专利名称：燃油喷射诊断控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于用汽油机驱动的、电子控制燃油喷射(EFI)式发动机的自动诊断辅助或控制装置。
现代汽车大部分都装有若干废气催化净化器和一发动机管理系统，所述发动机管理系统能电子控制空气燃油比(AFR)，它采用了一氧气传感器并能以一种称之为“闭环”的模式进行工作。氧气读数可随着各种其它参数一起被传递至一发动机管理计算机(ECU)，并且能进行电子控制地调整，以便对AFR进行反复地自修正。其意图是使发动机运转得能以14.751的AFR(也称为系数1)进行完全燃烧。
但是，这种闭环工作模式会出现很多难以进行诊断的故障。例如，进气歧管有空气泄漏的一车辆在ECU根据从一位于空气泄漏位置之前的空气流量计获得的不正确读数，对馈送给所述发动机的燃油量加以调整以试图进行校正补偿时，该车辆将非常不稳定地怠速运行。由于在大多数情况中，必须在开始进行常规测试作业之前使发动机稳定运转，因此这就使得传统的诊断方法变得较为困难。
一种在解决诸如这种现象之类的故障之前使发动机稳定运转的方法是加设一用来以一稳定的(不波动的)速率对各燃油喷射器的脉动进行控制的装置，使车辆摆脱闭环模式而迫使它以一种开环模式进行运行。为了能利用某些类型的燃油控制装置来使发动机稳定运转并随后能使用一种改变脉动的方法，可以人为地对喷射入发动机的燃油量进行控制。藉助一排气分析仪的帮助，可以进行更多的测试，诸如当一发动机没有以系数1进行运转时，通过迫使它这样作并随后对废气中的有害排出物加以监控，可以进行废气催化净化器测试。
根据本发明，提供了一种用于燃油喷射式内燃机的诊断/控制装置，所述装置包括一控制系统，所述控制系统具有用来与一发动机的至少一个燃油喷射器和一发动机管理计算机直接电气连接的装置；以及用来独立于所述发动机管理计算机驱动所述至少一个喷射器的装置。
根据本发明，还提供了一种对燃油喷射式内燃机进行测试的方法，它包括以下步骤提供一控制系统；将它与一取代了与之常规连接的发动机管理计算机的发动机的至少一个燃油喷射器直接电气连接；并独立于所述发动机管理计算机，使所述控制器驱动所述至少一个喷射器。
下面将结合附图，对本发明的一实施例进行描述，在各附图中，
图1示出了一种传统型闭环计算机控制燃油喷射系统；图2示出了根据本发明的一种燃油喷射系统，它能以一种开环模式进行工作并包括一相连的控制系统。
现请参阅图1，图中以标记10示出了几个四缸内燃机的燃油喷射器。这些燃油喷射器的控制或脉冲由一ECU11来提供，所述ECU由车辆蓄电池12馈电，并根据从一氧气传感器13接收到的信号而进行工作，所述氧气传感器通常是位于排气系统内，尽可能靠近发动机，并位于任一废气催化净化器之前。
ECU 11藉助导线9与各喷射器相连，并藉助导线8与所述氧气传感器相连。
现请参阅图2，标记14总的示出了设置在本发明中的控制系统，它被引入在ECU 11和各喷射器10之间。因此，普通喷射器插头15已与喷射器10脱开连接，并且已由另外四根与控制系统14电气连接的导线16所替代。氧气传感器13还在17处与所述控制系统相连。还可以看到的是，其中一个脱开连接的指示器插头15a在18处与控制系统14相连，因此，后者也与ECU11相连。
作为这些连接的结果，控制系统14可与燃油喷射器10直接和可操作地连接，并且可以独立于ECU 11对它们的工作情况加以控制。但是，所述ECU必须与所述控制系统相连以便为程序计时提供一基准信号。
当发动机起动时，它将默认以一种“直通”模式运转，从而可以使ECU 11具有完全控制作用以保持闭环运转。但是，现在却可以对从ECU 11中阅读得到的喷射器脉冲加以保存并不断对它进行再生，并且可以人工地对它加以修正，以便在开环模式工作中对燃油调整加以完全控制。
以这种模式，氧气传感器13的工作情况可以通过在控制系统上设置两个指示灯来检查，所述指示灯能显示出传感器对于富油或贫油运行情况的响应。
由这种模式开始，可以自动起动工作模式，从而可以使所述控制系统以一种与通常情况下采用ECU 11基本相同的方式、根据取自氧气传感器的读数对喷射入发动机内的燃油量不断进行调整。但是，与ECU不同，控制系统14没有与一传感器阵列相连，所述传感器阵列可以在故障情况中给出冲突信息。
除了控制台30上的控制钮3和指示灯4之外，位于控制系统14内的主要装置是一微处理器31、指示器驱动器、电压调整抑制和保护装置33、一ECU输入接口34和一氧气传感器接口35。控制系统14不能将任何信号回馈给ECU，因此可以消除对ECU造成损坏的可能性。
由于所述系统能以开环模式进行工作，因此，可以对所述系统进行大量的诊断测试。例如，通过对供送至各喷射器的燃油加以控制，可以对废气催化净化器进行测试，这样，就可以获得和保持正确的AFR，因此，采用一气体分析器，可以对来自所述废气催化净化器的一氧化碳或其它有害排出物进行检验。
如前文所指出的那样，通过谨慎地使所述发动机富油和贫油，并检查是否从所述传感器接收到正确的信号，可以对氧气传感器13其自身进行检查。
而且，如果采用所述系统来保证发动机以系数1，即AFR为14.75∶1进行工作并且发动机能独立于ECU进行上述运转，如果已排除了其它可能的故障，则可以确认ECU出现了故障。
在发动机加装燃油和不平稳运转情况下引入总低真空时，可能会检测到进气歧管空气泄漏现象。可以采用所述控制系统以增大喷射器打开时间，以确定发动机是否能正确运转，从而有助于诊断是否存在漏气现象。同样，可以增加馈送给一单独的气缸的燃油，以帮助诊断漏气现象，同时使ECU控制其余的气缸。
当将各喷射器放置在一清洗槽内时，可以采用所述控制系统以便使各喷射器以一种脉冲模式进行工作。
较佳的是，所述系统可以设置有一些适配器，从而能使它用在具有四个以上气缸的发动机上。
所述系统能很方便地为操纵者给出一组指令，以进行各种测试，从测试结果中可以很方便地获得和/或计算出这些测试的结果。所述装置的结构极为紧凑，并且重量轻得能用手握住，并且导线外的绝缘套管置具有足够的长度，从而可以使操纵者坐在车辆的驾驶座椅上就能进行各种测试。
在另一实施例中，本发明的系统可以永久性地安装在车辆内，并且可以利用从适当传感器接收到信号来自动确定何时需要对各喷射器进行控制和何时需要将这种控制返回给ECU。因此，例如，诸如当发动机以所建立的燃油工况常速稳定运转并且车辆稳速行驶时，所述装置可以根据预定参数，对燃油喷射情况加以控制。这种作业可以由微处理器来彻底控制，而无需任何控制开关或指示灯。因此，所述装置不会故障诊断地工作，而是可以作为一能控制和优化燃油节油和排气污染的装置。
可以将汽车电气配线直接接入车辆线路中，并且可以将所述氧气传感器安装于排气口。因此，这样一种安装就可以被有效地用来将老式的燃油喷射式车辆改良成一用于废气监控的闭环系统，以使它能更为经济的工作，并能减少危险的有害排放物。
权利要求
1.一种用于燃油喷射式内燃机的诊断/控制装置，所述装置包括一控制系统，所述控制系统具有用来与一发动机的至少一个燃油喷射器和一发动机管理计算机直接电气连接的装置；以及用来独立于所述发动机管理计算机驱动所述至少一个喷射器的装置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制系统适于藉助使普通发动机喷射器连接插头脱开连接并由多根直接电气连接于各喷射器的导线来替代而连接在所述发动机管理计算机和位于一发动机上的多个喷射器之间。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，它包括用来与一安装在所述发动机排气系统中的氧气传感器的控制系统相连的装置。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，设置有一用来将一个脱开连接的喷射器插头与所述控制系统相连的装置，从而可以使所述控制系统与所述发动机管理计算机相连，以为程序计时提供一基准信号。
5.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述控制系统包括一微处理器。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述微处理器可与所述发动机管理计算机相连，从而使各信号不能反馈至所述计算机，从而可以防止计算机受损。
7.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述控制系统包括一控制台，它具有一控制开关和指示灯阵列以供操纵者作诊断使用。
8.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，它包括能将所述控制系统与所有的发动机喷射器相连的适配器装置，所述发动机喷射器具有很多缸体。
9.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置的结构足够紧凑从而能用手握住，并且导线外的绝缘套管/接线具有足够的长度，从而能使操纵者坐在车辆的驾驶座椅上就可以对所述发动机进行各种测试。
10.如权利要求1-6中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置适于永久性地安装在一车辆内，并且适于根据预定参数对所述发动机的运转情况进行自动地控制。
11.一种对燃油喷射式内燃机进行测试的方法，其特征在于，它包括以下步骤提供一控制系统；将它与一取代了与之常规连接的发动机管理计算机的发动机的至少一个燃油喷射器直接电气连接；并独立于所述发动机管理计算机，使所述控制器驱动所述至少一个喷射器。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制系统被电气连接和可操作地连接在一发动机的所有燃油喷射器和一发动机管理计算机之间，对来自所述发动机管理计算机的喷射器脉冲读数进行保存，并对所述读数不断进行再生，并且对它进行修正，以便能以一种开环工作模式对燃油调整作业加以控制。
13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，它包括以下步骤在自动工作模式中，根据取自一氧气传感器的各读数，对喷射入所述发动机内的燃油量不断进行调整，从而能获得一预定的空气燃油比。
全文摘要
一种用于燃油喷射式内燃机的诊断/控制装置,它包括:一在与一发动机管理计算机(11)脱开连接之后可借助导线(16)与各燃油喷射器(10)相连的控制系统(14),各燃油喷射器与控制系统(14)直接连接(于18)。一氧气传感器(13)与控制系统(14)相连,从而可以将所述控制系统连接在发动机管理计算机(11)和各燃油喷射器(10)之间,并且可以以一种闭环或开环模式进行工作,以便能根据需要、独立于发动机管理计算机(11)对各喷射器直接加以控制。
文档编号F02B75/22GK1268224SQ98808580
公开日2000年9月27日 申请日期1998年8月24日 优先权日1997年8月27日
发明者M·V·豪沃思, E·C·齐拉 申请人:第一因素有限公司