用于喷射器的维护系统和方法

摘要

本发明涉及一种用于由螺线管致动器控制的喷射器(10)的维护系统(20)。该系统(20)包括布置在壳体(22)中的电子控制单元，电力电缆从该电子控制单元延伸，终止于能够连接至喷射器(10)上的特定适配器，使得喷射器(10)在其有利地保持在内燃机上的适当的位置的同时与电子控制单元电连接。电子控制单元设计成根据测量的循环执行多个操作，包括检查电气绝缘、测量螺线管的电阻和测量螺线管的电感以及螺线管启动测试。系统(20)还设置有用于开始该循环的致动装置以及用于表明与进行中的循环相关的数据的信息装置。

权利要求

1.用于由带有螺线管(12)的致动器控制的燃料喷射器(10)的维护系统(20)，所述燃料喷射器(10)设置成装配到内燃机，所述系统(20)包括布置在壳体(22)中的电子控制单元(24)，从所述电子控制单元(24)延伸电力电缆（38），该电力电缆终止于能够连接至所述喷射器(10)的特定适配器(40)，使得所述喷射器(10)在其保持在所述内燃机上的适当的位置的同时电连接至所述电子控制单元(24)，其特征在于，所述电子控制单元(24)设置成根据测量循环(60)执行多个操作，包括电气绝缘(62)的检查、所述螺线管的电阻(64)的测量和所述螺线管的电感(66)的测量以及螺线管启动测试(68)，所述系统(20)还设置有使得能够开始所述循环的致动装置(32)以及使得能够知道与进行中的所述循环相关的数据的信息装置(26)。

2.根据前述权利要求所述的系统(20)，其中，除所述测量循环(60)的操作之外，所述电子控制单元(24)设置成还执行包括清洁步骤(78)的清洁循环(70)，在所述清洁步骤(78)期间，清洁流体(74)在所述喷射器(10)中循环，所述系统设置有使得能够在所述测量循环(60)与所述清洁循环(70)之间选择的选择装置(30)，所述选择装置(30)与所述致动装置(32)能够结合。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(20)，所述系统在一方面是可移动的和便携式的，并且易于操纵和使用，以便由操作者携带至其喷射器(10)要检查的车辆。

4.根据权利要求1或2所述的系统(20)，其中，所述特定适配器(40)连接至所述电力电缆(38)的端部并且能够断开且用专用于另一喷射器(10)的另一适配器(40)替换，使得所述电子控制单元(24)能够用于多个喷射器的维护。

5.用于由螺线管致动器控制的并设置成用于装配到内燃机的燃料喷射器的维护套件(82)，所述套件(82)包括根据权利要求4所述的维护系统(20)以及至少一个附加的特定适配器(40)，使得所述电子控制单元(24)能够与至少两个不同的喷射器型号一起使用。

6.根据权利要求5所述的维护套件(82)，还包括包含清洁流体(74)的加压容器(72)以及特定的连接器(80)，使得所述容器(72)能够连接至所述喷射器(10)的高压输入。

7.用于由螺线管致动器控制的且装配到内燃机的燃料喷射器的维护的方法(80)，所述方法(80)从根据权利要求1至4中的任一项构成的维护系统(20)与所述喷射器(10)的连接开始，所述方法然后包括以下步骤：测量所述绝缘(62)，测量所述螺线管(12)的所述电阻(64)以及测量所述螺线管(12)的所述电感(66)；

然后对所述螺线管(12)进行嗡嗡声测试(68)；

所述方法的特征在于所述步骤根据给定循环形成序列，所述喷射器(10)保持在所述内燃机上的适当的位置，并且其中，根据在所述循环期间先前进行的所述测量(62、64、66)自动地调节对所述螺线管的所述嗡嗡声测试(68)的特性。

8.根据权利要求7所述的方法(80)，其中，选择的循环(60、70)在所述循环(60、70)的操作(62、64、66)中的每个操作结束时停止，随后的操作通过作用于所述致动装置(32)被触发，使得一旦测量允许所述喷射器(10)的故障的识别，就可中断所述选择的循环(60、70)。

9.根据权利要求7或8所述的方法(80)，还包括用于所述喷射器(10)的清洁步骤(78)，在所述清洁步骤(78)期间，清洁流体(74)在所述喷射器(10)中循环。

说明书

用于喷射器的维护系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于装配到内燃机的螺线管控制的燃料喷射器的维护与保养系统。本发明更具体地涉及一种允许在不拆卸喷射器的情况下的干预的便携式系统及包括这样的系统的维护套件。

背景技术

[0002] 装配到内燃机的螺线管控制的喷射器的维护是通常在车库中和在其他车辆维护场所内进行的操作。由于出故障是待检的或者已证实的，并且由于在任何修理之前需要诊断，所以该操作可以是定期的或者偶尔的。维护操作需要螺线管的电气特性的检查，诸如电阻的测量、绝缘值的测量和电感的测量。此外，有时可能有控制测试，也称作致动器测试或嗡嗡声测试。在该测试期间，启动喷射器，喷射器于是发出可听见的嗡嗡声。

[0003] 目前，负责维护的操作者借助于标准万用表进行电气测量，根据所观察的特性改变进行测量的点。有些螺线管具有低电阻，并且标准万用表不够精确足以给出准确值，必须使用特殊的万用表。相同的情形适用于电感的测量。

[0004] 此外，嗡嗡声测试只有当用于喷射器的电子控制单元设置有这样的功能时才进行，然后经由特定的工具实现。很少的电子控制单元设置有该功能。嗡嗡声测试本质上也有某些限制。当操作者开始嗡嗡声测试并且没有可听见的嗡嗡声时，这不一定意味着螺线管级的故障。操作者仍必须识别控制电路的哪个元件出了毛病。他通常从线束的绝缘和电气连续性开始，然后继续螺线管本身的电气测量，然后如果没有检测到故障，则操作者用新的喷射器替换喷射器。最后，如果在这些步骤期间没有检测到什么，则操作者在保险丝的状况、正确连接的地、电触点清洁等的惯例检查之后更换电子控制单元。线束的电气连续性的检查本质上是可能证明是过长的操作，取决于车辆的电气构架是简单的还是更加复杂，并且该检查可能需要使用特定的接线盒。

[0005] 此外，在嗡嗡声测试期间可听见嗡嗡声的情况下，操作者也不能直接断定喷射器运行正常。例如，如果所测量的电阻太高，则由于正好足够高、但仍然不足以允许精确的喷射控制的电流，所以可仍然致动并控制喷射器。故障的识别涉及低于1Ω的低电阻的测量，过于并且非常难以用诸如通常在维护车间中使用的将并且能够测量高得多的电阻、直流或交流电压和电流的标准万用表测量。

[0006] 以节省致力于任何必需的调查的时间为目标，操作者在不进行特定的诊断的情况下频繁地直接着手改变喷射器。在许多情形下，该操作在没有排除实际起因的情况下消除症状，然后问题在一段时间之后重新出现。这典型地是当电路的差的触点或老化引起电路的电阻的微小增加时的情形，该电阻只不过比最高预期值高。自身具有相对低的电阻的新喷射器将总电阻降低至低于预期极限，但没有提供触点或老化的问题的解决方案，并且故障一定会重新出现。

[0007] 在车辆的正常寿命期间所遇到的其他问题之中，有些喷射器变得被涂漆或者被残渣的沉积局部地阻塞。目前，没有允许容易地清洁涂漆的喷射器的装置。

[0008] 因此，看来市场、尤其是车辆维护专业人员的显著需求是要有可靠的并且容易使用的装置，以允许精确地实现必需的检查以及清洁操作。理想是在不从发动机拆卸喷射器的情况下实现所有的测量和操作。此外，专业人员负责不同类型的喷射器的保养，并且每当新的喷射器投放市场时就复制维护工具是不可思议的。因此，需要一种单个的可适应系统。

发明内容

[0009] 本发明通过提出一种维护系统来解决上述问题，该维护系统用于由螺线管致动器控制的并设置用于装配到内燃机的燃料喷射器。系统包括布置在壳体中的电子控制单元，从该电子控制单元延伸电力电缆，该电力电缆终止于能够连接至喷射器的特定适配器，使得喷射器在其有利地保持在内燃机上的适当的位置的同时电连接至电子控制单元。电子控制单元设置成根据给定循环执行自动地形成序列的数个操作，包括电气绝缘的检查、螺线管的电阻和电感的测量以及也称作致动器测试或嗡嗡声测试的螺线管启动测试。电子控制单元根据先前在循环期间进行的测量自动地调节并优化螺线管启动测试的特性。

[0010] 此外，电子控制单元设置成执行清洁循环，就其本身而言，该清洁循环包括清洁步骤，在该清洁步骤期间，清洁流体在喷射器中循环。系统设置有：选择器，以使得能够在测量循环与清洁循环之间选择；以及致动器，以使得能够起动所选择的循环。替代性地，选择器与致动器可结合成单个按钮，例如通过压住该按钮允许选择要执行的循环，然后通过短暂地按压它来管理所选择的循环的进展。此外，显示屏或任何其他装置提供关于进行中的循环的信息。以该信息为基础，操作者可管理所选择的循环。该信息可以写在屏幕上的消息、或者诸如蜂鸣的音频消息、或者根据点亮的彩色LED型的灯的光消息的形式传送。

[0011] 系统在一方面有利地是可移动的和便携式的，并且易于操纵和使用，以便由操作者携带至其喷射器要检查的车辆。

[0012] 特定的适配器可连接至电力电缆的端部并且可断开并用专用于另一喷射器的另一适配器替换，使得相同的电子控制单元有利地可用于多种喷射器型号的维护。

[0013] 本发明还涉及一种用于由螺线管致动器控制的并设置用于装配到内燃机的燃料喷射器的维护套件。套件包括如上所述的维护系统以及至少一个附加的特定适配器，使得电子控制单元可与至少两个不同的喷射器型号一起使用。套件还可包括例如喷雾器的加压容器，其包含例如溶剂的清洁流体，以及特定的连接器，使得容器可连接至要清洁的喷射器的高压输入。

[0014] 本发明最后涉及一种用于装配到内燃机的由螺线管致动器控制的燃料喷射器的维护的方法。方法从维护系统的连接开始，然后包括检查绝缘、测量螺线管的电阻和电感、然后进行螺线管启动测试的多个步骤。步骤根据给定循环形成序列，喷射器保持在内燃机上的适当的位置，并且有利地根据先前进行的测量调整并且优化启动测试的特性。

[0015] 所执行的循环是以上介绍的测量循环或者是还包括喷射器清洁步骤的清洁循环，在该喷射器清洁步骤期间，清洁流体在喷射器中循环。

附图说明

[0016] 现在将借助于下列附图描述本发明的实施例。

[0017] 图1是示出用于在由操作者使用期间的喷射器的维护的系统的视图。

[0018] 图2是图1的系统的更详细的视图。

[0019] 图3是由图1和2的系统进行的测量的循环的步骤的示意图。

[0020] 图4是由图1和2的系统进行的清洁循环的步骤的示意图。

[0021] 图5是包括如图1和2所示的系统以及数个特定的适配器的维护套件。

具体实施方式

[0022] 图1示意性地示出了借助于系统20对汽车的内燃机的燃料喷射器10进行维护操作的操作者。系统20包括由操作者握在他手中的便携式壳体22，喷射器10在发动机上的适当的位置。

[0023] 图2示出了在维护期间的由螺线管12控制的燃料喷射器10。维护系统20在适当的位置。它包括壳体22，该壳体22包含电子控制单元24，并设置有电连接至电子控制单元24的显示屏26，与由电子控制单元24控制的动作相关的信息由操作者支配显示在那里。壳体22设置有用作选择器30的单个控制按钮。当操作者按压并压住它时，选择器30允许在建议的操作之间进行选择。控制按钮还用作致动器按钮32，以允许当操作者短暂地按压它时起动所选择的操作。许多其他的壳体设计存在并且可被本领域的技术人员得到，诸如选择器30与致动器按钮32分开的壳体、或者信息经由彩色发光二极管类型的指示器灯传达至操作者的壳体、或者其中选择器以及按钮是可通过触摸敏感屏直接访问的数字控制的壳体。

[0024] 壳体22由外部电池34供电，壳体通过传统的电力电缆36连接至外部电池34。进行以下描述的测试所需的供应电流需要可以是车辆电池的相当大的电池或外部电源。电子控制单元24在维护期间通过由第一段38和特定的适配器40组成的电缆电连接至喷射器10。第一段38从电子控制单元24延伸至壳体22的外部，经由孔口和填料函穿过壳体22的壁。在该第一段40的自由端处布置有连接器44。特定的适配器40就其本身而言是电缆，在该电缆的端部一方面布置有设置用于通过传统的凹凸型互补接合连接至第一段38的连接器44的连接器46，并且另一方面布置有设置用于连接至喷射器10的特定的连接器48。如此由第一段38和适配器40组成的电缆必须足够长，以允许操作者在不必从发动机拆卸喷射器10的情况下，诸如例如在图1中，舒服地进行维护操作。在一米与两米之间的电缆总长度必定是足够的，但可能有其他的长度，长度的大部分在第一段38中，适配器40较短，例如在十厘米与三十厘米之间。平行于电缆38、40，具有大致等于电缆38、40的长度的长度的绝缘检查电缆50从电子控制单元24延伸，并终止于鳄鱼夹类型的固定装置52。绝缘检查电缆50可独立于段
38或与段38一起形成单个线束，段38与绝缘检查电缆50于是仅在接近它们端部时被区别，使得它们可安装在分开的位置。如所描述的并如图1和2所示，维护系统20安装成用于喷射器10的维护操作。

[0025] 电子控制单元24是多功能的，并使得能够进行喷射器10的维护所需的测量和测试。尤其，万用表功能设置用于测量电气绝缘，通过Kelvin法的四线毫欧表功能允许螺线管12的电阻的精确测量，并且RLC测量电桥功能允许螺线管12的电感的测量。最后，电子控制单元24设置有信号发生器，允许启动螺线管12和喷射器10运行。电子控制单元24设置有用于存储和执行计算机程序的已知装置。

[0026] 图3是详述存储并且能够由电子控制单元24执行的测量60的循环的步骤的第一流程图。

[0027] 在根据图1和2的系统20的完全连接之后，测量60的循环提供螺线管12的绝缘与电气连续性62的测量、然后电阻64的测量、然后电感66的测量以及最终地也称作致动器测试或嗡嗡声测试的启动测试68。

[0028] 绝缘测试62测量与特定的连接器48电接触的螺线管12的销与安置成以便与喷射器支架的本体等电位的鳄鱼夹52之间的电阻。在图2中，鳄鱼夹52直接固定至喷射器支架，但可选择其他位置。测量的标称范围是从1Ω至10兆Ω，低电阻为绝缘故障的特征，并且高电阻指示正确的绝缘。

[0029] 螺线管12的电阻64的测量通过本领域的技术人员已知的四线Kelvin法实现。电连接经由与通常就位在喷射器10上的连接器相同的特定连接器48而不是借助于可能会影响测量的另外的鳄鱼夹实现。标称范围对于2%的精度是从10mΩ至10Ω，以及对于10mΩ与250mΩ之间的电阻为1mΩ的分辨率，对于250mΩ与1Ω之间的电阻为10mΩ的分辨率，以及最后对于大于1Ω的电阻为100mΩ的分辨率。

[0030] 电感66的测量借助于RLC测量电桥实现。重要的是，预先进行喷射器10的电容的测量。事实上，电容是不可忽略的，并且电感66的测量可被没有合适地考虑电容而歪曲。为了这一目的，电子控制单元24的RLC测量电桥特定地设置成进行两种测量-电容和电感。电感的标称范围对于2%的精度是从10μH至10mH，以及对于10μH与100μH之间的电感为0.1μH的分辨率，对于100μH与1mH之间的电感为1μH的分辨率，以及最后对于大于1mH的值为10μH的分辨率。

[0031] 喷射器10的启动由主要由MOSFET晶体管组成的信号发生器控制。电力供应来自于车辆电池34或外部电源。该测试的目的是在不训练任何喷射控制的情况下致动喷射器10的喷射阀。因此，信号发生器在无电流的控制的情况下发出普通信号，例如矩形波信号。另一可能是控制螺线管控制电流，该螺线管控制电流导致使阀移动的脉冲串。选择该信号，使得当交替启动的时候，阀产生可听见的嗡嗡声。

[0032] 不局限于此，测试表明，必须作为螺线管12的电阻的函数并根据从对于10mΩ的螺线管的电阻的500Hz到对于10Ω的电阻的850Hz的增加值选择控制信号的频率。

[0033] 矩形波信号的高电平时间取决于螺线管12的电阻和电感两者。因此，对于300mΩ的电阻和100μH的电感，矩形波信号的高电平时间必须持续250μs，然而对于10Ω的电阻和10mH的电感，这一周期应为2200μs。因此，在进行中的同时以先前进行的测量62、64、66为基础由电子控制单元24自动地调节并优化嗡嗡声测试68的控制信号的特性。

[0034] 所指明的频率值不局限于这些值，而是可以选择其他频率值。此外，即使在测试期间也可以改变启动信号的频率。

[0035] 设计成用于喷射器的维护工具的系统20还可证明对某些新喷射器是有用的。事实上，发生的情况是，新的喷射器被储备并保持有现货达相对长的时间，并且例如这是仅提供用于车辆维护的喷射器的情形。在该情形下，发生的情况是，喷射器阀被“卡住”，并且不能在通过正常的发动机控制的起动期间被松开。先于测量循环60的测量62、64、66的嗡嗡声测试68就其本身而言可迅速地松开新的喷射器。

[0036] 图4是详述同样存储并且同样能够由电子控制单元24执行的清洁循环70的步骤的第二流程图。在根据图1和2的系统20的完全连接之后，实现对于清洁的特定的附加连接。在附图中未示出的清洁连接包括将包含溶剂类型的清洁流体74的加压容器72连接至喷射器10的高压输入。容器72中的压力足以从容器72喷出流体74，但保持比在发动机的正常运行期间正常喷射的燃料的压力低很多。这样的容器尤其以用于摩托车或汽车的防刺喷雾器的形式存在。容器72到喷射器10的连接借助于专用于要清洁的喷射器型号的连接器76实现。

[0037] 清洁循环70提供用于如以上在测量循环60中所描述的螺线管的绝缘与电气连续性72、电阻64及电感66的测量。接下来是清洁步骤78，该清洁步骤78包括当如在嗡嗡声测试68期间交替启动喷射器10的同时，使包含在加压容器72中的清洁流体74在喷射器10中循环。在容器72中的压力的影响下，流体74经由高压输入进入喷射器10，然后在喷射器10中循环。考虑到容器72中的比燃料的压力低很多的低压，没有清洁流体74进入发动机的喷射。流体74通过喷射器10的低压输出离开，过量燃料通常在正常喷射期间借此输出离开。然后回收并收集清洁流体74。

[0038] 在测量循环60期间，嗡嗡声测试68持续大约十秒钟，然而在清洁循环70期间，清洁步骤78具有近似三十秒的较长的持续时间，在该清洁步骤78期间，喷射器10以与在嗡嗡声测试68期间相同的方式被致动。

[0039] 从运行和使用的观点看，操作者必须连接系统20，然后，借助于选择器30，他选择被选中的循环，测量60或清洁70，然后他经由致动器按钮32致动所选择的循环。如以上所指明的，这两种操作可利用两个不同的装置或通过对单个装置的区分开的动作完成。

[0040] 一旦开始，循环逐步进行，在每个步骤结束时停止。下一步骤通过简单地作用于致动器按钮32开始。因此，如果故障显露，则可在中间测量之后自愿地结束循环，使随后的测量无意义。作为逐步运行的替代，在无外部干预的情况下并且在无需修改连接的情况下的完整执行循环是可能的。循环继续，直到其结束，也就是说，在嗡嗡声测试68或清洁78结束时。此外，步骤可在其通过简单地按压致动器按钮32而结束之前被中断，该致动器按钮32于是用作“紧急停止”按钮。这例如可以是如果在清洁步骤78期间观察到显著泄露的情形，或者如果在喷射器的致动期间听到异常噪声的情形。

[0041] 贯穿整个循环，操作者保持被告知进行中的操作和所进行的中间测量，这些被指示在显示屏26上。

[0042] 根据系统20的一个型式，所进行的测量被存储在电子控制单元24中，然后被传送至中央处理单元，在那儿它们被存储、处理乃至打印出。传送可以许多方式完成，诸如借助于有线连接、或者蓝牙、或者Wi-Fi、红外线、或者经由可连接至电子控制单元24的USB密钥。测量数据的存储使以下成为可能：与车辆的识别相关地，在车辆的寿命期间建立维护跟踪。

[0043] 此外，存储在电子控制单元24中的计算机程序的更新是可能的。可通过从因特网下载、或经由更新CD或任何其他已知的手段使新的程序可得到。存储在电子控制单元24中的程序用更新程序的替换是借助传送装置完成的，该传送装置诸如在先前段落中所描述的那些装置之中。程序的更新尤其可以与已知的测试和测量的特性相关，或者甚至与新测量的添加相关。要维护的新的喷射器型号同样可引起程序的更新。

[0044] 图5示出了维护套件82。在工具箱中或者特定的储存装置中，套件82包括如上所述的维护系统20以及特定的附加适配器40。根据以上说明，这些适配器40可连接至电缆的第一段38的端部。此外，适配器40中的每个适配器设置有专用于喷射器型号10的不同连接器46。套件82还可包括图5中未示出的清洁流体的加压容器72以及进行清洁连接所需的连接器80。

[0045] 因此，操作者不得不仅选择配合他要对其工作的喷射器10的适配器40，将该适配器40连接至系统，以便然后进行所期望的测量循环60或清洁循环78。

[0046] 此外，同计算机程序的必需的更新一样，一产生新的喷射器型号，就提出适应于它们的特定适配器40和新的清洁连接器80。此外，还可单独地获得包含加压清洁流体74的容器72。