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燃料噴射器仿真裝置的制作方法

文檔序號:5257234閱讀:171來源:國知局
專利名稱:燃料噴射器仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種噴射器仿真裝置,尤其(但不僅僅)是用于車輛發(fā)動機(jī)的雙燃料運(yùn)行系統(tǒng)。
背景技術(shù)
我們已經(jīng)開發(fā)出了用于車輛發(fā)動機(jī)的雙燃料運(yùn)行系統(tǒng),該系統(tǒng)目前是申請?zhí)枮?PCT/GB2008/003188的未決PCT專利申請的主題。以下參照圖1到圖4描述該運(yùn)行系統(tǒng),其中圖1是形成被設(shè)計(jì)為只以柴油為燃料的已知發(fā)動機(jī)的部件的柴油ECU(柴油控制單元)的示意圖;圖2是根據(jù)申請?zhí)枮镻CT/GB2008/003188的PCT專利申請中描述的發(fā)明實(shí)施例的發(fā)動機(jī)組件的示意圖;圖3是圖2的發(fā)動機(jī)組件以第二模式運(yùn)行時的示意圖;圖4是示出圖2和圖3的發(fā)動機(jī)組件的運(yùn)行的流程圖。參照圖1,用參考標(biāo)號2標(biāo)記已知的柴油發(fā)動機(jī)組件。該發(fā)動機(jī)組件包括控制發(fā)動機(jī)6的柴油控制單元(E⑶)4。E⑶4由“原設(shè)備制造商(Original Equipment Manufacturer) ”設(shè)計(jì),以使得發(fā)動機(jī)在考慮可能影響發(fā)動機(jī)6的動力需求和燃料需求的各種參數(shù)的情況下盡可能有效地依靠柴油運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)可以是任意適合的種類,但是在該實(shí)例中,發(fā)動機(jī)是包括六個汽缸8和六個柴油噴射器10的共軌噴射器發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)6還包括流入歧管14和排出歧管16。該實(shí)例中的發(fā)動機(jī)6還包括用于以已知方式增強(qiáng)發(fā)動機(jī)性能的渦輪增壓器 (charger) 12。在發(fā)動機(jī)6運(yùn)行期間,來自渦輪增壓器12的壓縮空氣經(jīng)由進(jìn)入汽缸8的流入歧管14被吸入到發(fā)動機(jī)中。噴射器10中的每一個噴射器均向汽缸中噴射柴油。每一個噴射器10噴射到發(fā)動機(jī)中的燃料的量、以及每一個噴射器噴射燃料的時機(jī)(timing)是由 ECU4控制的。柴油與空氣以已知方式混合并在發(fā)動機(jī)6的壓縮周期期間爆炸,以便為驅(qū)動發(fā)動機(jī)6提供動力。在壓縮后,廢氣進(jìn)入排出歧管16,該氣體包含燃料和空氣的混合物。該廢氣被排出歧管16引導(dǎo)至消音器和后處理系統(tǒng)(未示出)。柴油E⑶4控制多個第一傳感器18的運(yùn)行,其中所述多個第一傳感器18操作地連接至ECU4。第一傳感器中的每一個傳感器感測一種特定可變參數(shù),例如踏板位置、歧管壓強(qiáng)、冷卻劑溫度、發(fā)動機(jī)位置、發(fā)動機(jī)速度、燃料溫度、燃料壓強(qiáng)、吸入空氣溫度、車速、油壓、 油溫等。柴油E⑶4還操作地連接至多個開關(guān)20,其中所述多個開關(guān)20控制如下參數(shù),例如巡航速度、發(fā)動機(jī)速度、扭矩和車速限制。這些開關(guān)還向柴油E⑶4傳輸依賴于為特定變量設(shè)置的限制的信號。柴油E⑶4因而包括主控單元,而每一個傳感器18、開關(guān)20和噴射器10是由主控 ECU4控制的從屬單元。
柴油E⑶4包括用于從第一傳感器18和開關(guān)20接收第一輸入信號22的信號接收器(未示出)。每一個第一輸入信號22的值依賴于被感測到的變量。在該實(shí)例中,第一輸入信號22是脈沖寬度調(diào)制信號或者模擬信號,脈沖寬度或電壓水平依賴于被感測到的變量的值。柴油ECU4將接收輸入信號22,并將向每一個噴射器10傳輸依賴于被感測到的變量中每一個變量的值的第一輸出信號M。每一個第一輸出信號M確定噴射到發(fā)動機(jī)6中的柴油的量,還確定與將柴油噴射到發(fā)動機(jī)中的發(fā)動機(jī)周期相關(guān)的時間?!霸荚O(shè)備制造商”開發(fā)了發(fā)動機(jī)映射圖(map),它是一個三維數(shù)據(jù)陣列,可以使得柴油ECU4依據(jù)所測量到的所有參數(shù)來確定噴射到發(fā)動機(jī)中適當(dāng)?shù)牟裼偷牧恳约皣娚鋾r機(jī)。這就確保了發(fā)動機(jī)在給定的主導(dǎo)條件下盡可能有效運(yùn)轉(zhuǎn)。柴油ECU還控制輸入到發(fā)動機(jī)組件2中其他電氣部件的輸入。在該實(shí)例中,發(fā)動機(jī)組件還包括車輛系統(tǒng)EOT^,并包括電子剎車系統(tǒng)E⑶27、自動變速箱EOT^、懸架控制單元四以及速度記錄儀30。這些部件中的每一個均通過總線系統(tǒng)32的方式操作地連接至柴油E⑶4,該實(shí)例中的總線系統(tǒng)32包括如上所述的CAN環(huán)路(CAN loop)。單元沈_30也是操作地連接至柴油ECU4的電子控制單元。響應(yīng)于經(jīng)由傳感器18和開關(guān)20傳輸至柴油E⑶4的第一輸入信號22,柴油E⑶4 將具有被發(fā)送至單元26-30的輸入并接收來自單元沈-30的輸入。為了控制向發(fā)動機(jī)6噴射柴油的時機(jī)以及噴射到發(fā)動機(jī)6中的柴油的量,柴油 ECU4向噴射器10傳輸多個第一輸出信號24,每一個噴射器接收多個第一輸出信號M中的一個。噴射器10中的每一個一旦已經(jīng)接收到第一輸出信號則向柴油ECU4傳輸返回信號 34。這就向柴油E⑶4確認(rèn)了噴射器10正在正確地運(yùn)行。類似地,柴油E⑶4通過傳輸經(jīng)由CAN回路總線系統(tǒng)32傳輸?shù)目偩€信號36而具有對于組件26-30的運(yùn)行的輸入。單元沈-30中的每一個單元用于向柴油E⑶返回一返回信號38以確認(rèn)系統(tǒng)正在正確運(yùn)行,并且根據(jù)系統(tǒng)需求請求改變發(fā)動機(jī)動力,例如,如果電子剎車系統(tǒng)感測到負(fù)重輪(road wheel)旋轉(zhuǎn)與其他車輪不同步,則其可以請求減少動力以阻止車輪旋轉(zhuǎn)?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2和圖3,根據(jù)在申請?zhí)枮镻CT/GB2008/003188的PCT申請中描述的發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)動機(jī)組件主要由參考標(biāo)號50標(biāo)記。發(fā)動機(jī)組件包括圖1中示出的已知發(fā)動機(jī)組件2的部件,其中為了便于參考,以上所述的部件已經(jīng)被給定了對應(yīng)的參考標(biāo)號。發(fā)動機(jī)組件50包括圖1中示出的柴油E⑶4形式的第一 E⑶,操作地連接至多個第一傳感器18和開關(guān)20。柴油E⑶4還操作地連接至多個柴油噴射器10,柴油噴射器10用于在柴油ECU4的控制下向發(fā)動機(jī)6中噴射柴油。如本文以上參照圖1所描述的,柴油ECU4 還用于通過CAN總線系統(tǒng)32的方式具有向發(fā)動機(jī)組件中的另外的單元沈-30的輸入。
發(fā)動機(jī)組件50還包括第二 E⑶54,其中所述第二 EOTM操作地連接至柴油E⑶4并且具有來自柴油E⑶4的控制輸入。多個第二傳感器56操作地連接至第二 E⑶M,該實(shí)例中的多個第二傳感器56用于測量歧管壓強(qiáng)、冷卻劑溫度、氣體燃料(gas)壓強(qiáng)以及氣體燃料溫度。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)50還包括多個氣體燃料噴射器58以及氣體燃料噴射器驅(qū)動器60,這二者都操作地連接至第二 E⑶M。 發(fā)動機(jī)系統(tǒng)50還包括λ傳感器62,該λ傳感器62操作地連接至第二 EOTM從而形成閉環(huán)輸入。λ傳感器62是用于測量發(fā)動機(jī)廢氣中氧含量的寬帶氧傳感器。
第二 EOTM使得發(fā)動機(jī)組件50以第一(柴油)模式或者第二模式運(yùn)行,在第二模式中發(fā)動機(jī)以氣態(tài)燃料(典型地是甲烷)和柴油為燃料。圖2示出了配置為以第一模式運(yùn)行的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)50,圖3示出了配置為以第二模式運(yùn)行的發(fā)動機(jī)組件50。發(fā)動機(jī)組件50將還包括觸發(fā)器(在圖2或圖3中未示出),該觸發(fā)器將觸發(fā)發(fā)動機(jī)從第一模式下的運(yùn)行切換至第二模式下的運(yùn)行。對此將在下文參照圖4更詳細(xì)地描述。當(dāng)發(fā)動機(jī)組件50以第一模式運(yùn)行時,發(fā)動機(jī)的雙燃料特征被描述為處于休眠。實(shí)際上,這意味著第二 ECUM對于發(fā)動機(jī)組件50的運(yùn)行沒有影響,以下將對此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。首先參見圖2,發(fā)動機(jī)系統(tǒng)50示出于使得發(fā)動機(jī)以第一模式運(yùn)轉(zhuǎn)的配置中。當(dāng)以第一模式運(yùn)轉(zhuǎn)時,發(fā)動機(jī)組件50以與圖1示出的以及以上描述的發(fā)動機(jī)組件2類似的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。第二 EOTM用于在柴油E⑶4發(fā)出的第一輸出信號M已經(jīng)被柴油噴射器10接收到之前接收第一輸出信號對。當(dāng)發(fā)動機(jī)系統(tǒng)50以第一模式運(yùn)轉(zhuǎn)并且第二 EOTM休眠時,第一輸出信號M將被未經(jīng)修正地傳輸至噴射器10,如同在發(fā)動機(jī)組件2中那樣。此外,第二 EOTM將對柴油E⑶4 發(fā)出的第一輸出信號M中的每一個傳輸返回信號64至柴油ECU4。這將通知柴油ECU4柴油噴射器正在正確地運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)系統(tǒng)50將要以第二模式運(yùn)轉(zhuǎn)時,即依靠甲烷和柴油的混合物,如圖3所示,發(fā)動機(jī)系統(tǒng)50觸發(fā)EOTM以第二模式運(yùn)行。然后第二 EOTM將修改來自柴油E⑶4的第一輸出信號24,以產(chǎn)生第一修正后信號66、以及第二計(jì)算后信號68。現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述產(chǎn)生修正后信號66、68的方式。第一修正后信號66被傳輸至柴油噴射器10并控制向發(fā)動機(jī)6的柴油噴射。第二計(jì)算后信號被傳輸至氣體燃料噴射器驅(qū)動器60,氣體燃料噴射器驅(qū)動器60依次使用這些信號控制經(jīng)由氣體燃料噴射器58進(jìn)入發(fā)動機(jī)6的甲烷的噴射。在申請?zhí)枮镻CT/GB2008/003188的PCT專利申請所示的實(shí)施例中,氣體燃料噴射器驅(qū)動器60 與第二 ECUM是分離的。在其他實(shí)施例(未示出)中,氣體燃料噴射器驅(qū)動器60也可以形成第二 EOTM的集成組成部分。第二 EOTM包括用于接收來自柴油E⑶4的第一輸出信號M的仿真器70。在示出的實(shí)施例中,仿真器70是第二 ECUM的集成組成部分。在其他實(shí)施例(未示出)中,仿真器70可以與第二 EOTM是分離的。仿真器70將對應(yīng)于從柴油ECU4接收到的第一輸入信號M中的每一個的返回信號64傳輸至ECU4。返回信號64將向柴油ECU指示發(fā)動機(jī)正在如同在第一模式中那樣運(yùn)轉(zhuǎn)。因而從柴油E⑶4的角度的觀點(diǎn)來看,發(fā)動機(jī)如同正常情況下那樣運(yùn)轉(zhuǎn),并且柴油E⑶4 如同其在第一模式下運(yùn)行時將會做的那樣與部件22、24、沈、觀和30通信。第二 EOTM在接收到第一輸出信號時,基于第一輸出信號M計(jì)算發(fā)動機(jī)6以第一模式運(yùn)行時所需的柴油噴射輸入的期望持續(xù)時間。然后第二 ECUM通過減小信號的脈沖寬度來修正第一輸出信號M以產(chǎn)生第一修正后信號66。然后脈沖寬度減小了的第一修正后信號66通過仿真器70被傳輸至柴油噴射器10。這意味著,噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)6的柴油的量與假如使得發(fā)動機(jī)完全依靠柴油運(yùn)轉(zhuǎn)時將噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)6的量相比將減少。
然后第二 E⑶計(jì)算通過由噴射器10噴射的減少了的柴油量將供應(yīng)給發(fā)動機(jī)6的能量的減少量。然后第二 ECU計(jì)算不得不被額外地噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)6的甲烷的量,以保證發(fā)動機(jī)6從噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)的柴油和氣體燃料這二者接收的能量的量與發(fā)動機(jī)在第一模式下完全依靠柴油運(yùn)轉(zhuǎn)的情況基本上相同。λ傳感器(拉姆達(dá)傳感器)62測量發(fā)動機(jī)廢氣中未燃燒的氧的量并且傳輸信號 76至第二 E⑶Μ,該信號依賴于測量的氧含量。在產(chǎn)生用于傳輸至將驅(qū)動氣體燃料噴射器58的氣體燃料噴射器驅(qū)動器60的第二修正后信號68之前,第二 EOTM考慮其他變量?!N這樣的變量是由λ傳感器62測量的廢氣中的氧含量。OEM(“原始設(shè)備制造商”)通常不把拉姆達(dá)傳感器包括進(jìn)來作為柴油發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的部件,但是對于雙燃料發(fā)動機(jī)而言,拉姆達(dá)傳感器被認(rèn)為是必要的。因?yàn)棣藗鞲衅?2通過閉環(huán)被連接至第二 E⑶,第二 EOTM可以持續(xù)地監(jiān)測廢氣氧含量并調(diào)節(jié)噴射到發(fā)動機(jī)6的柴油和氣體燃料的相對量,以幫助確保發(fā)動機(jī)6的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。 第二 ECUM還可以控制空氣控制閥以改變進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣的量,并因而控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣/燃料混合物中的空氣-燃料比率,進(jìn)而確保柴油和氣體燃料的有效燃燒。該氣體燃料將被在發(fā)動機(jī)周期中的不同時刻噴射到柴油中。這是有限制的嗎?第二 EOTM還操作地連接至第二傳感器56,第二傳感器56也傳輸依賴于其他發(fā)動機(jī)參數(shù)的信號。第二傳感器56中的每一個發(fā)出第二輸入信號74,其中所述第二輸入信號74被第二 EOTM接收到。第二輸入信號74依賴于每一個第二傳感器56測量到的每一個變量。
因此第二 E⑶在計(jì)算第一修正后信號66和第二計(jì)算后信號68的長度時考慮第一輸入信號Μ、第二輸入信號74和來自λ傳感器62的信號76。第二計(jì)算后信號68被第二 ECU54傳輸至氣體燃料噴射器驅(qū)動器60,其中所述氣體燃料噴射器驅(qū)動器60根據(jù)經(jīng)由第二計(jì)算后信號68接收到的指示來控制氣體燃料噴射器58中的每一個。通過申請?zhí)枮镻CT/GB2008/003188的PCT專利申請中描述的方式,可以將第二 E⑶Μ、氣體燃料噴射器驅(qū)動器60、λ傳感器62以及第二傳感器56改型至已有的適用于只以柴油為燃料的發(fā)動機(jī)組件2,從而形成發(fā)動機(jī)組件50,發(fā)動機(jī)組件50能夠在以柴油為燃料的第一模式下運(yùn)行,并且能在以甲烷、或柴油和甲烷的混合物為燃料的第二模式下運(yùn)行?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4,將參照流程圖80描述發(fā)動機(jī)的運(yùn)行。為了參考方便,對于與參照圖2和圖3描述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)對應(yīng)的發(fā)動機(jī)組件50的部件給出了對應(yīng)的參考標(biāo)號。當(dāng)發(fā)動機(jī)在開始步驟82初始啟動時,柴油ECU將促使發(fā)動機(jī)在完全以柴油為燃料的第一模式下運(yùn)行。為了確保發(fā)動機(jī)6盡可能有效地運(yùn)轉(zhuǎn),柴油E⑶從第一傳感器18、開關(guān)20和驅(qū)動器控制器84接收第一輸入信號22。然后柴油E⑶基于從第一傳感器18、開關(guān)20和驅(qū)動器控制器84接收到的輸入信號22向柴油噴射器10傳輸多個第一輸出信號M。然后發(fā)動機(jī)以第一模式運(yùn)行,并且第二 EOTM實(shí)際上休眠。隨著發(fā)動機(jī)持續(xù)運(yùn)行, 第二 ECUM將監(jiān)測某些參數(shù),例如發(fā)動機(jī)溫度86、氣體燃料蒸汽溫度88、氣體燃料蒸汽壓強(qiáng)90以及手動休眠開關(guān)92。這些傳感器中的每一個都與開關(guān)92 —起操作地連接至第二E⑶M。在該實(shí)例中,第二 E⑶將監(jiān)測發(fā)動機(jī)溫度是高于預(yù)定下限還是低于預(yù)定下限。如果發(fā)動機(jī)溫度低于預(yù)定下限,則第二 ECUM將保持休眠并且發(fā)動機(jī)將繼續(xù)以第一模式運(yùn)轉(zhuǎn)。如果發(fā)動機(jī)溫度高于預(yù)定下限,則第二 ECUM將確定是否氣體燃料蒸汽壓強(qiáng)在預(yù)定范圍內(nèi)。如果氣體燃料溫度不在預(yù)定范圍內(nèi),則發(fā)動機(jī)將繼續(xù)以第一模式運(yùn)轉(zhuǎn)。如果氣體燃料蒸汽溫度在預(yù)定范圍內(nèi),則第二 ECUM將確定氣體燃料蒸汽壓強(qiáng)是否在預(yù)定范圍內(nèi)。如果氣體燃料蒸汽壓強(qiáng)不在預(yù)定范圍內(nèi),則發(fā)動機(jī)將繼續(xù)以第一模式運(yùn)轉(zhuǎn)。如果氣體燃料蒸汽壓強(qiáng)在預(yù)定范圍內(nèi),則第二 ECUM將確定手動休眠開關(guān)是導(dǎo)通的還是斷開的。如果它是導(dǎo)通的,則無論傳感器86、88和90測量到的變量在預(yù)定范圍內(nèi)還是在發(fā)動機(jī)溫度高于預(yù)定下限的情況下,發(fā)動機(jī)都將繼續(xù)以第一模式運(yùn)轉(zhuǎn)。然而,如果休眠開關(guān)92是斷開的,則發(fā)動機(jī)系統(tǒng)將被觸發(fā)從而以第二模式運(yùn)轉(zhuǎn)。這種情況下,第二 ECU將進(jìn)行能量計(jì)算,以計(jì)算如上所述為了確保發(fā)動機(jī)具有合適的能量輸入而必須被噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)的所需的氣體燃料/柴油比率。這將使得第二 EOTM產(chǎn)生第一修正后信號66。第一修正后信號66控制柴油噴射器10。第二 ECU還將接收來自第二傳感器56的信號,在該實(shí)例中,第二傳感器56測量絕對歧管壓強(qiáng)、氣體燃料蒸汽壓強(qiáng)、氣體燃料蒸汽溫度、發(fā)動機(jī)溫度以及空氣-燃料比率。由第二傳感器56測量到的測量變量將使得第二 ECUM計(jì)算應(yīng)當(dāng)由氣體燃料噴射器58噴射進(jìn)入發(fā)動機(jī)的氣體燃料的量,并且產(chǎn)生發(fā)送到氣體燃料噴射器驅(qū)動器60 (氣體燃料噴射器驅(qū)動器60依次驅(qū)動氣體燃料噴射器58)的第二計(jì)算后信號68。在以上參照圖1到圖4描述的運(yùn)行系統(tǒng)中,應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)將該系統(tǒng)安裝到現(xiàn)有車輛時,需要斷開噴射器10至第一 OEM E⑶4的線連接,而是將噴射器10連接至第二 E⑶Μ。已經(jīng)從噴射器10斷開的E⑶4的連接線可能被連接至一個或多個噴射器仿真裝置,從而使得 ECU4接收合適的返回信號64,以便使得ECU4被“愚弄”而認(rèn)為它仍然與原始噴射器10連接,并且因而繼續(xù)正確地運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及這種噴射器仿真裝置,其尤其適用于在圖1到圖4的運(yùn)行系統(tǒng)中使用。根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種噴射器仿真裝置,用于并入多燃料發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括第一控制裝置和第二控制裝置,所述第一控制裝置配置為運(yùn)行多個燃料噴射器以在所述系統(tǒng)只以第一燃料運(yùn)行時向發(fā)動機(jī)的選定汽缸噴射第一燃料,所述第二控制裝置布置為取代所述第一控制裝置來運(yùn)行多個所述噴射器以在所述系統(tǒng)以多燃料模式運(yùn)行時噴射所述第一燃料,所述第一控制裝置連接至用于在所述多燃料模式期間運(yùn)行的噴射器仿真裝置,所述噴射器仿真裝置包括布置為模仿正在被仿真的噴射器的電負(fù)載特性的電負(fù)載裝置,并且還包括模仿正在被仿真的噴射器的電感和反激(flyback)特性的電子裝置。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例,該仿真裝置包括用于連接至所述第一控制裝置的第一和第二電端子,并且還包括限定所述第一和第二端子之間的主要電流流動路徑的電路,所述負(fù)載裝置被布置為控制沿所述主要電流流動路徑的電流流動。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例,所述仿真裝置包括切換裝置,所述切換裝置被布置為操作地連接在所述第一控制裝置和待被仿真的多個噴射器之間,所述切換裝置基于所述第一控制裝置的運(yùn)行來運(yùn)行所述多個噴射器中給定的一個噴射器,所述切換裝置可操作地將所述第一控制裝置切換為運(yùn)行剩余噴射器中預(yù)先選定的一個噴射器。在第二實(shí)施例中,第一控制裝置被布置為運(yùn)行多個噴射器中剩余的一個噴射器, 因而正是這個噴射器運(yùn)作以仿真多個噴射器中給定的一個噴射器。


此后將參照附圖描述本發(fā)明的各個方面,其中圖5是施加到噴射器的電壓和流經(jīng)噴射器的電流的示意圖;圖6是示出噴射器和電驅(qū)動源之間的典型連接的示意圖;圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的噴射器仿真裝置的電路布局的電路示意圖;圖8到圖10是包括多個圖7中示出的仿真器裝置的系統(tǒng)的示意圖;圖11是示出6汽缸柴油發(fā)動機(jī)中柴油增壓的典型序列的表格;圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的噴射器模擬裝置運(yùn)行原理的示意圖;圖13是類似于圖12的圖,示出了對第二實(shí)施例的進(jìn)一步改型;圖14是類似于圖13的圖,示出了不同運(yùn)行模式下的裝置;以及圖15是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的裝置的電路圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例被布置為模仿當(dāng)激活選擇的噴射器10時期望看到的流過 ECU4的電流。在這方面,如圖6所示例的,E⑶4經(jīng)由第一導(dǎo)線101和第二導(dǎo)線102連接至噴射器10。第一導(dǎo)線101連接至E⑶4的正端子103,第二導(dǎo)線連接至負(fù)端子104。噴射器10包括螺線管(未示出),當(dāng)螺旋管被提供電流時導(dǎo)通噴射器10以促使燃料噴射進(jìn)入相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機(jī)氣缸,持續(xù)由ECU4確定的預(yù)定時間長度。示出的實(shí)例是基于商用車輛中的柴油發(fā)動機(jī)系統(tǒng),該車輛的電源通常是觀伏特。當(dāng)E⑶4激活選定噴射器10以向發(fā)動機(jī)的選定汽缸供應(yīng)燃料時,E⑶4監(jiān)測流經(jīng)噴射器的螺線管的電流變化,并將監(jiān)測到的電流變化與存儲在存儲器中的預(yù)測電流流動模式比較;如果監(jiān)測到的流動模式與存儲器中預(yù)測的相同,則ECU4將基于噴射器正在正常運(yùn)作時那樣正常地運(yùn)行。經(jīng)過正常運(yùn)行的燃料噴射器10的螺線管的典型電流流動模式如圖5的圖表所示。初始沒有對噴射器10的螺線管施加的電壓,因此沒有電流流過(這是曲線圖上的點(diǎn)S) OE⑶4通過首先將正端子103切換至電源(S卩,車輛中的電池源)來激活噴射器10, 并且同步地將端子104切換至0伏(即,車輛上的接地端);這樣在本實(shí)例中就對噴射器10 的螺線管施加了觀伏的電壓。同步地切換端子104包括端子104被與端子103同時地切換或者端子104比端子103晚幾微秒后切換的情況。這就在噴射器10的噴射序列中首次實(shí)際上導(dǎo)“通” 了螺線管,如電壓曲線圖中的點(diǎn)Sv所示。E⑶4保持螺線管導(dǎo)通,持續(xù)第一時間長度(用Ti表示),此時間后通過將端子103從它的電源斷開或者通過將端子104從接地端斷開來斷開螺線管。這促使施加的電壓降低至0,如曲線圖中點(diǎn)Ov所示。當(dāng)螺線管被初始導(dǎo)通時(點(diǎn)Sv),電流開始流動并且電流逐漸升高而達(dá)到預(yù)定最大電流值(電流曲線圖上的電平Cmax)。在示出的實(shí)例中,最大電流值Cmax顯示為12. 5A。 從曲線圖中可以看出,經(jīng)過時間長度Ti,電流的電流等級(current rate)從點(diǎn)S斜升至電平Cmax ;它并不會立即從0立即跳到Cmax。這是因?yàn)殡S著建立逐漸變大的磁場力,螺線管線圈首先存儲了電能。一旦螺線管建立的磁場足夠強(qiáng),螺線管將促使噴射器10導(dǎo)通(即噴射燃料)。經(jīng)過初始時間Ti流動的電流的斜升通常被稱作噴射器的電感(或“L”)特性, 并且在正常運(yùn)行的噴射器中將一直存在。由于持續(xù)施加電壓可能導(dǎo)致電流持續(xù)升高并促使螺線管線圈損壞,因而在初始時間長度Ti后斷開螺線管。然而,需要保持噴射器導(dǎo)通持續(xù)足夠時間長度以噴射所需量的燃料,這是通過重復(fù)地導(dǎo)通和斷開螺線管達(dá)預(yù)定時間長度(Th)來實(shí)現(xiàn)的。噴射器螺線管的導(dǎo)通和斷開是在監(jiān)測流經(jīng)螺線管的電流安培數(shù)的E⑶4的控制下完成的。在運(yùn)行的初始階段, 當(dāng)監(jiān)測到的安培數(shù)達(dá)到CmaX(在本實(shí)例中是12. 5A)時,E⑶4斷開螺線管直到監(jiān)測到的電流安培數(shù)達(dá)到預(yù)定最小值Cmin (本實(shí)例中顯示為10. OA)。當(dāng)達(dá)到Cmin時,E⑶4再次導(dǎo)通螺線管。螺線管的導(dǎo)通和斷開的初始序列(通過在監(jiān)測的安培數(shù)值12. 5A和10. OA處觸發(fā)導(dǎo)通/斷開)持續(xù)預(yù)定時間長度,典型地是lms。此后,將導(dǎo)通/斷開的觸發(fā)改變到較低值(不在圖5示出),典型的是在8. 5A斷開并在6. OA 導(dǎo)通。螺線管這時的導(dǎo)通/斷開通常稱作噴射器的保持階段。在電流曲線圖中將看到,每一次螺線管斷開,隨著螺線管線圈產(chǎn)生的磁場力崩塌 (collapse),電流將繼續(xù)流動。這種電流流動在曲線圖上以F表示,并且這是噴射器通常被稱作“反激”的預(yù)測特性。ECU4監(jiān)測反激特性并將監(jiān)測到的反激特性與存儲在它的存儲器中的預(yù)定反激特性比較;如果監(jiān)測到的反激特性如同它的存儲器中預(yù)測的那樣,則ECU4將像噴射器正常運(yùn)作時那樣運(yùn)作。從圖5中還將看出,螺線管導(dǎo)通的時間長度隨著時間推移逐漸減小。這是因?yàn)椋趪娚淦饕呀?jīng)被導(dǎo)通并且燃料開始被噴射之后,噴射器螺線管的電感特性改變。E⑶4還監(jiān)測螺線管導(dǎo)通的時間長度改變,并將監(jiān)測到的改變與存儲器中存儲的預(yù)定改變相比較。如果監(jiān)測到的時間改變?nèi)缤鎯ζ髦蓄A(yù)測的那樣,則ECU4將如同噴射器正常運(yùn)作時那樣運(yùn)作。 例如,非正常情況會是噴射器阻塞;在這種情況下,電感(以及因而噴射器導(dǎo)通的時間長度改變)將與存儲在存儲器中的預(yù)定時間改變不同,并且ECU4將登記(register)噴射器故障。除了上述描述的以外,ECU4內(nèi)的驅(qū)動器將被允許在噴射器螺線管斷開的時間點(diǎn)擊穿(break down) 0噴射器螺線管將表現(xiàn)出進(jìn)入55V區(qū)域的短暫過程(excursion)(受限于 ECU4內(nèi)的驅(qū)動器的擊穿特性)。允許螺線管達(dá)到與驅(qū)動源的電壓相比相對高的電壓將促使螺線管內(nèi)的磁場快速減小,并且因而確保噴射器10的快速閉合。本發(fā)明的實(shí)施例旨在提供一種對于將E⑶4與其已經(jīng)被指定來運(yùn)行并監(jiān)測的噴射器10斷開的問題的解決方案,即,將ECU4連接至仿真裝置,仿真裝置以與ECU4被指定來運(yùn)行和監(jiān)測的原始噴射器的期望性能相兼容的方式運(yùn)行。通過這種方式,盡管ECU4被并入了它沒有被初始指定進(jìn)行的系統(tǒng)并在該系統(tǒng)中運(yùn)行,ECU4仍將以它被指定進(jìn)行的方式正常運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例提供了一種被布置為模擬噴射器螺線管運(yùn)行的電裝置 150形式的噴射器仿真裝置。在這方面,該裝置150被布置為運(yùn)行以仿真當(dāng)連接至原始噴射器10 (即連接至被編程以運(yùn)行并監(jiān)測的噴射器10)時ECU4期望監(jiān)測的電流流動模式(如圖5所示)。特別地, 該裝置運(yùn)行以消耗電能從而模仿螺線管線圈,以及當(dāng)被斷開時提供電流回流以模仿噴射器的反激特性。裝置150還運(yùn)行以促使E⑶4以連接到原始噴射器10它將會做的方式來改變裝置的導(dǎo)通/斷開速率。圖7示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的適合的電噴射器仿真裝置實(shí)例的電路圖。實(shí)踐中設(shè)計(jì)為有幾個并行運(yùn)作的裝置150,從而使得產(chǎn)生的熱能夠有效地被處理。該電路包括用于連接至E⑶4的正端子103的正輸入端子152、和用于連接至E⑶4 的負(fù)端子104的負(fù)端子154。經(jīng)由電流感測電阻器155、用于控制端子152和巧4之間的電流流動的選擇性可變電負(fù)載裝置157、以及補(bǔ)充DC電源159,存在輸入端子152和輸出端子 154之間的主要電流流動路徑。設(shè)置有用于控制負(fù)載裝置157的控制電路;控制電路包括微處理器160、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(“DAC”) 162以及運(yùn)算放大器164。放大器164的負(fù)輸入端子166連接至電流感測電阻器巧5和負(fù)載裝置157之間的電路中。放大器164還經(jīng)由電阻器168連接至正輸入端子152,并且放大器通過這種連接還能夠感測電阻器155的電壓降。當(dāng)E⑶4初始激活仿真裝置150時,端子152、IM被施加運(yùn)行電壓(在當(dāng)前實(shí)例中是觀力。端子152、154的“導(dǎo)通”觸發(fā)微處理器運(yùn)行,并促使微處理器啟動電流斜坡控制輸出信號序列,其中所述電流斜坡控制輸出信號序列被饋送給DAC162。DAC162運(yùn)行負(fù)載裝置 157以改變沿著主要電流流動路徑的電流,從而使得電流從最小值增加至最大值。當(dāng)ECU4感測到最小電流值時導(dǎo)通裝置150 ;當(dāng)它感測到最大電流值時斷開裝置 150。微處理器被編程以在每一次導(dǎo)通時再現(xiàn)電流的斜升以模仿正在被模擬的噴射器的電流的斜升,并因而復(fù)制噴射器的電感特性。當(dāng)沿著主要流動路徑導(dǎo)通電流時負(fù)載裝置157消耗電能并且散發(fā)熱形式的能量。 為了將它的運(yùn)行溫度維持在期望的預(yù)定水平,負(fù)載裝置157優(yōu)選地安裝在強(qiáng)制冷卻熱交換器190上,在該實(shí)施例中強(qiáng)制冷卻熱交換器190包括EOTM的殼體,如圖8到圖10所示。優(yōu)選地,在噴射器10和燃料供應(yīng)源195(在饋送和/或返回流動路徑上)之間流動的燃料用作負(fù)載裝置157的冷卻劑。負(fù)載裝置157被選擇為以正在被仿真的噴射器期望的速率消耗電能。在圖8到圖10示出的實(shí)施例中,多個仿真裝置150并行運(yùn)作,每一個裝置150均包括一個負(fù)載裝置157。每一個負(fù)載裝置157均安裝在強(qiáng)制冷卻熱交換器190上,在該實(shí)施例中,強(qiáng)制冷卻熱交換器190包括EOTM的殼體。在具有^V電源的商用車輛中使用的適合的負(fù)載裝置是標(biāo)定100V的P溝道強(qiáng)化模式MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。例如,這種裝置可以是類型IRF5210(從國際整流器公司HEXFET代產(chǎn)品中選擇的)。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是,其他裝置也可以用作負(fù)載裝置157,例如N溝道MOSFET、IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)或雙極型晶體管。當(dāng)E⑶4斷開裝置150時,裝置150有必要產(chǎn)生需要的反激特性。補(bǔ)充電源159用于在ECU4斷開端子152處的28V驅(qū)動源以通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)來控制系統(tǒng)中的電流的同時提供流回ECU4的所需電流。然后裝置150在微處理器160的控制下將提供如圖5 中的斜坡F那樣的負(fù)電流斜坡。該當(dāng)微處理器監(jiān)測到ECU4斷開與端子152處28V驅(qū)動源的連接時被觸發(fā)到這種模式??梢栽O(shè)想,替代將用于為模擬的反激特性(在斜坡F期間)提供電流的補(bǔ)充電源 159并入,一種可替代裝置取而代之可以被并入主要流動路徑中。諸如電容器之類的電裝置作為電源的替代物可以用于此目的,以在裝置150切換至斜坡F期間提供電能。如圖7的電路中所示的小電感器170用于在多于一個的電裝置并行使用時過濾包括不希望的控制振蕩的電流中的小波紋效應(yīng)。小電感器170防止這種振蕩并且因而防止波紋。電感器170已經(jīng)被仔細(xì)地設(shè)計(jì)為在模擬的噴射周期末端提供反激電壓尖峰功能, 并且還提供用于防止在形成裝置150的單個器件之間的不希望的控制振蕩的手段。斜坡F是快速減小輪廓。這將促使電感器7依照噴射器正常運(yùn)行時那樣的方式在系統(tǒng)中創(chuàng)建電壓尖峰。電感器170在E⑶4最后斷開裝置150時提供55V的尖峰。裝置150還包括電阻器180,該電阻器180用于幫助控制電路150的增益并用于保護(hù)運(yùn)算放大器164。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例,仿真裝置采用切換裝置的形式,與在UPEC(單泵電控) 系統(tǒng)下運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油發(fā)動機(jī)一起使用。在UPEC系統(tǒng)中,只有與給定汽缸相關(guān)聯(lián)的噴射器是在任意時間被完全增壓的;與其他汽缸相關(guān)聯(lián)的噴射器具有用于在0和全壓強(qiáng)之間的壓強(qiáng)下容納燃料的燃料腔。當(dāng)噴射器的腔中的燃料處于全壓強(qiáng)下時,噴射器將只把燃料噴射進(jìn)入它的相關(guān)聯(lián)的汽缸。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例,利用這一事實(shí)從而來仿真ECU4認(rèn)為正在運(yùn)行的噴射器。第二實(shí)施例的主要原理是,當(dāng)需要以雙燃料模式運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)時,第二實(shí)施例的切換裝置切換ECU4和噴射器10排(bank)之間的連接,這樣,ECU4操作以運(yùn)行燃料腔在全壓強(qiáng)以下的噴射器,同時第二 ECUM運(yùn)行與點(diǎn)燃汽缸相關(guān)聯(lián)的噴射器10。在圖11中示出了 UPEC系統(tǒng)中運(yùn)行的六汽缸柴油發(fā)動機(jī)的表格。在該表格中將看出,在左側(cè)欄中表示出汽缸1到6接連點(diǎn)燃的點(diǎn)燃序列;這意味著與這些汽缸相關(guān)聯(lián)的噴射器以相同的序列被增壓。同時,與非點(diǎn)燃汽缸相關(guān)聯(lián)的噴射器連接移動經(jīng)過一個序列,其中非點(diǎn)燃汽缸相關(guān)聯(lián)的噴射器的燃料腔中的壓強(qiáng)是最小值;該序列在圖11中右側(cè)欄表示。例如,從表格中將看出,當(dāng)與汽缸1相關(guān)聯(lián)的噴射器處于全壓強(qiáng)時,與汽缸2相關(guān)聯(lián)的噴射器處于最小壓強(qiáng)。因而原則上來講,當(dāng)ECU4運(yùn)行以控制與汽缸1相關(guān)聯(lián)的噴射器時,本發(fā)明的切換裝置運(yùn)行以將ECU4的連接切換至與汽缸2相關(guān)聯(lián)的噴射器。這在圖12 到圖14中示意性地示出,切換裝置由標(biāo)號200標(biāo)記。切換裝置200包括次級裝置電路210 以及多個開關(guān)220。當(dāng)切換裝置200運(yùn)行以將E⑶4至與汽缸1相關(guān)聯(lián)的噴射器的連接切換到與汽缸2 相關(guān)聯(lián)的噴射器時,現(xiàn)在由次級驅(qū)動電路210(圖1 驅(qū)動與汽缸1相關(guān)聯(lián)的噴射器,從而使得該噴射器可以被運(yùn)行以噴射對于雙燃料而言所需量的第一燃料。從圖14還將看到,當(dāng)與汽缸3相關(guān)聯(lián)的噴射器處于全壓強(qiáng)時,與汽缸1相關(guān)聯(lián)的噴射器處于最小壓強(qiáng)。因此,本發(fā)明的切換裝置還需要將ECU4至與汽缸3相關(guān)聯(lián)的噴射器的連接切換到與汽缸1相關(guān)聯(lián)的噴射器。影響上述切換操作的開關(guān)的布置在圖13和圖14中示意性地示出。圖13示出了 ECU4運(yùn)行以控制與汽缸1相關(guān)聯(lián)的噴射器但是將取而代之被連接以運(yùn)行與汽缸2相關(guān)聯(lián)的噴射器的情況。在汽缸2噴射器運(yùn)行時,ECU4將接收來自那個噴射器的電反饋并且將認(rèn)為ECU4正在正確地運(yùn)行汽缸1的噴射器。因此ECU4將正常地運(yùn)行。 圖13還說明,EOTM被連接到汽缸1的噴射器,并且根據(jù)EOTM的程序運(yùn)行該噴射器。在圖13所示的情況中,沒有至與汽缸3相關(guān)聯(lián)的噴射器的電連接。切換裝置220顯示為包圍兩個開關(guān)的實(shí)線框??騼?nèi)的傳統(tǒng)開關(guān)符號是為了簡化而顯示的。然而,在該實(shí)施例中,每個開關(guān)220均包括圖15中所示的電路。在該層面上未示出每一切換裝置220的三個額外連接,一種是至電池接地端(OV)的連接,兩種是至微處理器控制輸入的連接。圖14示出E⑶4運(yùn)行以控制汽缸3的噴射器的情況。在該情況中,本發(fā)明的切換裝置200將E⑶4至汽缸3的噴射器的連接切換至汽缸1的噴射器,并且(盡管圖14中未示出)取而代之將汽缸3的噴射器連接至次級驅(qū)動電路210,次級驅(qū)動電路210將取而代之控制噴射器3。從上述可以理解的是,在發(fā)動機(jī)的一個完整點(diǎn)燃周期中,給定汽缸的噴射器運(yùn)行一次以在EOTM的運(yùn)行下噴射燃料,并且在E⑶4的運(yùn)行下作為仿真噴射器運(yùn)行一次。圖13 和圖14顯示汽缸1的噴射器的布置;對于與其他汽缸2到6相關(guān)聯(lián)的噴射器將提供類似的布置。圖15示出了開關(guān)220的電子電路的具體實(shí)例;該實(shí)例尤其適用于梅賽德斯Axor 系統(tǒng)(Mercedes Axor system)。該電路用于將用于噴射器10的脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動從驅(qū)動源(例如第一 ECU4)傳輸?shù)脚c處于最小壓強(qiáng)的汽缸相關(guān)聯(lián)的噴射器。根據(jù)待仿真的噴射器的數(shù)量,開關(guān)220可以包含這種電路的多個復(fù)制電路 (duplication)。EOTM中每個噴射器10有該電路300的兩個應(yīng)用。術(shù)語驅(qū)動源是來自E⑶4的OE 驅(qū)動,當(dāng)雙燃料模式時將OE驅(qū)動從ECUM的輸入路由到用作仿真器的噴射器,或者當(dāng)純粹以柴油為燃料時將OE驅(qū)動從ECUM的輸入路由到OE設(shè)計(jì)者期望的噴射器。在雙燃料模式下,將柴油傳送進(jìn)入發(fā)動機(jī)的噴射器將由次級驅(qū)動電路210控制。在ECUM中每個噴射器 10有一個次級驅(qū)動電路210。這些電路210用于在來自EOTM內(nèi)主要雙燃料微處理器的指令下控制噴射器,以向發(fā)動機(jī)發(fā)送比車輛OE系統(tǒng)期望的更少的量的柴油。不同的噴射器序列可能必須依賴于OEM使用的架構(gòu)和策略。每一個開關(guān)220均實(shí)質(zhì)上是為了上面描述的目的專門設(shè)計(jì)的快速電子雙極開關(guān)。 切換裝置220具有兩個不同的微處理器控制輸入,來自車輛OE系統(tǒng)驅(qū)動源的兩個輸入連接以及至噴射器10的兩個輸出。位置TRl選擇的裝置是P溝道強(qiáng)化模式MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。選擇的實(shí)際裝置是選擇國際整流器公司HEXFET代產(chǎn)品,類型IRF5210。電流從OE系統(tǒng)驅(qū)動源+經(jīng)由阻擋二極管(blocking diode)Dl到噴射器10正端子流經(jīng)該裝置,或者電流被阻止流過。
TR3是國際整流器公司HEXFET代裝置中的N溝道M0SFET,并且作為噴射器驅(qū)動的負(fù)(_)側(cè)的主要開關(guān)。電流從噴射器負(fù)端子流回OE系統(tǒng)驅(qū)動源(_),或者電流被阻止流動。 選擇的類型是IRL3705N。兩個裝置TRl和TR3期望在所有條件下成對運(yùn)作,提供雙極開關(guān)功能。對Axor優(yōu)化了該設(shè)計(jì),盡管使用IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)或甚至雙極型晶體管的其他方式也可以實(shí)現(xiàn)此目的。電子電路中的部件在微處理器的控制下使能(enabled)或禁用(disabled)。R11、 導(dǎo)通(ON)控制端處的來自微控制器的邏輯高通過電容性地將TRl的柵極經(jīng)由C2、R2和TR5 耦合至OV來快速地導(dǎo)通TRl。R2用于限制該點(diǎn)的峰值電流,同時ZD2鉗制TRl的柵-源電壓,將該電壓限制到大約13V。然后R4在C2充電后保持TRl導(dǎo)通。R4還用于在斷開階段將C2放電。一旦TRl導(dǎo)通并且驅(qū)動源電壓出現(xiàn)在漏極,則TR3也通過經(jīng)由C5、R8、R9和的類似動作導(dǎo)通。返回電流的路徑經(jīng)過“驅(qū)動源”。C6用于保持使得TR3在噴射器驅(qū)動周期的PWM OFF(斷開)階段保持導(dǎo)通的柵極電壓。二極管D2防止C6變?yōu)榉烹?,以保持TR3為導(dǎo)通。R6和RlO的時間常數(shù)大約是20ms,這對于處理噴射器驅(qū)動的斷開階段提供了足夠的時間。TR2用于在需要時(例如檢測到故障的情況下)快速斷開TR1。TR2是由被微處理器設(shè)置為邏輯高的“微處理器端口斷開(OFF)控制端”導(dǎo)通的,從而將TRl斷開。Dl用于防止來自另一個驅(qū)動源的期望用于噴射器的電流反饋經(jīng)過TR1,進(jìn)而阻礙合適的運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種噴射器仿真裝置,用于并入多燃料發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括第一控制裝置和第二控制裝置,所述第一控制裝置配置為運(yùn)行多個燃料噴射器以在所述系統(tǒng)只以第一燃料運(yùn)行時向發(fā)動機(jī)的選定汽缸噴射第一燃料,所述第二控制裝置布置為取代所述第一控制裝置來運(yùn)行多個所述噴射器以在所述系統(tǒng)以多燃料模式運(yùn)行時噴射所述第一燃料,所述第一控制裝置連接至用于在所述多燃料模式期間運(yùn)行的噴射器仿真裝置,所述噴射器仿真裝置包括布置為模仿正在被仿真的噴射器的電負(fù)載特性的電負(fù)載裝置,并且還包括模仿正在被仿真的噴射器的電感和反激特性的電子裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器仿真裝置,包括用于連接至所述第一控制裝置的第一和第二電端子,并且還包括限定所述第一和第二端子之間的主要電流流動路徑的電路,所述負(fù)載裝置被布置為控制沿所述主要電流流動路徑的電流流動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器仿真裝置,還包括負(fù)載裝置控制電路,所述負(fù)載裝置控制電路用于控制所述負(fù)載裝置以控制電流沿著所述主要電流流動路徑以預(yù)先規(guī)定的方式流動進(jìn)而復(fù)制流經(jīng)正在被仿真的噴射器的電流流動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴射器仿真裝置,包括連接至所述負(fù)載裝置的微處理器,所述微處理器被編程以控制所述負(fù)載進(jìn)而產(chǎn)生以所述預(yù)先規(guī)定的方式沿著所述主要流動路徑流動的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴射器仿真裝置,其中,所述微處理器經(jīng)由數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器和放大器連接至所述負(fù)載裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴射器仿真裝置,其中,電阻器位于所述主要電流流動路徑中所述負(fù)載裝置的上游,所述放大器被布置為感測所述電阻器的電壓降并且被布置為控制所述負(fù)載裝置以響應(yīng)于所感測到的電壓降而改變沿著所述主要電流流動路徑的電流流動。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一權(quán)利要求所述的噴射器仿真裝置,其中,所述負(fù)載裝置是晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴射器仿真裝置,其中,所述晶體管是P溝道M0SFET。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的噴射器仿真裝置,包括可操作地位于所述負(fù)載裝置上的冷卻裝置。
10.一種噴射仿真裝置,基本上是如同本文參照圖5到圖10所描述的并如同在圖5到圖10中示出的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器仿真裝置,包括切換裝置,所述切換裝置被布置為操作地連接在所述第一控制裝置和待被仿真的多個噴射器之間,所述切換裝置基于所述第一控制裝置的運(yùn)行來運(yùn)行所述多個噴射器中給定的一個噴射器,所述切換裝置可操作地將所述第一控制裝置切換為運(yùn)行剩余噴射器中預(yù)先選定的一個噴射器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴射器仿真裝置,還包括附加切換裝置,布置為將所述第二控制裝置連接至所述多個噴射器中的所述給定的一個噴射器。
13.一種噴射器仿真裝置,基本上是如同本文參照圖11到圖15所描述的并如同在圖 11到圖15中示出的。
14.一種多燃料發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括第一控制裝置和第二控制裝置,所述第一控制裝置配置為運(yùn)行多個燃料噴射器以在所述系統(tǒng)只以第一燃料運(yùn)行時向發(fā)動機(jī)的選定汽缸噴射第一燃料,所述第二控制裝置布置為取代所述第一控制裝置來運(yùn)行所述多個噴射器以在所述系統(tǒng)以多燃料模式運(yùn)行時噴射所述第一燃料,所述第一控制裝置在所述多燃料模式期間連接至根據(jù)任意前述權(quán)利要求的噴射器仿真裝置。
全文摘要
一種噴射器仿真裝置,用于并入多燃料發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括第一控制裝置(4)和第二控制裝置(54),所述第一控制裝置(4)配置為運(yùn)行多個燃料噴射器(10)以在所述系統(tǒng)只以第一燃料運(yùn)行時向發(fā)動機(jī)(6)的選定汽缸(8)噴射第一燃料,所述第二控制裝置(54)布置為取代所述第一控制裝置(4)來運(yùn)行多個所述噴射器(10)以在所述系統(tǒng)以多燃料模式運(yùn)行時噴射所述第一燃料,所述第一控制裝置連接至用于在所述多燃料模式期間運(yùn)行的噴射器仿真裝置。所述噴射器仿真裝置包括布置為模仿正在被仿真的噴射器(10)的電負(fù)載特性的電負(fù)載裝置(157),并且還包括模仿正在被仿真的噴射器(10)的電感和反激特性的電子裝置。
文檔編號F02D19/10GK102439277SQ201080020463
公開日2012年5月2日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者尼克·沃納, 特雷弗·李·弗萊徹 申請人:T·巴登哈德斯塔夫有限公司
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