在該步驟設(shè)定監(jiān)視時(shí)鐘。最好用上述微控制器中的一種硬件電路實(shí)現(xiàn)后臺(tái)時(shí)鐘功能，使時(shí)間實(shí)時(shí)運(yùn)行。當(dāng)監(jiān)視時(shí)鐘超時(shí)時(shí)，便發(fā)生硬件中斷，發(fā)出一種標(biāo)記，向控制器指出，調(diào)定時(shí)鐘的期限已過?？砂慈缦掠懻摰姆绞竭M(jìn)行檢查，以確定監(jiān)視時(shí)鐘是否已經(jīng)超時(shí)。
在步驟220，對(duì)監(jiān)視時(shí)鐘在容許A或B信號(hào)的接收與燃油流量增值之間設(shè)定一個(gè)最大的期限，如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)燃油尚未開始流動(dòng)動(dòng)，那么容許信號(hào)就被否定，并發(fā)出警報(bào)。對(duì)此下面再做說明。
在步驟220的監(jiān)視時(shí)鐘設(shè)定后，就在步驟222確定存在的容許信號(hào)，如果是存在容許A信號(hào)，則在步驟223將劑量值調(diào)到“A”值，該值相應(yīng)于每個(gè)注入循環(huán)中對(duì)于容許A注入的添加劑劑量。如果是存在B信號(hào)，則在步驟224將劑量值調(diào)到“B”值，該值相應(yīng)于每個(gè)注入循環(huán)中對(duì)于容許B注入的添加劑劑量。在劑量值調(diào)到規(guī)定值后，控制器繼續(xù)運(yùn)行到步驟225，檢查是否存在容許C信號(hào)。如果有容許C信號(hào)，就在步驟227將一個(gè)注入計(jì)數(shù)調(diào)至0，否則，就在步驟228將注入計(jì)數(shù)調(diào)至6。
在所示實(shí)施例中，控制器響應(yīng)于作為一種指令的容許C信號(hào)輸入而編程，以便產(chǎn)生一個(gè)清潔啟動(dòng)程序，使得在加油操作結(jié)束時(shí)添加劑不再流動(dòng)，因此，“清潔的”燃油即不帶添加劑的燃油就沖過油管，這樣，下一次加油就將不會(huì)受在上次加油時(shí)注入的添加劑的“污染”下面的討論將首先說明尚未接收到容許C信號(hào)和已接收容許C信號(hào)的情況。在討論開始前還要明白，容許C信號(hào)可用于不同的功能，例如通過合理的修改控制器軟件指令來設(shè)定第三種添加劑比率。
在步驟227將注入計(jì)數(shù)調(diào)至0(沒有容許C輸入信號(hào))后，程序運(yùn)行至步驟229，在這里，將燃油輸量參考值或記數(shù)調(diào)到燃油流量計(jì)數(shù)器的值，然后，控制器在步驟230檢查燃油計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)是否增加，如果不增加，就在步驟231檢查燃油流量開關(guān)29(圖1)是否已經(jīng)通過油管中的燃油流動(dòng)而開動(dòng)。如果燃油油量開關(guān)已經(jīng)起動(dòng)，就意味著燃油正在油管中流動(dòng)，但控制器不知道其流量，因?yàn)橛?jì)數(shù)器不增值。這就表示出現(xiàn)臨界的故障狀態(tài)，此時(shí)就在步驟232在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中設(shè)定臨界警報(bào)標(biāo)記。然后，控制器在步驟232執(zhí)行適當(dāng)?shù)漠惓＝Y(jié)束程序，發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信號(hào)，并阻止燃油和添加劑的進(jìn)一步流動(dòng)。
如果在步驟231發(fā)現(xiàn)燃油流量開關(guān)尚未啟動(dòng)，從而證實(shí)燃油還未流過油管，那么控制器就檢查在步驟234監(jiān)視時(shí)鐘是否超時(shí)，如果監(jiān)視時(shí)鐘超時(shí)，就表示在規(guī)定時(shí)間內(nèi)流動(dòng)尚未發(fā)生，那么控制器就在步驟235在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中設(shè)定一個(gè)低級(jí)警報(bào)標(biāo)記，然后，在步驟236控制器顯示器上顯示出差錯(cuò)信息，其后，程序流程進(jìn)行到步驟237的空載返回(見圖5)。
如果在步驟234監(jiān)視時(shí)鐘未超時(shí)，就在步驟238檢查是否還接收到容許A或B信號(hào)，如果不再接收到容許A或B信號(hào)，就要確定添加劑注入子程序。在此情況下，控制器確保在步驟239關(guān)閉添加劑流量控制閥，并在步驟240在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中修正燃油和添加劑總量，然后，程序流程傳到圖5中的步驟237空載返回。
一般來說，在燃油開始流動(dòng)之前將繼續(xù)接收容許A或B信號(hào)，因此，程序流程將循環(huán)到步驟230，再次檢查燃油是否開始流動(dòng)，如果未開始流動(dòng)，程序?qū)⒗^續(xù)循環(huán)通過步驟231、234和238，直到測(cè)出在步驟231燃油流量開關(guān)啟動(dòng)，或在步驟234監(jiān)視時(shí)鐘已超過，或在步驟238不再有容許A或B信號(hào)，或者燃油計(jì)數(shù)器開始增值，一般說來，后者一當(dāng)燃油開始流動(dòng)時(shí)便出現(xiàn)，此時(shí)，時(shí)間程序流程運(yùn)行到步驟243，在這里，監(jiān)視時(shí)鐘復(fù)位，然后，程序流程運(yùn)行到步驟244，在這里進(jìn)行檢查，確認(rèn)燃油流量開關(guān)已啟動(dòng)。如果燃油流量開關(guān)未啟動(dòng)，程序流程將分叉至步驟245，以便在系統(tǒng)存儲(chǔ)器設(shè)定低級(jí)警報(bào)標(biāo)記。這就提醒系統(tǒng)操作者檢查燃油流量開關(guān)是否發(fā)生故障，因?yàn)樵谌加土鬟^主燃油管時(shí)，燃油流量開關(guān)總是打開的。
程序流程繼續(xù)前行到步驟248，在這里，對(duì)燃油計(jì)數(shù)值與燃油流量參考值進(jìn)行比較，以便檢查流過油管的燃油量是否達(dá)到了要注入添加劑的規(guī)定值例如40加侖(151.4升)燃油，達(dá)到此值時(shí)，就要在每40加侖(151.4升)汽油的油流中注入選定劑量的添加劑(如100毫升)。如果燃油計(jì)數(shù)器還未達(dá)到注入添加劑的起始值，那么程序流程就循環(huán)回到步驟230。如果燃油計(jì)數(shù)器已達(dá)到和超過注入添加劑的初始值，程序流程就運(yùn)行到步驟250(圖7)開始一個(gè)注入循環(huán)。
參見圖7，在步驟250檢查第一級(jí)閥是否打開。如果已打開，就在步驟251在存儲(chǔ)器中設(shè)定低級(jí)警報(bào)標(biāo)記。例如，在先前的注入循環(huán)尚未完成，而新的注入循環(huán)又已開始的情況下，會(huì)出現(xiàn)這種情況。引起這一情況的條件就是在所述的燃油量達(dá)到開始下一個(gè)注入循環(huán)時(shí)，添加劑流量減少到不足于完成添加劑劑量注入的比率。
程序流程繼續(xù)運(yùn)行至步驟252，在這里檢查是否已接收到容許C輸入信號(hào)，假定現(xiàn)在還未收到容許C信號(hào)，控制器就運(yùn)行至步驟253，在這里檢查注入計(jì)數(shù)是否小于6，在沒有容許C信號(hào)的情況下，注入計(jì)數(shù)已在圖6的步驟228被設(shè)定到6，在此情況下，程序流程進(jìn)到步驟254，在這里，將可變的VCOUNT值調(diào)到等于在步驟223或224設(shè)定的劑量值。然后，控制器程序進(jìn)行到步驟255，在這里，添加劑參考值加上VCOUNT的值。程序再進(jìn)行到步驟256，在這里，第一級(jí)閥和第二級(jí)閥都打開，開始將添加劑注入主燃油流中。
程序繼續(xù)到圖8的步驟258，控制器查看一下添加劑計(jì)數(shù)器是否正在增值，這意味者添加劑是否已開始流過流量計(jì)。由于控制器發(fā)出打開注入閥的信號(hào)的時(shí)間與測(cè)出流過流量計(jì)的時(shí)間之間可能有一些滯后現(xiàn)象，故設(shè)置一種等待循環(huán)包括步驟259和260。有了等待循環(huán)就可使添加劑流量增值有足夠的時(shí)間，例如二分之一秒左右。如果在表示可能出現(xiàn)故障狀態(tài)的規(guī)定時(shí)間內(nèi)添加劑流量不增值，那么就在步驟262設(shè)定臨界警報(bào)，然后在步驟263開始一個(gè)適宜的異常結(jié)束程序。但是，由于在等待循環(huán)超時(shí)之前添加劑流動(dòng)的結(jié)果，添加劑計(jì)數(shù)器一般會(huì)開始增值，在此情況下，控制器運(yùn)行到步驟266。
在步驟266，控制器檢查已注入的添加劑的總量是否等于或大于總添加劑劑量的規(guī)定比率例如85％。如果還未注入規(guī)定劑量比率的添加劑到油管中，控制器就直接進(jìn)入步驟268。但是，如果已經(jīng)達(dá)到總劑量的規(guī)定比率，程序流程就運(yùn)行到步驟269，在這里，控制器使第二級(jí)閥關(guān)閉。雖然關(guān)閉了第二級(jí)閥，但是，添加劑還會(huì)繼續(xù)流過第一級(jí)閥，但其流量降低了，控制精度更高了。按這種方式控制器能夠?qū)μ砑觿┝魈峁﹥杉?jí)截流，并使添加劑流量控制精確得多，且有可能采用標(biāo)準(zhǔn)單級(jí)注入器?？砂搭愃频姆绞皆O(shè)置附加級(jí)，例如，其能力介于第一與第二級(jí)閥之間的第三級(jí)閥最初可以隨第一和第二級(jí)閥打開，然后在注入到添加劑總劑量的95％時(shí)關(guān)閉。
現(xiàn)在繼續(xù)到步驟268。檢查添加劑計(jì)數(shù)器是否已經(jīng)超過添加劑參考值或記數(shù)。如果未超過，意味著還未完成全劑量的注入，程序就循環(huán)回到步驟258。但是，當(dāng)添加劑計(jì)數(shù)器達(dá)到添加劑參考值時(shí)，程序流程就進(jìn)到步驟270，在這里，控制器使第一和第二級(jí)閥關(guān)閉，切斷添加劑流。第二級(jí)閥通常在步驟270已經(jīng)關(guān)閉。但是，可以按照下面敘述的方式設(shè)定第二級(jí)閥斷路時(shí)的不同注入比率值。如果不希望兩級(jí)截流，那么可將第二級(jí)閥調(diào)到在添加劑注入劑量比率大于100％時(shí)關(guān)斷，從而有效地繞過步驟269，隨后在步驟270同時(shí)關(guān)閉第一級(jí)和第二級(jí)閥。
在步驟270后，程序流程返回到步驟229，在這里，燃油流量參考記數(shù)增加一個(gè)相應(yīng)于在下一次注入循環(huán)開始前必須流動(dòng)的規(guī)定的燃油量的量。因此，在所示實(shí)施例中，燃油流量參考值增加一個(gè)相應(yīng)于40加侖(151.4升)燃油的量，更具體地說，如果燃油計(jì)數(shù)器每加侖增值1個(gè)單位，上述參考記數(shù)就增加40個(gè)單位。然后，程序進(jìn)到步驟229，并繼續(xù)像上面所述那樣，將添加劑循環(huán)注入到流過油管的燃油中去。
在燃油注滿時(shí)，主系統(tǒng)控制器25(圖1)將主燃油閥24關(guān)閉，燃油計(jì)數(shù)器就不再增值，此時(shí)，程序流程就最終從步驟230進(jìn)到231，在這里檢查燃油流量開關(guān)是否還被流過主油管的油流打開，如果還打開，表示燃油還在流動(dòng)，那么，程序就運(yùn)行到步驟232，在這里，在存儲(chǔ)器中設(shè)定臨界警報(bào)標(biāo)記。然后，程序流程進(jìn)行到步驟233，開始一個(gè)適宜的異常結(jié)束程序。
如果在步驟231燃油流量開關(guān)檢查證實(shí)已沒有燃油流動(dòng)，控制器就進(jìn)入步驟234，在這里檢查監(jiān)視時(shí)鐘是否已經(jīng)超時(shí)。通常，監(jiān)視時(shí)鐘在這一點(diǎn)上還未超時(shí)，在此情況下，就在步驟238檢查是否還接收到容許A或B信號(hào)。在加油完成后，終端系統(tǒng)控制器將不再發(fā)出容許信號(hào)，在此情況下，程序進(jìn)到步驟239，在這里，控制器確保添加劑流量控制閥關(guān)閉。然后，控制器在步驟240適時(shí)修正存儲(chǔ)器中的添加劑和燃油總量，其后，程序流程轉(zhuǎn)到圖5中的步驟237空載返回。
迄今所述的注入子程序是假定控制器未接收到容許C信號(hào)的情況。但是，如果在步驟225測(cè)到容許C信號(hào)，就在程序進(jìn)到步驟229之前在步驟227將注入計(jì)數(shù)調(diào)到等于0，然后，程序流程將像上面所述進(jìn)到步驟252(圖7)。
當(dāng)程序流程在第一份規(guī)定增值量的燃油通過油管并在步驟248測(cè)定后首次到達(dá)步驟252時(shí)，在步驟252出現(xiàn)的容許C信號(hào)會(huì)使程序流程分叉到步驟285，在這里，注入計(jì)數(shù)增值1個(gè)單位。其后，程序進(jìn)行到步驟286，檢查低燃油流量控制信號(hào)是否已由主系統(tǒng)控制器的輸入終端171(圖3)接收到。直到接收了低燃油流量控制信號(hào)，程序流程才運(yùn)行到步驟253，在這里檢查注入計(jì)數(shù)是否小于6。當(dāng)注入計(jì)數(shù)最初在步驟227調(diào)到0并首次在步驟285增值一個(gè)單位時(shí)，注入計(jì)數(shù)將小于6，隨后控制器進(jìn)入步驟288，在這里，在首次循環(huán)期間要注入的添加劑的量增加一個(gè)預(yù)定的比率。在所示實(shí)施例中，在頭5個(gè)循環(huán)注入的添加劑的量增加所定劑量值的20％，從而補(bǔ)償最后的注入循環(huán)，這種循環(huán)通常要出現(xiàn)但要被阻止，因?yàn)橥ㄟ^接收容許C信號(hào)確定了“清潔管道”的操作。在第5個(gè)循環(huán)后，注入計(jì)數(shù)將在步驟285增至6，在此情況下，在余下的每一循環(huán)過程中注入的添加劑的量將是選定的劑量，此選定的劑量是由容許A信號(hào)或容許B信號(hào)輸入所確定的。
在加油結(jié)束時(shí)，根據(jù)檢測(cè)到的由主系統(tǒng)控制器在僅剩預(yù)定的較少量的(例如50加侖，或151.4升)燃油要加注時(shí)發(fā)出的低流量指令信號(hào)，將在步驟286制止最后的注入循環(huán)。如果在步驟286測(cè)出低燃油流量指令信號(hào)，程序流程就運(yùn)行到圖8的步驟270，在這里，控制器確保第一級(jí)和第二級(jí)控制閥關(guān)閉，其中，程序返回到步驟229(圖6)。因此，在接到如上所述由主系統(tǒng)控制器在僅剩少量燃油要加注時(shí)發(fā)出的低燃油流量指令信號(hào)后，就沒有添加劑注入到油管中去。正如人們將會(huì)明白的，最后的幾個(gè)注入循環(huán)可能要阻止，因?yàn)榭赡芤逑从凸?，或者在接到低燃油流量指令信?hào)的時(shí)刻與加油結(jié)束的時(shí)刻之間可能要進(jìn)行這項(xiàng)工作。
參見圖9，在步驟300接通通信子程序(在圖5為步驟210)，在這里檢查是否接收到起始代碼，在此情況下，十六進(jìn)位值“5A”相當(dāng)于大寫字母“Z”的ASCII(美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼)的代碼。這種裝置標(biāo)志代碼用來確定通信數(shù)據(jù)是來源于手持遙控器156還是通過由串行數(shù)據(jù)接受器162建立的硬件連接，因?yàn)槭殖诌b控器156一般不帶有作為通過RS-232接收器162而遙遠(yuǎn)設(shè)置的終端通信的同一級(jí)別的指令和程序輸入。
如果在步驟300接收識(shí)別一個(gè)作為通信源的遙控終端的標(biāo)志代碼，那么就在步驟301啟動(dòng)監(jiān)視時(shí)鐘。如果在監(jiān)視時(shí)鐘超時(shí)前未從遙控終端接收到附加數(shù)據(jù)，那么，程序流程就回到圖5的主程序的空載返回237，如果在時(shí)鐘超時(shí)前接收到附加數(shù)據(jù)，就在步驟302檢查下一個(gè)輸入是否相當(dāng)于警報(bào)代碼，該代碼證實(shí)遙控終端正試圖確立與添加劑注入控制器的通信。如果未接收到正確的輸入代碼，程序流程就返回到主程序的返回237上，如果接收到正確的輸入，在此情況下，十六進(jìn)位值相應(yīng)于大寫字母“Y”和“X”的ASCII代碼，注入添加劑控制器在步驟303等待接收控制器專有的存取(或訪問)代碼。如果接收到正確的存取代碼，控制器就運(yùn)行到步驟305。否則，程序流程就返回到主程序的返回237上。
上述的通信協(xié)議使遙控終端可訪問已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)的多個(gè)添加劑注入控制器。當(dāng)起始代碼通過網(wǎng)絡(luò)傳送時(shí)，實(shí)際是通知控制器注意和等待接收存取代碼。在存取代碼傳送時(shí)，只有指定的控制器才繼續(xù)起作用，而其他的控制器則返回其空載狀態(tài)。
繼續(xù)到步驟305，控制器按照預(yù)定的協(xié)議傳輸已貯存在控制器存儲(chǔ)器中的資料信息，包括報(bào)告的日期和時(shí)間、已經(jīng)發(fā)生過的警報(bào)(類型、時(shí)間和日期)、燃油和添加劑總量以及所需要的控制器參數(shù)。報(bào)告過這些信息后，控制器提醒遙控終端在步驟307作某些改變。如果遙控終端的操作者回答說不需要作什么改變，程序流程就返回到主程序的空載返回237。
如果操作者回答說需要作變化，程序流程就進(jìn)到步驟308，在這里，可由遙控終端操作者提出各種過程請(qǐng)求，并由控制器回答。過程請(qǐng)求例如可包括重調(diào)或更改任何在控制器的存儲(chǔ)器中的儲(chǔ)存值，包括添加劑劑量值、注入的添加劑總量、分配的燃油總量、第二級(jí)添加劑控制閥關(guān)閉時(shí)的比率值、燃油流量增值、校準(zhǔn)參數(shù)等。而且，系統(tǒng)可被任意地配置，以便遙控終端的操作者可在控制器編程中作所要的變更，以便進(jìn)行所需要的不同邏輯順序，但是，進(jìn)行這些變更的能力通常要受到限制，因?yàn)橐捎糜脩舻拇嫒〈a以防止不經(jīng)允許地改變控制器的程序。在每個(gè)過程請(qǐng)求之后，控制器回到步驟307，并再次問訊遙控終端的操作者有無其他的變化，直到不再請(qǐng)求變化為止，其后，程序流程返回到主程序中圖5的空載返回237 。
現(xiàn)在返回到步驟300，如果控制器未接受標(biāo)識(shí)遙控終端的輸入代碼，程序流程就進(jìn)到步驟315，在此將監(jiān)視時(shí)鐘啟動(dòng)。如果在監(jiān)視時(shí)鐘超時(shí)之前沒有接收到來自手持控制器的附加信息，程序流程就返回到圖5的主程序的空載返回237。如果接收到附加信息，控制器就運(yùn)行到步驟318，檢查收到的信息是否相應(yīng)于一套標(biāo)識(shí)各手持控制器程序的預(yù)定代碼中的任一種。如上所述，手持遙控發(fā)射器在按壓一個(gè)選定的鍵時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種識(shí)別特定控制器程序的信號(hào)字符順序。發(fā)射器上的鍵(或相當(dāng)?shù)妮斎胙b置)最好適當(dāng)?shù)丶由蠘?biāo)記，以利于操作者選擇所要的功能，或者輸入控制器提示的信息，例如通過控制器顯示器153(圖3)顯示的提示信息。因此，操作者可選擇所需要的程序，并且如果需要的話，選擇輸入數(shù)據(jù)如體積量、計(jì)量因子等。鍵盤輸入和發(fā)射的代碼可以由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員采用普通的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)改編成實(shí)施本發(fā)明的任何給定的應(yīng)用。
如果在步驟318接到有效的數(shù)據(jù)輸入(字符)，就可調(diào)用和運(yùn)行相應(yīng)的程序。程序完成后，控制器運(yùn)行到步驟320。即使控制器接到無效的數(shù)據(jù)輸入，控制器也運(yùn)行到步驟320。
在步驟320，檢查數(shù)據(jù)輸入是否是有效的輸入，如果不是有效的，程序流程就循環(huán)回到步驟318，以便接收下一個(gè)數(shù)據(jù)輸入。如果接到的是有效的輸入，控制器就進(jìn)到步驟321，在這里，監(jiān)視時(shí)鐘復(fù)位，并根據(jù)需要處理字符，例如，選擇一種由兩個(gè)字符順序標(biāo)識(shí)的程序。經(jīng)步驟321后，程序流程返回到步驟318，以便接受來自遙控發(fā)射器的下一個(gè)字符輸入。
對(duì)本發(fā)明指定用途的手持控制器程序可以包括測(cè)試控制器的程序，為容許A和B設(shè)定添加劑劑量的程序，設(shè)定添加劑計(jì)量因子的程序，在總的和具體項(xiàng)目(例如報(bào)警)中使控制器復(fù)位的程序，顯示控制器存取代碼的程序，等。
測(cè)試程序包括選擇要通過測(cè)試閥分配到標(biāo)定計(jì)中去的添加劑的量。具體地，用手持遙控器選擇測(cè)試用的容許A或容許B的劑量值，然后，按壓遙控器上的測(cè)試按鈕，進(jìn)行一個(gè)注入循環(huán)。這種操作可進(jìn)行幾次，得到每個(gè)循環(huán)注入添加劑量的平均值。如果要求修正添加劑的計(jì)量因子，那么就在手持遙控器的控制下運(yùn)行計(jì)量因子改變程序，從而使控制器的存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的計(jì)量因子得到修正。
可由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)用普通的編程技術(shù)來完成上述的和其他在本發(fā)明的特定用途中所要求的程序中的一種或多種。雖然手持控制程序的編程和功能可根據(jù)需要而變化，但是，本發(fā)明的重要方面在于，通過手持遙控發(fā)射器來啟動(dòng)和控制各種程序，所述遙控器通過控制器外殼的窗口傳輸電磁能，并譯釋在電磁能中包含的信息，以便根據(jù)這種信息進(jìn)行一種或多種動(dòng)作。
雖然在圖9沒有示出，但是，在編程中還可采取預(yù)防措施，在響應(yīng)于從遙控器接收來的進(jìn)一步輸入之前，檢查收自手持遙控器的控制器的存取代碼。這就防止遙控器啟動(dòng)其他(有不同存取代碼的)可能置于要啟動(dòng)的控制器附近的控制器。另外，可根據(jù)需要，用同一個(gè)遙控器控制多臺(tái)控制器。
雖然在上面按最佳實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀和理解本說明書時(shí)將會(huì)明白，本發(fā)明還可作相當(dāng)?shù)淖兓透倪M(jìn)，這些變化和改進(jìn)都將包含在本發(fā)明中，本發(fā)明僅受本申請(qǐng)所附權(quán)利要求的范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種將燃油添加劑混入燃油主液流中的方法，其特征在于，添加劑的規(guī)定劑量是循環(huán)地注入到燃油的主液流中的，其步驟包括在注射循環(huán)開始時(shí)，允許添加劑的液流從其液源通過第一和第二管路進(jìn)入燃油的主液流中；測(cè)量流入燃油主液流中的添加劑的數(shù)量；當(dāng)注入到燃油主液流中的添加劑的數(shù)量與規(guī)定的添加劑的劑量達(dá)到一個(gè)預(yù)定的關(guān)系時(shí)，停止添加劑流過第一管路，但允許添加劑繼續(xù)流過第二管路，和當(dāng)注入到燃油的主液流中的添加劑的數(shù)量與規(guī)定的添加劑的劑量達(dá)到另一個(gè)預(yù)定關(guān)系時(shí)，停止添加劑流過第二管路。
2.一種將受控量的第一液體混入到在主液流管路中流動(dòng)著的第二液體的主液流中的方法，在分配操作中，通過上述主液流管路將定量的第二液體分配出去，所述方法的步驟包括通過主液流管路分配T量的第二液體；相對(duì)于正在流過主液流管路的第一E量的第二液體，循環(huán)地注入D量的第一液體到主液流管路中；在分配操作的后期停止N個(gè)注入循環(huán)，因此在分配操作后期，流過主液流管路的N倍的E量的第二液體中將沒有混入任何第一液體；其特征在于，在M次注入循環(huán)中添注的添加劑的數(shù)量等于D量加一個(gè)附加量，上述M次注入循環(huán)結(jié)束時(shí)總的添注量等于N倍的D量，從而補(bǔ)償了在最后的N次注入循環(huán)中未注入的第一液體的量，并且，N和M值均大于0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在上述M次注入循環(huán)中添注的添加劑的添注量等于N×D÷M，其中M大于1。
全文摘要
一種按受控比例將添加劑混入主液流中的注入系統(tǒng)及注入方法,其特征是它帶有一個(gè)控制器,控制器的電路放在一個(gè)帶有一個(gè)能透過電磁能例如紅外指令信號(hào)的窗口的防爆殼體中。該電路含有一個(gè)用來接收穿過上述窗口的電磁能的接收器和一個(gè)或多個(gè)用來譯出電磁能中所包含的信息并根據(jù)這種信息執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)功能的處理器。本發(fā)明還公開了一種添加劑注入量的校正技術(shù)、清洗管路技術(shù)和有關(guān)本系統(tǒng)和方法的其它特征。
文檔編號(hào)B01F15/04GK1265337SQ9812632
公開日2000年9月6日 申請(qǐng)日期1998年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月6日
發(fā)明者埃爾弗里德·P·海登, 勞倫斯·P·海登, 查里斯·M·米勒 申請(qǐng)人:魯布里佐爾公司