用于解决交错电导线问题的系统和方法

专利名称：用于解决交错电导线问题的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种解决(resolve)交错(交叉，crossed)电导线问题的 系统和方法，更具体地涉及一种解决泵上的交错电导线问题的控制系统和 方法。
背景技术：
用于车辆或工作机械的内燃机通常采用燃料系统，该燃料系统包括燃 料箱、进给或起动泵、高压泵、高压共用燃料轨道(高压燃料共轨)和多 个燃料喷射器。高压泵包括经低压供给管路流体地连接到起动泵和燃料箱 的入口 ，和经高压供给管路与高压共用燃料轨道的入口流体地连接的出口 。 所述共轨包括经多个高压供给管路流体地连接到燃料喷射器的多个出口 。 燃料由进给泵从燃料箱抽出并泵送至高压泵。高压泵又将燃料泵送至共用 燃料轨道。燃料从高压燃料轨道供给到燃料喷射器。在压燃式发动机的情 况下，燃料喷射器的致动使得高压燃料从共用燃料轨道直接流入发动机的 燃烧室。然后所喷射的燃料与空气在燃烧室内混合并在发动机的压缩冲程 期间通过压缩热燃烧。
通常在高压泵的入口和/或出口使用螺线管致动器(电磁致动器)来控 制入口和/或出口阀的打开和关闭，并由此控制通过入口和/或出口阀的燃料 量，以控制高压燃料向高压轨道的供给。例如，授予Mazet的美国专利 No. 6,446,610公开了一种用于控制高压共用燃料轨道中的压力的系统，其 包括高压泵，该高压泵在入口具有电磁致动阀，用以控制通过泵入口并进 入泵室的燃料量。入口阀的打开和关闭被控制，以向泵室供给与待喷入发 动机燃烧室的燃料总质量相等的燃料量。所输送的燃料量至少部分地补偿所测得的共用燃料轨道内的燃料压力和目标压力之间的压力差。
为了使高压泵正常工作，驱动高压泵的入口阀的螺线管致动器的电流 必须以正确的顺序或相位施加。然而，在工业中，用于向螺线管致动器供 给驱动电流的电导线可能被错误地连接到错误的致动器，且由此电流可能 以相反的相位施加到致动器上，这又导致在高压泵中致动器不能正常工作。 传统上，通过调节硬件部件来检测和修正这种情况，例如在致动器之间物 理地改变电导线连接或制造不同的导线和导线连接器。用以修正电导线的 这种交错的传统硬件措施会大大增加产品的成本和复杂性。 所公开的控制系统和方法旨在对现有的系统进行改进。

发明内容
一方面，本发明涉及一种用于控制具有笫一和第二功能元件的设备的 控制系统，所述功能元件均可由控制信号来控制。所述控制系统可包括传 感器装置，所述传感器装置可操作地连接到所述设备并且构造成产生至少 一个表示所述设备的工作状态的信号。所述系统还可包括可操作地连接到 所迷第 一和第二功能元件以及所述传感器装置的控制模块。所述控制^f莫块 可工作以产生具有第一波形的第一控制信号和具有第二波形的第二控制信
号。所述控制模块可在第一模式下工作以将所述第一和第二波形以第一预
定偏移量分别传输到所述第一和第二功能元件。所述控制^t块还可在第二 才莫式下工作以将所述第一和第二波形以比所述第一偏移量更长的第二偏移
量分别传输到所述第 一和第二功能元件。所述控制模块还可根据所述第一 才莫式工作并且此后响应于以下条件中的至少一个而开始根据所述第二^:莫式
工作(i)由所述传感器装置产生至少一个第一信号，和(ii)所述控制
模块根据所述第 一模式工作了预定的时间长度。
另一方面，本发明涉及一种用于控制液压系统的方法，所迷液压系统 包括具有第一和第二泵室的液压泵和流体地连接到所述泵的液压轨道，每 个泵室均包括可由致动器控制的入口阀和出口阀中的至少一个，每个致动 器可由相应的控制信号来控制。所述方法可包括 使所述液压系统在第一模式下工作，在所述第 一模式下第 一控制波形被传输至与所述第 一泵室相关 联的第 一致动器且第二控制波形被传输至与所述第二泵室相关联的第二致 动器，所述第一和第二传输按照第一偏移量进行。所述方法还包括使所述 液压系统在第二模式下工作，在所述第二模式下所述第一控制波形被传输 至与所述第 一泵室相关联的第 一致动器且所述第二控制波形净皮传输至与所 述第二泵室相关联的第二致动器，所述第 一和第二传输按照比所述第 一偏 移量更长的第二偏移量进行。所述方法还可包括使所述液压系统根据所述 第 一模式工作，并且此后响应于以下条件中的至少 一个而使所述液压系统
开始根据所述第二模式工作(i)轨道中的液压特征，和(ii)所述控制 模块根据所述第 一模式工作了预定的时间长度。
应当理解，上迷一般性说明和下面的详细说明都仅是示例性和说明性 的，并且不对由权利要求限定的本发明产生限制。


结合在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的示例 性实施例或特征，并且与所作说明一起用于解释本发明的原理。在附图中 图l是示例性的发动机和燃料系统的示意图2是用于控制泵上的致动器的控制信号图，并且示出原始构型的和
所述构型被切换(转换，switch)后的控制信号；
图3A是示出用于解决泵上的交错电导线问题的示例性方法的流程图； 图3B是示出用于解决泵上的交错电导线问题的另一种示例性方法的
流程图4是用于控制泵上的致动器的控制信号图；和 图5是示出用于解决泵上的交错电导线问题的又一种示例性方法的流 程图。
尽管附图示出了本发明的示例性实施例或特征，但这些附图并非一定 是按比例绘制的，并且为了更好地描述和解释本发明可放大某些特征。本 文所述的范例示出了本发明的示例性实施例或特征，并且这些范例不应被 解释为以任意方式限制本发明的范围。
具体实施例方式
本公开在一个实施例中公开了一种用于控制一设备(例如泵)的控制 系统，所述设备包括至少两个功能元件(例如致动器)，每个功能元件由 控制信号来控制。该控制系统可包括检测装置(例如传感器装置)，该检 测装置可操作地连接到所述设备并构造成监控所述设备的工作，并且当所 述设备未正常工作时(例如当压力降至理想水平以下时)产生指示工作错 误的一个或多个信号(例如压力信号)。该控制系统还可包括控制模块， 该控制模块可操作地连接到所述至少两个功能元件和检测装置，并且构造 成响应于从所述检测装置接收到的一个或多个信号来切换施加在相应的功
能元件上的两个控制信号(例如切换所述信号的正时(timing )和目的地)。 在一个实施例中，所述控制系统可在液压系统如发动机燃料系统中实 现。图1示出了包括发动机组12和燃料系统20的发动机系统10的示意图。 燃料系统20可包括燃料源22 (其可以是燃料箱)、进给或起动泵23、与 进给泵23和燃料箱22流体连通的燃料泵30、与泵30流体连通的共用燃 料轨道40、与共轨40流体连通的多个燃料喷射器50。燃料泵30可以是任 意适当的泵，例如定排量泵或变排量泵。泵30将燃料在压力下泵送至共轨 40,并且共轨40将加压燃料供给至燃料喷射器50。燃料喷射器50将高压 燃料直接喷射到发动机组12的燃烧室中，燃料在那里与空气混合并燃烧。 应当理解，本实施例的发动机系统10可以是任意类型的内燃机，例如压缩 点火式或火花点火式内燃机。
泵30可包括多个泵送元件。如图1所示，泵30可包括两个泵送元件 31a和31b。每个泵送元件31a和31b可位于相应的泵缸中以限定相应的 泵室。每个泵室可包括入口阀和出口阀。出口阀可以是单向止回阀，当泵 室中的燃料压力足以打开所述止回阀时，该单向止回阀允许流体沿一个方 向从泵室流向共轨。两个泵室的入口阀可分别由致动器32a和32b控制。 致动器32a和32b可以例如为螺线管致动器。两个泵送元件31a和31b可
由被驱动轴承载的凸轮驱动，所述驱动轴与发动机的曲轴^皮同步驱动。各
个泵送元件31a、 31b的运动可限定泵送元件频率。这样，随着发动机速度 升高或降低，泵送元件31a、 31b的泵送元件频率可相应地升高或降低。
现在讨论泵30的入口阀之一的操作细节，这些细节同样适用于泵30 的另一个入口阀。泵室的入口阀可由弹簧偏压为常开，以允许燃料从燃料 箱22和进给泵23流入泵室。在致动器32a致动后，入口阀关闭以阻止燃 料向泵室的供给。当入口阀关闭时，特定量的燃料留存于泵室中。然后泵 室中的该特定量的燃料在泵送元件31a的泵送冲程期间被泵送至轨道40。 在泵送元件31a的泵送冲程期间，致动器32a的控制信号可终止并且入口 阀可通过泵室中的燃料压力保持关闭。当泵送元件3la在吸入冲程期间开 始缩回并且泵室中的压力降低时，入口阀可在偏压弹簧的力的作用下重新 打开。
燃料系统20还可包括控制系统35，控制系统35可包括控制模块34, 控制模块34连结到泵30并构造成产生两个控制信号33a和33b以分别控 制两个致动器32a和32b。所述两个控制信号33a和33b可以是图2所示 的周期性波形(波形33a和波形33b )的形式。波形33a和33b可具有基 本相同的波形形状和频率，但是可具有半个周期的相位差。图2示出了原 始构型的和所述构型被切换后的控制信号33a和33b (将在下文中详细描 述)。各个致动器32a和32b可在与下一个泵送冲程中要输送的期望燃料 量相匹配时被致动(使相应的入口阀关闭)。在一个实施例中，在期望的 满泵送量(full pumping quantity )期间发送至致动器的波形可与泵送元件 的柱塞的往复运动的频率(泵送元件频率)相关(例如，可以具有基本上 相同的频率)，使得柱塞每往复运动180度，每个致动器就被所述波形致 动。在具有多个凸轮凸角来驱动各个泵送元件31a和31b的另一个实施例 中，泵送元件31a和31b可被依次致动，在180度的凸轮循环中每90度交 替一次，使得泵送元件31a的吸入/排出冲程在泵送元件31b的排出/吸入 冲程期间出现。通过与柱塞同步，两个致动器32a和32b能以90度的相位 差(半个周期)被依次驱动。
燃料系统20的控制系统35还可包括构造成产生至少一个表示所述设 备的工作状态(例如燃料压力)的信号的传感器装置，例如连结到共轨40 以测量共轨40中的燃料压力的传感器42。控制模块43可连接到传感器42 并可接收来自传感器42的燃料压力信号。控制模块34还可构造成将所测 得的燃料压力与预定的/期望的燃料压力作比较。控制模块34可构造成响 应于所述系统未实现预定工作状态(例如，轨道中的预定压力)或未将预 定工作状态保持预正时间长度而相对于两个致动器32a和32b切换两个控 制信号33a和33b。例如，如果所测得的燃料压力^^于预定的/期望的压力， 则控制模块34可相对于两个致动器32a和32b切换两个控制信号33a、33b。 换句话说，如果所测得的压力低于期望的轨道压力，则控制模块34可切换 传输至致动器32a和32b的信号，使得控制信号33a施加给致动器32b, 而控制信号33b施加给致动器2a —一或者，可切换控制信号33a、 33b的 正时，使得控制信号33a仍控制致动器32a，但控制信号33a在原定于将 控制信号33b传输至致动器32b的正时传输，反之亦然。控制模块34可 包括存储器，例如，非易失性存储器，以便例如响应于以下情况中的至少 一种来保存控制信号33a和33b与致动器32a和32b之间的切换关系供后 续使用(i)所述设备在切换后实现了预定工作状态；和(ii)所述设备 在切换后将预定工作状态保持了预正时间长度。例如，在一个实施例中， 如果在控制信号33a和33b被切换后共轨40的燃料压力升高到或超过了预 定的/期望的值，则可将切换关系保存在所述设备的存储器中。
作为附加或替换地，并且参照图4A、 4B和4C,如下所述，控制模块 34可在第一模式(图4A)、第二模式(图4B)和经修改(信号被切换) 的第二模式(图4C)下工作。控制模块34可在第一模式(图4A)下工作， 以将控制信号33a的波形和控制信号33b的波形以第一预定偏移量tsl分 别传输至致动器32a和32b。在第一实施例中，可使控制模块34工作以同 时(使得预定偏移量tsl-O)传输相应的波形。在另一个实施例中，可使控 制模块34工作以便在传输相应的波形时使两波形之间具有微小的延迟 (tsl>0 )。例如，控制信号33b的波形传输可相对于控制信号33a的波形
传输具有^:小的延迟(例如，tsl可祐 没定为100毫秒或更小)。信号33a、 33b的波形传输的这种延迟可适当地设定以适应控制模块34的电气约束 (electrical constraints)。例如，在某些实施例中，可能不希望(或者在 某些情况下不可能)使控制模块34将控制信号33a、 33b的波形同时传输 到致动器32a、 32b。这样波形传输上的微小延迟可适应控制模块的电气约 束，同时对于致动器32a、 32b和系统来说，还与将波形同时传输至致动器 32a、 32b具有基本上相同或类似的效果。当在第一工作模式下工作时，各 个信号33a、 33b的各个波形可按照与泵送元件频率的两倍相关的频率(例 如，可具有与泵送元件频率的两倍基本相同的频率)传输。
控制模块34还可在第二模式(图4B )下工作，以将控制信号33a的 波形和控制信号33b的波形以相对于第一偏移量tsl更长的第二偏移量ts2 分别传输至致动器32a和32b。在一个实施例中，第二^^式下的波形的正 时和传输如上面参照图2所述地那样进行。这样，第二工作模式下的波形 传输之间的偏移量ts2可大大长于第一模式下的波形的偏移量tsl ——这是 因为，在一个实施例中，(第一工作模式下的)第一偏移量tsl可被设定 为基本上或几乎同时致动所述致动器32a、 32b;而在同一实施例中，(第 二工作模式下的)第二偏移量ts2可被设定为实现致动器32a、 32b的交替 致动，如上面参照图2所述的那样。
工业适用性
所公开的用于解决泵的交错电导线问题的控制手段可例如在具有多个 泵送元件和电动泵阀的泵中实现。所公开的控制手段还可例如在具有多个 泵和电动泵阀的泵组件中实现。此外，所公开的控制系统可例如在采用两 个螺线管致动器的系统中实现以解决交错电导线的问题，其中所述螺线管 致动器由具有基本上相同的波形形状和半个周期的相位差的电流驱动。所 公开的系统可用于例如解决泵的螺线管致动器上的交错电导线状况，其中 所述电导线用于向致动器传输控制信号。应当认识到，所公开系统的其它 应用也是可能的，并且所公开的实施例仅仅是示例性的，本发明及其应用 。现在将对特定实施例的工作进行说明。
图3A示出用于解决燃料系统20中的燃料泵30的潜在的交错电导线 问题的过程(方法)60。在步骤62中，例如在发动机起动时，控制模块 34可从存储器读取已保存的与控制信号和致动器之间的关系相对应的数 据，并且可基于所保存的数据将控制信号33a和33b施加给致动器32a和 32b。在正常工作中，泵送元件31a和31b将来自燃料箱22和进给泵23 的燃料泵送到共轨40中。如果泵30工作正常，并且所述过程60在发动机 起动时开始，则共轨40中的燃料压力应当开始升高，并且应当在预定的时 间长度(例如10秒)之后达到预定/期望的轨道压力值。共轨40中的燃料 压力由压力传感器42测量(步骤64)。所测得的燃料压力可在步骤66中 与预定压力值(例如10Mpa)作比较。在一个实施例中，这种比较可在从 发动机系统10起动经过预定的时间长度之后进行。如果所测得的共轨40 中的燃料压力等于或高于预定燃料压力，则可认为泵30工作正常，且电导 线正确地连接到了致动器32a和32b。这样，不需要切换控制信号33a和 33b,并且所述过程可转到结束(步骤76)。如果所测得的共轨40中的燃 料压力低于预定压力值，则在步骤68中，控制模块34可切换控制信号33a 和33b (例如，所述信号的正时或目的地)，使得例如，已施加给相应致 动器32a和32b的控制信号33a和33b现在分别施加给(例如传输到)致 动器32b和致动器32a (或者可切换控制信号33a、 33b的正时，使得控制 信号33a仍控制致动器32a，但在原来与控制信号33b传输至致动器32b 相关的正时被传输，反之亦然)。在步骤70中，可判定燃料压力是否在两 个信号被切换后升高。如果所测得的共轨40中的燃料压力升高到或超过预 定值，则可将控制信号和致动器之间的对应关系(例如，控制信号33a和 33b相对于致动器32a和32b的目的地和正时)保存在控制模块34的存储 器中以用于随后的操作(步骤72)，并且所述过程转至结束(步骤76)。 当断电且随后又再次通电时，控制模块34可利用保存在存储器中的控制信 号关系来驱动致动器32a和32b。应当认识到，如果在控制信号被切换后 所测得的共轨40中的燃料压力仍低于预定燃料压力，则可使用其它故障检
修程序(步骤74 )。
图3B示出用附图标记60，表示的根据本发明的过程的另 一个实施例， 用于解决燃料系统中的燃料泵上的潜在的交错电导线问题。过程60，与图 3A所示的过程60类似，并且为方l更起见，与图3A中的要素类似或相同 的要素具有相同的附图标记。图3B中的过程60，与图3A中的过程60之间 的区别在于，在过程60，中，在判定为所测得的燃料压力低于预定/期望的 燃料压力(步骤66)后，可连续测量共轨40中的燃料压力以判定这种状 态(燃料压力低于预定压力)是否会持续预定的时间长度，例如一秒(步 骤67)。控制模块34可构造成测量该时间长度。如果所述状态的持续时 间等于或超过所述预定的时间长度，则控制模块34可针对致动器32a和 32b切换控制信号。如果所述状态的持续时间并未等于或超过所述预定的 时间长度，并且共轨40中的燃料压力又变得等于或高于预定的压力值，则 不需要为致动器切换控制信号，并且所述过程可转到结束(步骤76)。
图5示出4艮据本发明的过程的又一个实施例60"。在步骤IIO中，例 如在发动机的初始起动操作后，可使控制模块34才艮据上面参照图4所述的 笫一工作模式(图4A)工作。在该工作模式下，控制模块34可同时地或 几乎同时地(具有偏移量tsl)向致动器32a、 32b重复传输控制信号33a、 33b的波形。在该工作模式下，致动器32a、 32b可同时或基本上同时地工 作，并且致动器能以泵送元件31a、31b之一的工作频率的两倍工作。这样， 在以第一模式工作的一个实施例中，两个致动器32a、 32b可被"双致动" 以便在泵送元件31a、31b的吸入冲程和泵送冲程的初始阶段期间至少暂时 地(briefly)关闭泵30的两个入口阀。如果在吸入冲程的初始阶段期间暂 时地(经由控制波形)致动入口阀，则所述阀可响应于所述波形而暂时地 关闭，随后可在偏压弹簧的力的作用下在进气冲程期间再次打开，以允许 燃料流入泵室。然而，如果在泵送冲程的初始阶段期间(经由控制波形) 暂时地致动泵30的入口阀，则所述阀可能由于泵室中的燃料压力而在泵送 冲程期间保持关闭。这样，致动器(在吸入和泵送冲程的初始阶段)的"双 致动"仍允许致动器吸入燃料，在其相应泵室中升高压力，并将加压燃料
排入轨道40。这样，当两个致动器32a、 32b在初始起动阶段被"双致动" 时，可预期压力将按照期望的那样在燃料轨道40中升高。应当认识到，这 种双致动第一工作模式可确保在发动机的起动操作期间压力在轨道40中 快速累积。
图5的步骤114将设备的工作状态与预定的工作状态作比较。如果轨 道40中的压力(例如由传感器装置42指示)不按期望作出响应一一例如 在轨道中未能实现预定的压力状态和/或轨道中的预定压力状态未能保持 预定的时间长度一一则其它故障检修操作可适于解决这种状况(转到步骤 116)。然而，如果轨道40中的压力按照期望作出响应，则可终止所述"双 致动"笫一工作模式，并开始第二工作模式(图4B)(转到步骤118，其 通向图3A和3B的过程60或过程60，)。例如，如果已在系统中实3E见了预 定的工作状态，则可终止"双致动，，第一工作才莫式并开始第二工作才莫式。 预定工作状态实现的例子可包括例如，在轨道中实现了预定的液压状态
秒)。作为替换或附加地，可在采用第一工作模式达预定的时间长度(例 如10秒)后终止笫一工作模式，并开始第二工作模式。
在切换到第二工作模式后，控制模块可如上面参照图2所述(例如， 以交替的顺序将控制波形33a、 33b重复地传输给致动器32a、 32b )以及 如在过程60或过程60，中所述地进行工作。更具体地，在切换到第二工作 模式后，可在图3A或3B的相应框块64中开始适用的过程60或60，。这 样，如上面关于过程60和60，所述，在控制模块以第二模式开始工作后， 如果所测得的轨道40中的燃料压力降至低于例如由传感器装置42指示的 预定压力值，则控制模块34可切换控制信号33a和33b (图4C)。在采 用过程60或过程60，之前采用过程60"的一个好处在于，可通过4艮椐使用 上述双致动控制方法的第 一模式工作而在轨道40中快速地升高压力。接下 来，如果泵30的电导线交错(例如，在最近的一次安装期间泵4皮错误地安 装而使电导线交错)，则当控制模块开始根据第二模式工作时，可在轨道 40中检测到不期望的压降并且控制信号可快速地被切换。这样，无论在起动时是否存在交错电导线状况，都仍可实现快速的发动机起动操作，并且 恢复正常的发动机工作，而基本上不会产生中断。
所公开的控制系统和方法相比于现有技术可具有数个优点。例如，所 公开的控制系统和方法可使用软件方式来解决硬件问题，潜在地消除了对 用于解决交错电导线状况的特定硬件措施的需求。通过所公开的控制系统 和方法，螺线管致动器的交错电导线问题可经济有效地解决，并且在发动 机起动时和发动机成功起动后发动机都可适当地工作，而将由交错电导线 状况带来的延迟减到最短。
对于本领域技术人员来说，对所公开的控制系统和方法作出各种修改 和变化是显而易见的。鉴于本发明书和对所公开的控制系统和方法的实践， 其它实施方式对于本领域技术人员来说也是显而易见的。本说明书和示例 应当被认为仅仅是示例性的，本发明的真正范围由所附权利要求及其等同 物来指明。
权利要求
1.一种用于控制具有第一和第二功能元件的设备的控制系统，每个所述功能元件可由控制信号来控制，该控制系统包括传感器装置，所述传感器装置可操作地连接到所述设备并构造成产生至少一个表示所述设备的工作状态的信号；控制模块，所述控制模块可操作地连接到所述第一和第二功能元件以及所述传感器装置；所述控制模块可工作以产生具有第一波形的第一控制信号和具有第二波形的第二控制信号；所述控制模块可在第一模式下工作以将所述第一和第二波形以第一预定偏移量分别传输到所述第一和第二功能元件；所述控制模块可在第二模式下工作以将所述第一和第二波形以比所述第一偏移量更长的第二偏移量分别传输到所述第一和第二功能元件；所述控制模块可根据所述第一模式工作并且此后响应于以下条件中的至少一个而开始根据所述第二模式工作(i)由所述传感器装置产生至少一个第一信号，和(ii)所述控制模块根据所述第一模式工作了预定的时间长度。
2. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块可 工作以响应于由所述传感器装置产生的所迷至少一个第一信号而开始根据 所述第二模式工作，所述至少一个第一信号表示所述设备已达到预定的工 作状态。
3. 根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于， 所述设备是液压系统；并且所述预定的工作状态包括以下情况中的至少一种(i)所述设备实现 了所述系统中的预定液压，和(ii)所述设备将所述系统中的预定液压维持 了预定的时间长度。
4. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于，所述第一偏移量约为100毫秒或更小。
5. 根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述第一偏移量 等于零，并且所述控制模块可在所述第一模式下工作以分别将所述第一和 第二波形同时传输到所述第 一和第二功能元件。
6. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块可 工作以响应于由所述传感器装置产生的至少一个第二信号来切换施加给相 应功能元件的波形的正时或目的地。
7. 根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块可 工作以响应于由所述传感器装置产生的表明所述设备具有工作错误的所述 至少一个第二信号来切换施加给相应功能元件的波形的正时或目的地。
8. 根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块可 工作以响应于以下条件中的至少 一个来保存所述波形和所述功能元件之间 的经切换的关系(i)在所述切换后所述设备实现了预定的工作状态，和(ii)在所述切换后所述设备将预定的工作状态维持了预定的时间长度。
9. 根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于， 所述设备是液压系统；并且所述预定的工作状态包括所述设备实现或维持了所述系统中的预定液压。
10. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于，所述第一和第二 波形具有基本上相同的形状和频率。
11. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于， 所述设备是具有第 一 和第二泵送元件的液压泵；所述第 一和第二泵送元件中的每一个都构造成在所述设备工作期间运 动，每个泵送元件的运动限定相应的泵送元件频率；所述控制模块可在所述第一模式下工作，以便以基本上与所述泵送元 件频率中的至少一个的两倍相关的频率传输所述第一和第二控制信号波形的每一个；并且所述控制才莫块可在所述第二才莫式下工作，以便以基本上与所述泵送元件频率中的至少一个相关的频率传输所述第一和第二控制信号波形的每一 个。
12. —种用于控制液压系统的方法，所述液压系统包括具有第一和第 二泵室的液压泵，和流体地连接到所述泵的液压轨道，每个泵室均包括可 由致动器控制的入口阀和出口阀中的至少一个，每个致动器可由相应的控 制信号来控制，所述方法包括使所述液压系统在第一模式下工作，在所述第一模式下第一控制波形 ^皮传输至与所述第 一 泵室相关联的第 一致动器且第二控制波形净皮传输至与 所述第二泵室相关联的第二致动器，所述第一和第二传输按照第一偏移量进行；使所述液压系统在第二模式下工作，在所述第二才莫式下所述第一控制 波形被传输至与所述第一泵室相关联的第一致动器且所述第二控制波形被 传输至与所述第二泵室相关联的第二致动器，所述第一和第二传输按照比所述第 一偏移量更长的第二偏移量进行；使所述液压系统根据所述第一模式工作，并且此后响应于以下条件中 的至少一个而使所述液压系统开始根据所述第二模式工作(i)所述轨道 中的液压特征，和(ii)所述控制模块根据所述第一模式工作了预定的时间 长度。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一偏移量约 为100毫秒或更小。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，使所述液压系统在第一模式下工作的步骤包括分别将所述第一和笫二波形同时传输到所述 第一和第二致动器。
15. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述压力特征包括 以下情况中的至少一种(i)在所述轨道中实现了预定压力，和(ii)在 所述轨道中将预定压力维持了预定的时间长度。
16. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括在使所述液 压系统在所述第二模式下工作后，响应于所述轨道中的第二液压特征来切换施加给相应致动器的控制波形的目的地或正时。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二液压特征 表示所述系统出现工作错误。
18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，包括如果在所述 切换后所述液压系统满足以下条件中的至少 一个则保存所述控制波形和所 述致动器之间的经切换的关系(i)实现了预定的液压特征，和(ii)将 预定的液压特征维持了预定的时间长度。
19. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，使所述液压系统在笫一模式下工作的步骤包括以与所述泵送元件之 一的工作频率的两倍相关的频率将各个控制波形传输到其相应的致动器；和使所述液压系统在第二模式下工作的步骤包括以与所述泵送元件之 一的工作频率相关的频率将各个控制波形传输到其相应的致动器。
20. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于， 所述液压系统是内燃机的燃料系统；所述方法包括在发动机起动期间使所述燃料系统在所述第 一模式下工作。
21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，包括在发动机已 成功起动后使所述燃料系统在所述第二模式下工作。
22. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，包括响应于所述轨道中的液压特征来切换施加给相应致动器的控制波形的 目的地或正时；和在所述发动机已成功起动后使所述燃料系统根据被切换后的构型来工作。
23. —种用于控制具有至少两个功能元件的设备的控制系统，每个所 述功能元件由控制信号来控制，所述控制系统包括检测装置，所述检测装置可操作地连接到所述设备并且构造成监控所 述设备的工作，其中所述检测装置产生表示所述设备的工作状态的信号； 和控制模块，所述控制模块可操作地连接到所述至少两个功能元件以及 所述检测装置，并且构造成响应于由所述检测装置产生的信号来切换施加 给相应功能元件的两个控制信号。
24. 根据权利要求23所述的控制系统，其特征在于，由所述检测装 置产生的信号表示在所述设备不能正常工作时出现的错误。
25. 根据权利要求23所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块 还构造成产生用于控制所述至少两个功能元件的控制信号，并且其中所述 控制信号包括具有相同的频率、基本相同的形状和半个周期的相位差的周 期性波形。
26. 根据权利要求23所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块 构造成，如果所述设备在所述控制信号被切换后正常工作，则保存所述控 制信号和所述功能元件之间的对应关系。
27. —种用于控制具有至少两个功能元件的设备的方法，每个所述功 能元件由控制信号来控制，所述方法包括监控所述设备的工作； 产生表示所述设备的工作状态的信号；和响应于表示所述设备的工作状态的所述信号来切换施加给相应功能元 件的控制信号。
28. 根据权利要求27所述的方法，其特征在于，还包括 如果在所述控制信号被切换后表示所述设备的工作状态的所述信号增大而超过预定值，则保存所述控制信号和所述功能元件之间的对应关系。
29. —种用于控制燃料泵的控制系统，所述燃料泵具有至少两个泵 室，每个泵室均具有由致动器控制的入口阀和出口阀中的至少一个，并且 所述燃料泵连接到燃料轨道，所述控制系统包括设置在所述燃料轨道内并构造成测量所述燃料轨道中的燃料压力的传 感器；和连接到所述泵并构造成产生两个控制信号以分别控制所述两个致动器 的控制模块，其中所述控制模块还响应于所测得的所述燃料轨道中的燃料 压力，并构造成如果所测得的压力低于预定压力则切换施加给相应致动器 的两个控制信号的目的地。
30. 根据权利要求29所述的控制系统，其特征在于，所述控制信号 包括周期性的波形，所述波形具有与分别位于各个泵室中的两个泵送元件 的频率基本上相同的频率。
31. 根据权利要求30所述的控制系统，其特征在于，所述控制信号 的周期性波形具有基本上相同的形状和半个周期的相位差。
32. 根据权利要求29所述的控制系统，其特征在于，所述控制信号 包括具有基本上相同的形状和半个周期的相位差的周期性波形。
33. 根据权利要求29所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块 构造成，如果在所述控制信号被切换后所述燃料轨道内的燃料压力升高而 超过预定值，则保存所述控制信号和所述致动器之间的对应关系。
34. —种用于控制燃料系统的方法，所述燃料系统包括具有两个泵室 的燃料泵，和流体地连接到所述泵的燃料轨道，每个泵室均包括由致动器 控制的入口阀和出口阀中的至少一个，每个致动器由相应的控制信号来控 制，所述方法包括测量所述燃料轨道中的燃料压力； 将所测得的燃料压力与预定压力作比较；和如果所测得的燃料压力低于所述预定压力，则切换施加给相应致动器 的控制信号。
35. 根据权利要求34所述的方法，其特征在于，测量所述燃料轨道 中的燃料压力包括在预定时间过后测量所述燃料轨道中的燃料压力。
36. 根据权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括 如果在所述控制信号被切换后所述燃料轨道中的燃料压力升高而超过预定值，则保存所述控制信号和所述致动器之间的对应关系。
37. —种用于控制燃料系统的方法，所述燃料系统包括具有两个泵室 的燃料泵，和流体地连接到所述泵的燃料轨道，每个泵室均包括由致动器 控制的入口阀和出口阀中的至少一个，每个致动器由相应的控制信号来控制，所述方法包括测量所述燃料轨道中的燃料压力； 将所测得的燃料压力与预定压力作比较；如果所测得的燃料压力低于所述预定压力，则测量所述燃料轨道内的 燃料压力已低于所述预定压力的时间；间长度作比较；和预定的时间长度，则切换施加给相应致动器的控制信号。
38. 根据权利要求37所述的方法，其特征在于，测量所述燃料轨道 中的燃料压力包括在预定时间过后测量所述燃料轨道中的燃料压力。
39. 根据权利要求37所述的方法，其特征在于，还包括 如果在所述控制信号被切换后所述燃料轨道内的燃料压力升高而超过预定值，则保存所述控制信号和致动器之间的对应关系。
40. —种燃料系统，包括具有至少两个泵室的燃料泵，其中每个泵室均包括由致动器控制的入 口阀和出口阀中的至少一个；流体地连接到所述两个泵室的燃料轨道；连接到所述燃料轨道并构造成测量所述燃料轨道中的燃料压力的传感器；连接到所述泵并构造成产生两个控制信号以分别控制所述两个致动器 的控制模块，其中所述控制模块还响应于所测得的所述燃料轨道中的燃料 压力，并构造成如果所测得的压力低于预定压力则切换施加给相应致动器 的两个控制信号。
41. 根据权利要求40所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述致动 器是螺线管致动器。
42. 根据权利要求40所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述控制信号包括周期性的波形，所述波形具有与分别位于各个泵室中的两个泵送 元件的频率基本上相同的频率。
43. 根据权利要求42所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述控制 信号的周期性波形具有基本上相同的形状和半个周期的相位差。
44. 根据权利要求40所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述控制 信号包括具有基本上相同的频率、相同的波形形状和半个周期的相位差的 周期性波形。
45. 根据权利要求40所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述控制 模块构造成如果在所述控制信号被切换后所述燃料轨道内的燃料压力升 高而超过预定值，则保存所述控制信号和所述致动器之间的对应关系。
全文摘要
本发明公开了一种用于控制一设备的控制系统，所述设备具有至少两个功能元件，每个功能元件由控制信号来控制。该控制系统可包括检测装置，该检测装置可操作地连接到所述设备并构造成监控所述设备的工作，并且产生表示所述设备的工作状态的信号。该控制系统还可包括控制模块，该控制模块可操作地连接到所述至少两个功能元件和所述检测装置，并且构造成响应于由所述检测装置产生的信号来切换施加在相应的功能元件上的两个控制信号。
文档编号F02M59/36GK101371024SQ200780002677
公开日2009年2月18日 申请日期2007年1月9日 优先权日2006年1月20日
发明者D·R·帕克特, J·A·麦钱特, M·A·斯诺普科, S·F·谢弗 申请人:卡特彼勒公司