專利名稱：用于電氣控制的燃料噴射泵的校準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種燃料噴射泵，這種泵具有一個(gè)高壓油腔，該高壓油腔帶有一個(gè)或多個(gè)抽吸柱塞孔;一個(gè)安裝在每個(gè)孔中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓油柱塞;這種泵還具有提供柱塞的周期吸和壓油行程的凸輪裝置，以便為燃料噴射而周期地把吸入的燃料供給壓油腔并從壓油腔輸出高壓燃料;而為了在吸油行程期間調(diào)節(jié)供給壓油腔的燃料和/或在壓油行程期間調(diào)節(jié)燃料的高壓輸送，該泵還具有可電氣操作的電氣閥裝置(在下文中這種燃料噴射泵稱為“電氣控制的燃料噴射泵”)。
本發(fā)明的主要目的是在以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)中為電氣控制的燃料噴射泵提供一種新的并經(jīng)改進(jìn)的校準(zhǔn)系統(tǒng)，以便根據(jù)該泵的實(shí)際工作特性逐一地校準(zhǔn)每個(gè)燃料噴射泵。該新的并經(jīng)改進(jìn)的校準(zhǔn)系統(tǒng)，對(duì)于具有如壓油-溢出、溢出-壓油-溢出或充滿-溢出調(diào)節(jié)方式的電氣控制的燃料噴射泵是有用的。
本發(fā)明的另一目的是提供一種新的并經(jīng)改進(jìn)的、已描述過(guò)的型式的校準(zhǔn)系統(tǒng)，用于確定噴射燃料的量。按照本發(fā)明的這一目的，以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)使用了一個(gè)主校準(zhǔn)表，另外還使用了一個(gè)獨(dú)立的校準(zhǔn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于根據(jù)燃料噴射泵的實(shí)際工作特性來(lái)修改主校準(zhǔn)表。
本發(fā)明的另一目的是提供一種新的并經(jīng)改進(jìn)的、已描述過(guò)的型式的校準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有一個(gè)主校準(zhǔn)表，它能針對(duì)工廠和現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)泵而被容易地調(diào)節(jié)。按照本發(fā)明的這一目的，該主校準(zhǔn)表易于被調(diào)節(jié)和再調(diào)節(jié)，以便反映由于泵磨損和在允許公差內(nèi)的尺寸變化造成的泵性能變化。
本發(fā)明的另一目的是提供一種新的并經(jīng)改進(jìn)的、已描述過(guò)的型式的校準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個(gè)安裝在燃料噴射泵上的元件，用來(lái)為該泵確定一種校準(zhǔn)調(diào)節(jié)。
其他目的部分地是顯而易見(jiàn)的，并且部分地將在下文中更詳細(xì)地說(shuō)明。
根據(jù)以下的本發(fā)明最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖將獲得本發(fā)明的更好的理解。
在圖中

圖1說(shuō)明具有以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的燃料噴射系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)使用一個(gè)本發(fā)明的校準(zhǔn)系統(tǒng)，該圖還表示了該燃料噴射系統(tǒng)的燃料噴射泵的局部縱向剖視圖(部分剖去和部分以剖面表示);
圖2是一張曲線圖，它表示該燃料噴射泵的一對(duì)往復(fù)式抽吸柱塞的行程分布并標(biāo)示該抽吸柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的代表性周期內(nèi)的某一相位和參照點(diǎn);
圖3是一張時(shí)序圖，表示該以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的某些操作和由該系統(tǒng)產(chǎn)生的某些定時(shí)信號(hào)的相互關(guān)系;
圖4是一張圖，表示對(duì)應(yīng)存放在該以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)EPROM內(nèi)的主校準(zhǔn)表的一族曲線;
圖5是一張以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的部分計(jì)數(shù)器網(wǎng)絡(luò)的方框圖;
圖6是一張以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的具體電路圖(部分以原理圖表示，部分以線路圖表示);
圖7是一張以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的泵模件連接體的局部剖視圖(部分被剖去部分以剖面表示);及圖8和9是泵模件連接體的印刷電路板的平面圖和側(cè)視圖。
在這些圖中，用相同的數(shù)字標(biāo)明起相同作用的部件或元件。對(duì)于不同種類的電氣控制的燃料噴射泵和在不同種類的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射系統(tǒng)中可使用本發(fā)明的泵校準(zhǔn)系統(tǒng)。包括的燃料噴射系統(tǒng)，有時(shí)被稱作壓油-溢出(Pump-Spill)系統(tǒng)，此處該泵的壓油腔在吸油行程中完全充滿，并且在壓油行程完成前，電氣閥裝置被打開(kāi)以結(jié)束燃料噴射過(guò)程。還包括的燃料噴射系統(tǒng)，有時(shí)被稱作溢出一壓油-溢出系統(tǒng)，此處該壓油腔在吸油行程中完全充滿，并且電氣閥裝置在壓油行程中被關(guān)閉然后再重新打開(kāi)。該校準(zhǔn)系統(tǒng)顯然也可用于日期為1989年12月5日名稱為“用于調(diào)節(jié)燃料噴射定時(shí)和數(shù)量的方法和裝置”的美國(guó)專利4，884，549中所描述的那種型式的燃料噴射系統(tǒng)(有時(shí)稱作充滿-溢出系統(tǒng))中和日期為1992年4月14日名稱為“以處理機(jī)為基礎(chǔ)的燃料噴射控制系統(tǒng)”的美國(guó)專利5，103，792中所述描述的那種型式的以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)中。參照美國(guó)專利4，884，549中所述描述的那種型式的充滿一溢出系統(tǒng)，并參照在美國(guó)專利5，103，792中所述描述的以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，將在下面描述該校準(zhǔn)系統(tǒng)。因此，美國(guó)專利4，884，549和5，103，792在此被用作對(duì)比文件。
參照?qǐng)D1，表示了一個(gè)以處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)6，它被用于具有電氣控制的燃料噴射泵9的燃料噴射系統(tǒng)8中。為了周期地把燃料以高壓輸送到相連的四缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(圖中沒(méi)表示)的每個(gè)燃料噴射器15中，泵9具有高壓泵10。這里除非另有說(shuō)明，高壓泵10通常是在日期為1984年10月16日名稱為“用于燃料噴射定時(shí)的方法和系統(tǒng)”的美國(guó)專利4，476，837中公開(kāi)的那種泵。因此，美國(guó)專利4，476，837在這里被用作對(duì)比文件。
高壓泵10具有由泵驅(qū)動(dòng)軸102驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子104。該轉(zhuǎn)子104具有由徑向孔41構(gòu)成的壓油腔42。一對(duì)對(duì)置的抽吸柱塞12被安裝在孔41中。通過(guò)柱塞驅(qū)動(dòng)滾柱106，環(huán)繞轉(zhuǎn)子104的凸輪環(huán)14可使柱塞12往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以造成柱塞12的周期性吸油和壓油行程來(lái)向壓油腔42供油，并為了燃料噴射而在高壓下把燃料從壓油腔輸送出去。凸輪環(huán)14或者是固定的以便提供固定的柱塞行程定時(shí)，或者是角度可調(diào)節(jié)的以便調(diào)節(jié)柱塞行程定時(shí)，例如美國(guó)專利4，476，837中描述的利用步進(jìn)電機(jī)108控制的前置活塞(圖中未表示)。
凸輪環(huán)14具有帶有四個(gè)等角度分布的相同凸輪角(圖中未表示)的內(nèi)凸輪，一個(gè)凸輪角用于一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸。每個(gè)凸輪角具有吸油斜面和壓油斜面。如圖2中用直線壓油斜度25所表示的那樣，壓油斜面的斜度最好沿其整個(gè)長(zhǎng)度都制成不變的(即，為了在各種泵速下產(chǎn)生恒定的柱塞速度)。吸油斜面的輪廓制成吸油斜度27，其陡度大大低于壓油斜度25。
一個(gè)雙向流動(dòng)電氣控制閥30在每個(gè)吸油行程的初始相位期間是打開(kāi)的，以便給壓油腔42供應(yīng)燃料。該控制閥30在吸油行程結(jié)束前，通過(guò)使一個(gè)閥線圈40得電而被關(guān)閉。閥30在吸油行程的其余期間和在接著的壓油行程初始相位期間保持關(guān)閉，在壓油行程期間為了燃料噴射而在高壓下輸出燃料。閥線圈40在壓油行程結(jié)束前失電以便打開(kāi)控制閥30而溢出剩余的燃料，并因而結(jié)束了燃料噴射過(guò)程。當(dāng)閥線圈40失電時(shí)，螺旋壓縮彈簧48打開(kāi)閥30。
電氣控制裝置(ECU)84在每個(gè)燃料噴射循環(huán)期間確定和控制線圈的得電和失電，在凸輪環(huán)14是可調(diào)節(jié)的場(chǎng)合還確定和控制凸輪環(huán)14的角位置。每次這種確定是以某一固定數(shù)據(jù)及某一現(xiàn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的操作數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的。這些固定數(shù)據(jù)基本上以表格和算法的形式存放在構(gòu)成部分ECU存儲(chǔ)器82的EPROM中。存放在EPROM中的固定數(shù)據(jù)包括了包含凸輪輪廓數(shù)據(jù)的泵特性數(shù)據(jù)和設(shè)備特性校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這些固定數(shù)據(jù)可使ECU84根據(jù)某一現(xiàn)行的操作數(shù)據(jù)來(lái)確定(a)為使閥線圈40得電所需的定時(shí)，以達(dá)到燃料噴射所要求的定時(shí)，(b)在可調(diào)節(jié)的場(chǎng)合所要求的行程參考(Stroke Ref.)定時(shí)，及(c)為噴射所需數(shù)量的燃料而要求的閥打開(kāi)(VO)定時(shí)。
現(xiàn)行操作數(shù)據(jù)包括實(shí)際行程參考定時(shí)及發(fā)動(dòng)機(jī)頂部一死點(diǎn)一中心參考(TDC Ref.)點(diǎn)和行程參考點(diǎn)之間的發(fā)動(dòng)機(jī)參考角度(ERA)偏移。還包括閥得電(VE)的實(shí)際定時(shí)及閥得電(VE)和閥關(guān)閉(VC)(即，當(dāng)閥件50到達(dá)其完全關(guān)閉位置時(shí))之間的閥響應(yīng)角(VRA)。
如圖2所示，VC定時(shí)和壓油開(kāi)始(SOP)定時(shí)基本上發(fā)生在凸輪角的吸油斜面和壓油斜面的同一半徑處。實(shí)際燃料噴射定時(shí)(即，燃料噴射的開(kāi)始)發(fā)生得稍遲于SOP定時(shí)，這主要是由于在高燃料噴射壓力下的燃料壓縮所致。因此，SOP定時(shí)和實(shí)際的燃料噴射定時(shí)是(a)行程參考定時(shí)和(b)VC定時(shí)(或在泵的吸油行程期間計(jì)量給高壓泵的燃料量)的函數(shù)。對(duì)于任何給定的行程參考定時(shí)，或者如果該行程定時(shí)是固定的，只通過(guò)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)VC定時(shí)來(lái)準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)SOP定時(shí)。
行程參考傳感器110和泵角度傳感器114使用了一個(gè)安裝在轉(zhuǎn)子104上的分度輪117。傳感器110產(chǎn)生一個(gè)行程參考計(jì)時(shí)信號(hào)，作為始點(diǎn)，用于測(cè)量和控制(a)一個(gè)定時(shí)角度TA，它與閥響應(yīng)角度VRA和行程參考定時(shí)相結(jié)合來(lái)確定實(shí)際的燃料噴射定時(shí)和(b)一個(gè)數(shù)量角度QA，它確定實(shí)際的燃料噴射量。角度傳感器114在泵轉(zhuǎn)子104的每一轉(zhuǎn)中產(chǎn)生一個(gè)等角度間隔脈沖的輸出列。在傳感器輸出脈沖之間的每個(gè)小角度增量通過(guò)起高頻泵時(shí)鐘作用的適當(dāng)乘法電路116用電子學(xué)方法劃分成許多等時(shí)增量(代表相等角度)。在凸輪環(huán)14是可調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，泵傳感器的傳感元件111、115安裝在凸輪環(huán)14上，所以傳感器的輸出不受凸輪環(huán)14的角度調(diào)節(jié)的影響。
為了把現(xiàn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)傳送到ECU84中，采用了合適的發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器90-96。發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器90-96包括(a)一個(gè)用于為每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)產(chǎn)生TDC參考定時(shí)信號(hào)的曲軸定時(shí)傳感器90，(b)一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)角度傳感器91，(c)一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器92，(d)一個(gè)高度或吸油歧管壓力傳感器93，(e)一個(gè)載荷定值傳感器94(如，在車輛應(yīng)用中被加速器踏板操縱的)，(f)一個(gè)燃料溫度傳感器95及(g)一個(gè)用于測(cè)量吸油岐管內(nèi)空氣溫度的傳感器96。如圖2所示，TDC參考點(diǎn)位于對(duì)應(yīng)的行程參考點(diǎn)之前，而行程參考點(diǎn)大約位于泵吸油行程結(jié)束和壓油行程開(kāi)始處。
在每個(gè)循環(huán)中，通過(guò)在轉(zhuǎn)子角度TA處準(zhǔn)確地使電磁閥30得電來(lái)準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)實(shí)際的燃料噴射定時(shí)，轉(zhuǎn)子角度TA是由ECU84精確地決定和控制的。同樣，在每個(gè)循環(huán)中，通過(guò)在轉(zhuǎn)子角度QA處準(zhǔn)確地使電磁閥30失電來(lái)準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)燃料噴射的實(shí)際量，轉(zhuǎn)子角度QA是由ECU84精確地決定和控制的。數(shù)量角度QA部分地根據(jù)閥得電VE定時(shí)、閥響應(yīng)角度VRA和行程參考定時(shí)(它們共同確定燃料噴射定時(shí))來(lái)確定。
如美國(guó)專利5，103，792中詳細(xì)描述的那樣，ECU84包括一個(gè)用于調(diào)節(jié)電磁閥30的得電和失電定時(shí)的計(jì)數(shù)器網(wǎng)絡(luò)。參照?qǐng)D5，該網(wǎng)絡(luò)140包括兩個(gè)用于測(cè)量和控制定時(shí)角度TA和數(shù)量角度QA的主角度計(jì)數(shù)器142、144。該定時(shí)計(jì)數(shù)器142測(cè)量和控制行程參考點(diǎn)和閥得電VE之間的定時(shí)角度TA。該數(shù)量計(jì)數(shù)器144測(cè)量和控制行程參考點(diǎn)和閥失電VO之間的數(shù)量角度QA。在每個(gè)循環(huán)中，每個(gè)主計(jì)數(shù)器142、144被預(yù)置在由ECU84確定的角度計(jì)數(shù)處。然后高頻泵時(shí)鐘116使每個(gè)主計(jì)數(shù)器142，144沿減少方向步進(jìn)或計(jì)時(shí)。兩個(gè)主計(jì)數(shù)器142、144被連接到用作線圈驅(qū)動(dòng)器148的閉合/斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的適當(dāng)邏輯電路146上。在每個(gè)循環(huán)中，每個(gè)主計(jì)數(shù)器142、144由行程參考信號(hào)起動(dòng)(在該點(diǎn)閥線圈40得電)。此后，當(dāng)數(shù)量計(jì)數(shù)器144的計(jì)數(shù)到達(dá)零時(shí)，它就把VO信號(hào)輸送到開(kāi)關(guān)146以打開(kāi)閥30。此后，當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器142的計(jì)數(shù)到達(dá)零時(shí)，它就把VE信號(hào)輸送到開(kāi)關(guān)146，以重新關(guān)閉閥30，為下次燃料噴射過(guò)程確定燃料噴射定時(shí)。
參照?qǐng)D4，存放在EPROM中的固定校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括一個(gè)提供以5mm3為增量的一族燃料數(shù)量曲線的主數(shù)量校準(zhǔn)表。為了噴射特定數(shù)量的燃料，每條曲線在每種泵速下給出數(shù)量角度QA(即，對(duì)應(yīng)于數(shù)量角度QA的泵時(shí)鐘116的計(jì)數(shù))。該主校準(zhǔn)表包括用于適當(dāng)數(shù)量的速度點(diǎn)的QA計(jì)數(shù)以便準(zhǔn)確地確定曲線。每條數(shù)量曲線上使用的速度點(diǎn)是相同的。用于數(shù)據(jù)點(diǎn)之間和曲線之間的燃料數(shù)量的QA計(jì)數(shù)用線性插入法確定。對(duì)每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備，主族曲線由廣泛的校準(zhǔn)過(guò)程根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。
微處理機(jī)86根據(jù)存放在ECU存儲(chǔ)器82中的固定數(shù)據(jù)和現(xiàn)行的操作數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算所需要的QA和TA計(jì)數(shù)。計(jì)算TA計(jì)數(shù)以便獲得需要的燃料噴射計(jì)時(shí)，然后為了下次循環(huán)把TA計(jì)數(shù)輸入到定時(shí)計(jì)數(shù)器142中(在閥30為了現(xiàn)行循環(huán)而得電之后)。然后，根據(jù)主校準(zhǔn)表數(shù)據(jù)(按下文描述的那樣調(diào)節(jié))計(jì)算QA計(jì)數(shù)以便獲得需要的燃料噴射量，然后再把計(jì)算出的QA計(jì)數(shù)存放在存儲(chǔ)器82中。存放在存儲(chǔ)器中的QA計(jì)數(shù)被修正，并在接收到VC信號(hào)后被輸入到數(shù)量計(jì)數(shù)器144中。
線圈驅(qū)動(dòng)器148構(gòu)成安裝在泵殼體上的電氣模件160的一部分。該驅(qū)動(dòng)器148連接到發(fā)動(dòng)機(jī)電池162(如，提供額定12伏特的直流電源)上，并受到從ECU開(kāi)關(guān)146(圖5)接收到的閥操縱信號(hào)(VE/VO)的控制。泵模件160還包括用于產(chǎn)生VC信號(hào)的閥關(guān)閉探測(cè)電路164。當(dāng)閥件50到達(dá)其完全關(guān)閉位置時(shí)，該探測(cè)電路164利用探測(cè)線圈工作電壓的變化(減少)來(lái)探測(cè)閥的關(guān)閉。當(dāng)探測(cè)到該電壓變化時(shí)，該探測(cè)電路164接通輸出三極管166以便VC信號(hào)線接地而產(chǎn)生VC信號(hào)。該輸出晶體管保持接通直到電磁閥40失電。
泵模件160具有一個(gè)用于連接相配的陰插頭172的陽(yáng)連接器170。陰插頭172具有一個(gè)分裂式引線件，用于提供連接到ECU84上的多路(3路)連線及分別連接到線圈40和發(fā)動(dòng)機(jī)電池162的連線。陽(yáng)連接器170具有一個(gè)構(gòu)成用于陰插頭172的插座174的殼體。陽(yáng)連接器170具有一排六個(gè)等間隔的接線腳。一個(gè)接線腳用來(lái)把VC信號(hào)輸送到ECU84。第二個(gè)接線腳用來(lái)把來(lái)自ECU84的閥操縱信號(hào)(VE/VO)輸送到線圈驅(qū)動(dòng)器148。第三個(gè)接線腳為ECU84和泵模件160提供一根共同的地線，而第四個(gè)接線腳把線圈驅(qū)動(dòng)器148連接到發(fā)動(dòng)機(jī)電池162的正端子。第五個(gè)接線腳把驅(qū)動(dòng)器148連到電池的地線，而第六個(gè)接線腳把該驅(qū)動(dòng)器的輸出連接到線圈40上。
一塊小的、細(xì)長(zhǎng)的印刷電路板180安裝在陽(yáng)連接器插座174底部的陽(yáng)接線腳上。該插入板180具有一排用于容納一排六個(gè)陽(yáng)接線腳的六個(gè)線腳開(kāi)口。該線腳開(kāi)口中的兩個(gè)具有接觸護(hù)孔環(huán)(或套)182，用于把對(duì)應(yīng)接線腳電連接到該板背面上的印刷電路盤184上。電阻186表面安裝在該板的背面，以便在盤184之間形成預(yù)定的電阻。
如下文中所描述的那樣，電阻186為調(diào)節(jié)主校準(zhǔn)表提供了一個(gè)預(yù)定的電量值或信號(hào)(即，模擬電壓信號(hào))。因此，電阻186為控制噴射燃料數(shù)量而提供了附加的電量數(shù)據(jù)。使用的校準(zhǔn)調(diào)節(jié)電阻186具有高達(dá)三十六(36)種不同預(yù)定電阻值的任一種，從4.42千歐至130千歐。當(dāng)初始生產(chǎn)和校準(zhǔn)泵10時(shí)，安裝帶有適當(dāng)電阻186的電阻板180。該板180與泵裝在一起，一直到該泵被重新校準(zhǔn)而安裝具有不同電阻值的替代板。該板180通常由連接插頭172牢靠在保持在插頭座174的底部。該板180有兩個(gè)位于中部?jī)蓚?cè)的孔188，用于容納拆除板180的專用鉗狀工具(圖中未表示)。因此板180的拆除是受限制的，所以最好只由泵的制造商和受權(quán)的代表來(lái)拆除和更換作為校準(zhǔn)和再校準(zhǔn)過(guò)程的元件的板180。
該校準(zhǔn)電阻186以電連接方式連在電源(電池)線腳和VC信號(hào)信號(hào)線腳之間。當(dāng)探測(cè)電路輸出三極管166斷開(kāi)時(shí)，電源(電池)電壓通過(guò)校準(zhǔn)電阻186施加到VC信號(hào)線腳上。在ECU84中的接收器電路190由微處理機(jī)選擇性地操縱，以便讀出由校準(zhǔn)電阻186產(chǎn)生的信號(hào)電壓。在初始化程序期間，當(dāng)燃料噴射系統(tǒng)接通電源時(shí)(即，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)(圖中未表出)閉合時(shí)而且在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前)而且在閉合探測(cè)電路164的輸出三極管166正處于斷開(kāi)期間，該信號(hào)電壓就被讀出。在初始化程序期間，ECU接收器190的三極管192作為模式選擇器，由來(lái)自微處理機(jī)86的PB-0輸出保持?jǐn)嚅_(kāi)。然后ECU接收器輸入端193上的信號(hào)電壓(它等于VC信號(hào)線腳上的信號(hào)電壓)由微處理機(jī)86在PE-5輸入端上讀出。兩個(gè)下拉(pull-down)電阻(分別具有1.37千歐和634歐的電阻及復(fù)合電阻為2千歐)被連接在接收器輸入端193和地之間，以便為校準(zhǔn)電阻186的36個(gè)適用電阻值建立合適的信號(hào)電壓范圍。連接在接收器輸入端193和VC信號(hào)調(diào)節(jié)電路200之間的隔離電阻198具有47千歐的較高電阻，它不會(huì)顯著影響校準(zhǔn)電阻186的信號(hào)電壓。
在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作期間，該模式選擇器三極管192被導(dǎo)通，并且VC信號(hào)通過(guò)隔離電阻198和VC信號(hào)調(diào)節(jié)電路200輸送到微處理機(jī)86。如前面指出的那樣，當(dāng)陽(yáng)連接器170的VC信號(hào)線腳接地時(shí)就產(chǎn)生VC信號(hào)。另外，VC信號(hào)線中的電壓主要取決于電阻194(然后它用作上拉(Pull-Up)電阻)的電阻(即1.37千歐)和施加到三極管192上的電壓Vcc(如，5伏)。校準(zhǔn)電阻186的電阻具有遠(yuǎn)大于電阻194的電阻的最小值(如，4.42千歐)。當(dāng)該接收器的輸入電壓下降到比如低于0.8伏時(shí)，就認(rèn)為已經(jīng)產(chǎn)生了VC信號(hào)。
ECU84把校準(zhǔn)電阻186供給的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成代表三十六(36)種調(diào)節(jié)水平的三十六(36)種調(diào)節(jié)值中的任何一種。該轉(zhuǎn)換由微處理機(jī)86提供的適當(dāng)?shù)哪?shù)轉(zhuǎn)換來(lái)完成。然后該調(diào)節(jié)值被用來(lái)調(diào)節(jié)主校準(zhǔn)表提供的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這一校準(zhǔn)調(diào)節(jié)是這樣執(zhí)行的，即或者(a)利用固定的預(yù)定的小數(shù)字在每條主數(shù)量曲線上的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)處調(diào)節(jié)QA計(jì)數(shù)，或者(b)利用固定的預(yù)定的小數(shù)量修正每條主數(shù)量曲線代表的燃料數(shù)量。對(duì)每個(gè)調(diào)節(jié)值作不同的固定調(diào)節(jié)。
按照根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的所需的要求調(diào)節(jié)范圍，來(lái)確定由每個(gè)校準(zhǔn)電阻186提供的固定的校準(zhǔn)調(diào)節(jié)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定分配給每個(gè)泵的校準(zhǔn)電阻186(如，利用測(cè)量在主校準(zhǔn)表中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)處的實(shí)際燃料噴射數(shù)量)。該實(shí)際量利用適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)臺(tái)評(píng)估來(lái)獲得，并且被用來(lái)確定合適的校準(zhǔn)電阻186。泵以這種方式校準(zhǔn)當(dāng)生產(chǎn)泵時(shí)以及當(dāng)后來(lái)重新校準(zhǔn)泵時(shí)，例如，在擴(kuò)展泵的使用、零件更換或其它泵改裝或大修之后。插入板180和其校準(zhǔn)電阻186與泵裝在一起，即使把泵拆下并安裝到不同的發(fā)動(dòng)機(jī)上時(shí)也是如此。該校準(zhǔn)調(diào)節(jié)在校準(zhǔn)以寬公差生產(chǎn)的泵方面是有用的，并且能被用來(lái)放寬一定的公差。該校準(zhǔn)調(diào)節(jié)還可容許由于磨損及由于如傳送泵和輸送閥之類的某些泵元件的工作特性變化而引起的泵性能的顯著變化。
顯然對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員，可以對(duì)上述具體公開(kāi)內(nèi)容進(jìn)行各種修正、修改和變化而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃料噴射系統(tǒng)，具有一個(gè)帶有往復(fù)式壓油裝置的燃料噴射泵，該往復(fù)式壓油裝置具有一個(gè)壓油循環(huán)，該壓油循環(huán)包含容納吸入的燃料的吸油行程和為燃料噴射以高壓輸送燃料的壓油行程；該泵還帶有使壓油裝置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪裝置；還帶有用于凸輪裝置和壓油裝置的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸以便以正比于所述的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的速率提供周期的壓油循環(huán)；還帶有具備開(kāi)和關(guān)位置的電氣閥裝置，該裝置在打開(kāi)位置可以在其壓油行程期間從壓油裝置中溢出燃料，該電氣閥裝置可選擇地操作以打開(kāi)閥裝置，以便調(diào)節(jié)燃料噴射數(shù)量；以及轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量裝置，用于對(duì)所述相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的每個(gè)預(yù)定增量產(chǎn)生一個(gè)泵計(jì)時(shí)脈沖；該燃料噴射系統(tǒng)還具有閥控制裝置，該裝置包括以處理機(jī)為基礎(chǔ)的電子控制裝置(ECU)，用于存放含有一定的主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的某些數(shù)據(jù)，并用于為每個(gè)壓油循環(huán)對(duì)所述泵計(jì)時(shí)脈沖的預(yù)置數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，每個(gè)壓油循環(huán)因而起始于一個(gè)參考點(diǎn)，該閥控制裝置通過(guò)達(dá)到所述預(yù)置數(shù)時(shí)操縱閥裝置而打開(kāi)閥裝置來(lái)調(diào)節(jié)燃料噴射量，按照所述數(shù)據(jù)，包括所述主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，ECU確定所述預(yù)置數(shù)以確立燃料噴射量，其改進(jìn)在于閥控制裝置包括安裝在泵上的電氣模件，該電氣模件具有帶電氣校準(zhǔn)裝置的硬件元件，用于確定表示所述主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的一個(gè)預(yù)定調(diào)節(jié)的電量數(shù)據(jù)；閥控制裝置還包括連接裝置，為使ECU讀出所述的電量數(shù)據(jù)，該連接裝置把安裝在泵上的模件，包括所述電氣裝置，電氣連接到ECU上；其中改進(jìn)還在于根據(jù)以預(yù)定調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)的主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，ECU確立預(yù)置數(shù)，而預(yù)定調(diào)節(jié)又由所述電量數(shù)據(jù)來(lái)確定，所述硬件元件可以被更換以確立代表不同的所述預(yù)定調(diào)節(jié)的不同的所述的電量數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中所述的連接裝置包含一電氣連接件，該連接件在裝在泵上的模件和ECU之間提供了多路電氣連接，該電氣連接件由配合的陽(yáng)連接體和陰連接體組成，一個(gè)連接體構(gòu)成安裝在泵上模件的部分而另一個(gè)連接體電氣連接到ECU上，并且其中所述的硬件元件可拆卸地安裝在所述的一個(gè)連接體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，所述的電氣校準(zhǔn)裝置至少包括一個(gè)被連接的電氣元件，用于確定所述的電量數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中所述的一個(gè)電氣元件是電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中硬件元件是具有所述電氣裝置的一塊印刷電路板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中安裝在泵上的模件包括一個(gè)用于操縱電氣閥裝置的電氣驅(qū)動(dòng)器，其中ECU能產(chǎn)生控制閥裝置工作的驅(qū)動(dòng)操作信號(hào)，并且其中連接裝置包括電氣連接件，該連接件提供了泵上安裝的模件和ECU之間的多路電氣連接，該電氣連接件包括相配的陽(yáng)連接體和陰連接體，該陽(yáng)連接體構(gòu)成泵模件的部分并被電氣連接到電氣驅(qū)動(dòng)器上，該陰連接體被電氣連接到ECU上，該陽(yáng)連接體具有多個(gè)陽(yáng)連接體線腳，這些線腳包括一組提供泵上安裝的模件和ECU間的所述多路連接的連接體線腳，所述的硬件元件安裝在該陽(yáng)連接體上，該陽(yáng)連接體用來(lái)把電氣校準(zhǔn)裝置電氣連接到所述線腳組的至少一個(gè)上，以使ECU讀出所述的電量數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射裝置，其中硬件元件包括一塊印刷電路板，該電路板具有所述的電氣校準(zhǔn)裝置，還具有多個(gè)分別容納多個(gè)連接體線腳的開(kāi)口，這些線腳用于連接所述的一個(gè)連接體線腳和至少一個(gè)附加的連接體線腳之間的電氣校準(zhǔn)裝置，以確定所述的電量數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中安裝在泵上的模件包括一個(gè)閥關(guān)閉探測(cè)電路，在所述的閥裝置關(guān)閉時(shí)，該電路在所述的一個(gè)連接體線腳處產(chǎn)生一個(gè)閥關(guān)閉信號(hào)，并且其中的ECU包括一個(gè)處理器和一個(gè)由該處理器可選擇地操縱的接收器，用于單獨(dú)地讀出由所述探測(cè)電路產(chǎn)生的閥關(guān)閉信號(hào)和由所述的電氣校準(zhǔn)裝置產(chǎn)生的所述電量數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中所述的接收器包含一個(gè)由處理器選擇性地操縱的模式選擇器，用于選擇性地讀出所述閥關(guān)閉信號(hào)和所述的電量數(shù)據(jù)。
10.一種燃料噴射系統(tǒng)，具有一個(gè)帶有往復(fù)式壓油裝置的燃料噴射泵，該壓油裝置具有壓油循環(huán)，該壓油循環(huán)包含容納吸入的燃料的吸油行程和為燃料噴射以高壓輸送燃料的壓油行程;該泵還帶有使壓油裝置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪裝置;還帶有用于凸輪裝置和壓油裝置的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸，以便以正比于所述相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的速率提供周期的壓油循環(huán);還帶有具備開(kāi)和關(guān)位置的電氣閥裝置，該裝置在打開(kāi)位置可以在其吸油行程期間向該壓油裝置供給燃料而在其壓油行程期間從該壓油裝置中溢出燃料，該電氣閥裝置可選擇性地操作以關(guān)閉和打開(kāi)閥裝置，以便調(diào)節(jié)燃料噴射定時(shí)和數(shù)量;以及轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量裝置，用于對(duì)所述相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的每個(gè)預(yù)定增量產(chǎn)生一個(gè)泵計(jì)時(shí)脈沖;該燃料噴射系統(tǒng)還具有閥控制裝置，其包括一個(gè)以處理器為基礎(chǔ)的電子控制裝置(ECU)，用于存放包括一定的主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的某些數(shù)據(jù)，并用于為每個(gè)壓油循環(huán)對(duì)所述泵計(jì)時(shí)脈沖的第一和第二預(yù)置數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，每個(gè)壓油循環(huán)因而起始于一個(gè)參考點(diǎn)，當(dāng)?shù)剿龅谝活A(yù)置定數(shù)時(shí)，通過(guò)操縱閥裝置去關(guān)閉該閥裝置，閥控制裝置調(diào)節(jié)燃料噴射定時(shí)和數(shù)量，而且此后當(dāng)?shù)竭_(dá)所述第二預(yù)置數(shù)時(shí)，打開(kāi)該閥裝置，ECU確定所述帶一和第二預(yù)置數(shù)，以根據(jù)所述數(shù)據(jù)來(lái)確定燃料噴射定時(shí)和數(shù)量，包括根據(jù)所述主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來(lái)確定至少一個(gè)所述預(yù)置數(shù);其改進(jìn)在于閥控制裝置包括安裝在泵上的、具有硬件元件的電氣模件，該硬件元件帶有用于確定電量值的電氣校準(zhǔn)裝置，該電量值代表所述主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的預(yù)定調(diào)節(jié);閥控制裝置還包括連接裝置，為使ECU讀出所述的電量值，該連接裝置把泵上安裝的模件，包括所述的硬件元件，電氣連接到ECU上;改進(jìn)還在于根據(jù)以預(yù)定調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)的主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，ECU確定至少一個(gè)所述預(yù)置數(shù)，而預(yù)定調(diào)節(jié)又由所述電量值來(lái)確定，所述的硬件元件可被更換以便確定代表不同的所述預(yù)定調(diào)節(jié)的不同的所述的電量值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中所述的一個(gè)預(yù)置數(shù)是所述的第二預(yù)置數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中ECU包括一個(gè)處理器和一個(gè)由該處理器選擇性操縱的接收器，用于選擇性地讀出由所述的電氣校準(zhǔn)裝置產(chǎn)生的所述電量值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中電氣校準(zhǔn)裝置是一個(gè)電阻。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中所述的連接裝置包括提供泵上安裝的模件和ECU之間的電路電氣連接的一個(gè)電氣連接件，該電氣連接件包括相配的陽(yáng)連接體和陰連接體，一個(gè)連接體構(gòu)成安裝在泵上的模件部分，而另一個(gè)連接體被電氣連接到ECU上，并且其中所述的硬件元件可拆卸地安裝在所述的一個(gè)連接體上。
15.一種燃料噴射系統(tǒng)，具有一個(gè)帶有往復(fù)式壓油裝置的燃料噴射泵，該壓油裝置具有壓油循環(huán)，該壓油循環(huán)包含容納吸入的燃料的吸油行程和為了燃料噴射以高壓輸送燃料的壓油行程;該泵還帶有使壓油裝置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪裝置;還帶有使凸輪裝置和壓油裝置作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸，以便以正比于所述的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的速率提供周期的壓油循環(huán);還帶有具有開(kāi)和關(guān)位置的電氣閥裝置，該裝置在打開(kāi)位置時(shí)可以在其壓油行程期間從壓油裝置中溢出燃料，電氣閥裝置可選擇性地操作而打開(kāi)閥裝置，以調(diào)節(jié)燃料噴射量;該燃料噴射系統(tǒng)還具有閥控制裝置，該裝置包括以處理器為基礎(chǔ)的電氣控制裝置(ECU)，用于存放某些數(shù)據(jù)，包括一定的主校準(zhǔn)數(shù)據(jù);該閥控制裝置通過(guò)在壓油行程期間操縱閥裝置而在預(yù)定點(diǎn)處打開(kāi)閥裝置來(lái)調(diào)節(jié)燃料噴射量;根據(jù)所述的數(shù)據(jù)，包括所述的主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，ECU確定所述的預(yù)定點(diǎn);其中的改進(jìn)在于閥控制裝置包括一個(gè)安裝在泵上的、具有硬件元件的電氣模件，該硬件元件帶有用于確定電量數(shù)據(jù)的電氣校準(zhǔn)裝置，該電量數(shù)據(jù)代表所述主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的預(yù)定調(diào)節(jié);閥控制裝置還包括連接裝置，該連接裝置把泵上安裝的模件，包括所述的電氣校準(zhǔn)裝置，連接到ECU上，以使ECU讀出所述的電氣校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，改進(jìn)還在于根據(jù)以預(yù)定調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)的主校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，ECU確定所述的預(yù)定點(diǎn)，該預(yù)定調(diào)節(jié)由所述的電量數(shù)據(jù)確定;所述的硬件元件可被更換，以便確定代表不同的所述預(yù)定調(diào)節(jié)的不同的所述電量數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中所述的連接裝置包括提供泵上安裝的模件和ECU間的多路電氣連接的一個(gè)電氣連接件，該電氣連接件包括相配的陽(yáng)連接體和陰連接體，一個(gè)連接體構(gòu)成泵上安裝的模件部分，而另一個(gè)連接體被電氣連接到ECU上，并且其中所述的硬件元件可拆卸地安裝在所述的一個(gè)連接體上。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中泵上安裝模件包括一個(gè)用于操縱電氣閥裝置的電氣驅(qū)動(dòng)器，其中ECU用于產(chǎn)生控制閥裝置工作的驅(qū)動(dòng)器操作信號(hào)，并且其中的連接裝置包括提供泵上安裝的模件和ECU間的多路電氣連接的一個(gè)電氣連接件，該電氣連接件包括相配的陽(yáng)連接體和陰連接體，陽(yáng)連接體構(gòu)成泵模件的部分并被電連接到電驅(qū)動(dòng)器上，陰連接體被電連接到ECU上，陽(yáng)連接體具有包括一組連接體線腳的多個(gè)陽(yáng)連接體線腳，該組連接體線腳構(gòu)成泵上安裝的模件和ECU間的所述多路連接，所述的硬件元件安裝在用于電氣連接電氣校準(zhǔn)裝置的陽(yáng)連接體上，該電氣校準(zhǔn)裝置至少帶有用來(lái)把電氣校準(zhǔn)裝置連接到ECU上的所述線腳組的一個(gè)線腳，以使ECU讀出所述的電量數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中硬件元件包括具有所述電氣校準(zhǔn)裝置和多個(gè)開(kāi)口的印刷電路板，這些開(kāi)口可分別容納多個(gè)連接體線腳，這些線腳用于連接所述一個(gè)連接體線腳和至少一個(gè)附加連接體線腳之間的電校準(zhǔn)裝置，以確定所述的電量數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的燃料噴射系統(tǒng)，其中泵上安裝的模件包括一個(gè)閥關(guān)閉探測(cè)電路，在所述的閥裝置關(guān)閉時(shí)，該電路用于在所述的一個(gè)連接體線腳處產(chǎn)生一個(gè)閥關(guān)閉信號(hào)，并且其中的ECU包括一個(gè)處理器和一個(gè)由該處理機(jī)選擇性地操縱的接收器，用來(lái)獨(dú)立地讀出由述的探測(cè)電路產(chǎn)生的閥關(guān)閉信號(hào)和由所述的電氣校準(zhǔn)裝置產(chǎn)生的所述電量數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種燃料噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有燃料噴射泵，該泵帶有一個(gè)用于控制燃料噴射定時(shí)和數(shù)量的一個(gè)電氣控制閥；用于存放某些數(shù)據(jù)(包括某些主校準(zhǔn)數(shù)據(jù))的電氣控制裝置(ECU)，以調(diào)節(jié)控制閥的工作；一個(gè)安裝在泵上的電子模件，它具有用于把該模件連接到ECU上的陽(yáng)連接體；一塊安裝在陽(yáng)連接體線腳上的印刷電路板，它在一個(gè)線腳處具有一個(gè)用于確定電氣校準(zhǔn)值的校準(zhǔn)電阻，用于調(diào)節(jié)主校準(zhǔn)表，該主校準(zhǔn)表用來(lái)調(diào)節(jié)燃料噴射量。
文檔編號(hào)F02D41/24GK1094126SQ9410019
公開(kāi)日1994年10月26日 申請(qǐng)日期1994年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月8日
發(fā)明者唐納德·C·麥克馬洪, 羅伯特·R·溫克勒, 肯尼思·H·克洛普弗 申請(qǐng)人:斯塔納戴恩機(jī)動(dòng)公司