專利名稱：用于檢測噴射部件的測試裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測噴嘴支架組合的第一打開壓力的測試裝置。 該測試裝置用于測量所連接的、待檢測的噴嘴支架組合的第一打開壓力。 為測量噴嘴支架組合的第二打開壓力，使用另一附加的測試裝置。通常，為檢測噴嘴支架組合使用包括檢測油提供裝置、直列式泵(Reihenpumpe)、 壓力測量裝置、電的分析處理裝置和可選的溫度調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)。
背景技術：
通常，在內(nèi)燃機中代替作為噴射部件的噴嘴支架組合也可使用噴射器。 為測試噴射器，另一測試裝置是必需的。用于測試噴射器的系統(tǒng)包括檢測 油提供裝置、借助于驅(qū)動裝置和高壓泵的壓力產(chǎn)生器、噴射器的電的分析 處理裝置、量測量系統(tǒng)以及壓力和溫度調(diào)節(jié)裝置。為在汽車車間檢測各種類型的噴射部件，因而必需多個設備。這導致 了在成本和位置需求方面的缺點。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明能用單一一個設備實現(xiàn)不同類型的噴射部件的檢測。本發(fā)明還 使得可以借助于單一一個設備測量一種噴射部件類型的不同特性。特別是， 本發(fā)明使得可以用同一系統(tǒng)測量噴嘴支架組合的第一和第二打開壓力。本 發(fā)明還使得借助于同一設備可以檢測噴嘴支架組合和噴射器。按照本發(fā)明， 使用用于檢測噴射器的壓力特性曲線、噴射量和回流量的同一設備來檢測 噴嘴支架組合的壓力特性曲線。按照本發(fā)明的一個構思，按照本發(fā)明的測試裝置包括壓力產(chǎn)生單元， 該壓力產(chǎn)生單元在第一運行模式下用于檢測噴射器并因而建立與噴射器的 常見運行相對應的、隨時間變化的壓力變化過程。此外，所述壓力產(chǎn)生單 元在第二運行模式下用于建立與噴嘴支架組合在常見運行中的壓力變化過4下控制該壓力產(chǎn)生單元， 以便模仿一直列式泵的壓力變化過程。通常，按照本發(fā)明使用這樣的壓力 產(chǎn)生單元，該壓力產(chǎn)生單元通過相應的控制能模仿不同噴射部件的運行或 者某些確定的運行狀態(tài)，由此測試裝置能用于許多不同的噴射部件。特別是共軌高壓泵適合于作為壓力產(chǎn)生單元，該共軌高壓泵根據(jù)現(xiàn)有 技術僅用于檢測共軌噴射器。按照本發(fā)明，也可使用該高壓泵以檢測噴嘴 支架組合，其中不修改高壓泵、而是僅修改其控制，使得該高壓泵模仿直 列式泵的特性。按照本發(fā)明的另一方面已知，噴射器測試系統(tǒng)的壓力產(chǎn)生單元也適合 于測試噴嘴支架組合的第一和第二打開壓力。由于對用于噴射器的壓力產(chǎn) 生單元的電控制，壓力產(chǎn)生單元的特性能通過該控制而改變，而不必對壓 力產(chǎn)生單元做物理的和機械的改變。以這種方式通過對壓力產(chǎn)生單元的適 當?shù)目刂疲苣７吕缰绷惺奖玫奶匦?，該直列式泵用作一用于噴嘴支?組合的測試系統(tǒng)中的壓力產(chǎn)生單元。按照本發(fā)明，首先規(guī)定用于噴射器的壓力產(chǎn)生單元被這樣控制，使其 也模仿這樣一些壓力產(chǎn)生單元的特性，這些壓力產(chǎn)生單元為檢測帶有一個 彈性支架的噴嘴支架組合、帶有兩個彈性支架、階梯式支架的噴嘴支架組 合、帶有電磁線圈的單元噴射器和噴射器而模仿?；蛘撸瑝毫Ξa(chǎn)生單元被 這樣控制，使其模仿用于帶有兩個電磁線圈的噴射器或帶有壓電致動器的 噴射器用的測試系統(tǒng)的壓力產(chǎn)生單元。本發(fā)明允許測量噴嘴支架組合的第一和第二打開壓力。在本說明書中， 用"第一打開壓力"描述達到第一預行程時的壓力，在該第一預行程下釋 放小的流出橫截面。換言之，在第一打開壓力下達到這樣的點，在該點下 最小的燃料流經(jīng)過噴嘴支架組合。如果壓力繼續(xù)提高，則達到第二打開壓 力。該第二打開壓力標明超過了這樣的壓力，從該壓力起噴嘴針的行程增 大并由此釋放較大的橫截面。因此，該第二打開壓力可這樣識別，即由于 流通橫截面增大而出現(xiàn)壓力增大的減緩。因此，從達到第一打開壓力起能 確定小的流量，其中在達到第二打開壓力后能確定增大的、較高的流量。 所以通過適當?shù)乜刂聘邏罕?，能產(chǎn)生所有相關的壓力值，并能通過同時測 量和接收流量能產(chǎn)生特性曲線。在測量噴射器的特性時控制這些噴射器，以便間歇地給出檢測油。這 種脈沖式的體積流能借助于適當?shù)膬?nèi)置的體積流量計求出，該體積流量計 具有很小的測量慣性，以便能跟隨快速升高和降低的壓力邊沿和流量邊沿。 或者，可使脈沖式的體積流變平滑，其方式是使用彈性的液壓體積。這種 體積可這樣產(chǎn)生，g卩，使包圍該體積的面具有由彈簧支撐的膜片。在這種 情況下，彈簧能接收和平衡快速變化的壓力邊沿。所述體積流優(yōu)選通過這 種彈性的液壓體積被控制；接著所述體積流通過一節(jié)流閥，該節(jié)流閥特別 是與所述液壓體積相結(jié)合地導致進一步的平滑。節(jié)流閥可通過薄的、以冷 卻螺旋管形式延伸的薄壁的管來實現(xiàn)，該管優(yōu)選布置在溫度受控的檢測油 油箱中。在這種情況下，在所述節(jié)流閥上連接一體積流測量裝置，其中通 過被平滑的體積流也可使用較緩慢的測量裝置，例如齒輪流量計。作用到 膜片上的彈性力優(yōu)選借助于壓板施加在被液壓體積推走的膜片面上。在這 方面，能設置通道或者其它體積，該通道或其它體積為平衡壓力而直接或 者通過節(jié)流閥與周圍環(huán)境或者與處于低壓下的體積相連接。根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，按照本發(fā)明的測試裝置包括一控制單元 和一測量裝置，該測量裝置測量在待測試的噴射部件上或者經(jīng)過該噴射部 件的壓力和流量。該測量裝置優(yōu)選包括一壓力傳感器。在按照本發(fā)明的測 量裝置中，該測量裝置不僅用于檢測噴射器而且也用于檢測噴射噴嘴，例 如噴嘴支架組合、階梯式支架等。優(yōu)選建立控制，以對不同類型的噴射部 件根據(jù)他們各自的類型這樣進行控制，使得分別根據(jù)噴射部件的類型來控 制正常的運行、 一確定的常見運行點或者臨界的運行點。同時，控制單元 優(yōu)選這樣控制壓力產(chǎn)生單元，使得在待檢測的噴射部件上出現(xiàn)相應的運行 狀態(tài)。此外，也可設置加熱機構，以便在溫度方面實現(xiàn)相應的運行狀態(tài)。 根據(jù)本發(fā)明另一構思，所述測量裝置在待檢測的噴射部件方面也是靈活的 并且還優(yōu)選測量所述壓力產(chǎn)生單元的壓力和流量或者測量在待檢測的噴射 部件輸出端上或在被測件夾持單元上的這些或其它物理量。根據(jù)本發(fā)明的另一構思，測試裝置包括一分析處理單元，該分析處理 單元優(yōu)選與所述控制單元和/或與所述測量裝置相連接并根據(jù)設定的物理 量以取決于噴射泵類型的分析處理方法來分析處理測得的值。因為為噴射 部件設計與常見的用于此類型的測試系統(tǒng)相應的運行狀態(tài)，所以該分析處理方法能由特定類型的測試裝置來承擔，并且這些方法能集合在一個裝置 中。根據(jù)本發(fā)明的一種實施形式，所述控制通過一測量和控制電路板來進 行。此外，所采集的數(shù)據(jù)，例如所述控制單元、壓力產(chǎn)生單元和/或測量裝 置的數(shù)據(jù)被傳遞到一 中央控制單元上并在那里被分析處理。該中央控制單元優(yōu)選包括具有相應軟件的控制PC。在本發(fā)明的一種實施形式中，該控制 PC和在其中運行的軟件承擔所述壓力產(chǎn)生單元的控制、所述噴射部件的控制和對來自所述測量裝置、控制單元和/或壓力產(chǎn)生單元的測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 查詢。在本發(fā)明的另一實施形式中，所采集的數(shù)據(jù)被圖示地示出，例如示 出壓力變化過程。根據(jù)本發(fā)明的又一實施形式，測試裝置包括一共同的操 作件。優(yōu)選示出不同的運行模式供選擇并設置對于所有測試形式或噴射部 件類型都是統(tǒng)一的、圖形化的用戶界面。測試裝置優(yōu)選包括一用于保持待檢測的噴射部件的被測件夾持單元。 優(yōu)選設置轉(zhuǎn)接件或連接件，以便將所述噴射部件根據(jù)其類型密封地連接在 測試裝置上。


本發(fā)明的實施例在附圖中示出，并在下面的說明中對其詳細闡述。圖中圖1示出按照本發(fā)明的測試裝置的第一實施方式的概況框圖；圖2示出按照本發(fā)明的測試裝置的第二實施方式的概況框圖；圖3示出按照本發(fā)明的測試裝置的第三實施方式的概況框圖；以及圖4示出按照本發(fā)明的測試裝置的技術實現(xiàn)。
具體實施方式
在圖1中示出共軌(CR)高壓泵10，該共軌高壓泵為緩沖容積20供 給處于壓力下的檢測油。在CR高壓泵10上連接有檢測油容器(未示出)， CR高壓泵10從該檢測油容器中獲得油液，該油液被供給緩沖容積20。在 緩沖容積上連接有閥或者節(jié)流閥30，其流量能被電(機械或液壓)控制， 并且其在打開的運行狀態(tài)下向被測件夾持單元40供給處于壓力下的檢測油。CR高壓泵10被控制單元50控制，使得該控制單元控制CR高壓泵 10的壓力和域流量。此外，控制單元50通過可電控的節(jié)流閥30控制流 量。按照本發(fā)明，被測件的輸入端連接在被測件夾持單元40上，其中，一 測量裝置與被測件的輸出端相連接。該測量裝置優(yōu)選與控制單元50相連 接，以便可以實現(xiàn)反饋以及進而實現(xiàn)保持一確定的運行間隔或運行點。被 測件夾持單元40被設置，以接收相同類型、不同大小的噴射部件和不同類 型、不同大小的噴射部件。以相同的方式裝備所述測量裝置，以便與被測 件相聯(lián)接。被測件夾持單元與被測件的聯(lián)接和/或該測量裝置與被測件的聯(lián) 接可通過與不同的結(jié)構大小和不同類型相適應的轉(zhuǎn)接件來進行?？刂茊卧?0可這樣控制高壓泵10，使得所述緩沖容積具有一定的壓 力。同時，控制單元50可這樣控制節(jié)流閥30，使得模擬一噴射器-噴射部 件的運行。同樣，所述控制單元可這樣控制泵10和節(jié)流閥30或者僅其中 一個部件，使得在夾持單元40上模擬直列式泵的運行，從而噴嘴支架組合 能用作被測件。通過緩沖容積不必要的是，高壓泵在很短的時間內(nèi)建立高 的壓力，以便模擬在夾持單元40上的陡側(cè)的壓力峰值。而是，具有較短的 反應時間的閥或者節(jié)流閥30足以模擬相應的壓力變化過程。因此，高壓泵 10可根據(jù)較少的標準設計。根據(jù)一種實施形式，在緩沖容積20上連接有 一過壓閥，該過壓閥從一定壓力起打開，其中閾值優(yōu)選是可電調(diào)節(jié)的。在 另一實施方式中，節(jié)流閥30設計成可控閥。此外可使用確定可調(diào)節(jié)的流量 的節(jié)流閥，并結(jié)合其打開狀態(tài)優(yōu)選借助于電信號能快速改變的閥。圖2示出帶有高壓泵110的簡化的測試裝置，該高壓泵從檢測油容器 (未示出)取出油液并將其在一定壓力下輸送給被測件夾持單元140，該 被測件夾持單元連接在高壓泵110的輸出端上。高壓泵110連接在控制高 壓泵的特性的控制裝置上。高壓泵設計成用于模擬不同的壓力變化過程， 例如直列式泵和噴射泵的壓力變化過程。為示出相應的泵特性，高壓泵110 在其壓力變化過程方面在時間上必須是可控的并具有適當?shù)姆磻獣r間。變換地，在圖2中示出的高壓泵110由圖1的部件10、20和30組成。 在此，或者CR高壓泵10或節(jié)流閥30或其組合被電控制，以便產(chǎn)生希望 的壓力變化過程。圖3示出按照本發(fā)明的測試裝置的一種實施方式，其中高壓泵210給分配器270供給處于壓力下的檢測油。高壓泵210優(yōu)選包括緩沖容積和可 控的節(jié)流閥(二者均未示出)，其中該節(jié)流閥和/或該泵被連接在其上的控 制單元250控制。在圖3中示出的實施方式包括多個分別連接在可控制的 分配器250上的被測件夾持單元240。被測件夾持單元240在其尺寸和密 封方面被設計，以用于不同的待檢測的噴射部件。因此， 一個被測件夾持 單元可將一定的結(jié)構大小和/或一定的噴射部件類型聯(lián)接在可控制的分配 器270上。根據(jù)在圖3中示出的實施方式，可控制的分配器270與控制單元250 電連接。根據(jù)控制單元250，所述分配器僅使一個確定的被測件夾持單元 240與高壓泵210連接。在另一實施方式中，每個被測件夾持單元都包括 一壓力計和/或一流量計?；蛘撸稍O有中間件，該中間件測量壓力和/或流 量并使相應的被測件夾持單元與被測件連接。此外，可根據(jù)分配器和根據(jù) 被測件在被測件的輸出端上連接一個流量測量裝置?？刂茊卧?50優(yōu)選與儲存描述壓力變化過程的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫260連 接。優(yōu)選在數(shù)據(jù)庫260中為相同類型但不同結(jié)構大小的和相同類型的多個 噴射部件或者為不同的類型儲存時間上的變化曲線和/或特征曲線。根據(jù)噴 射部件類型的選擇，控制單元250將相應的特征曲線和域相應的壓力變化 過程加載到該控制裝置中，以便執(zhí)行與數(shù)據(jù)相對應的壓力控制?？刂茊卧?250優(yōu)選包括安全裝置，該安全裝置接收測量裝置的測量數(shù)據(jù)或接收高壓 泵、可控節(jié)流閥和/或可控制的分配器270的運行數(shù)據(jù)并在臨界值或者臨界 值組合的情況下控制所述高壓泵，以結(jié)束壓力的產(chǎn)生。數(shù)據(jù)庫可儲存在電 子存儲器的一部分中，該存儲器存儲用于控制、分析和用戶指導的其它數(shù) 據(jù)、測量值、控制值和/或程序。電子存儲器可設置成用于中央計算單元的 工作存儲器和/或長時間存儲器并與該中央計算單元相連接。圖4示出按照本發(fā)明的測試裝置的技術實現(xiàn)。該測試裝置具有電子顯 示器310和用戶操作區(qū)320。檢測油油箱330被動地借助于冷卻肋冷卻。 保持裝置340使得可以夾緊待檢測的噴射部件。這些噴射部件連接到相應 的輸入管350上，以便被加載處于壓力下的檢測油。保持裝置340還具有 一接收容器和一壓力及容積率測量裝置，它們設置在被測件的輸出端上。按照本發(fā)明，所述控制單元與一顯示器和一輸入裝置連接，其中顯示器顯示值和/或不同的待選取的運行模式，所述輸入單元允許選擇一定的顯 示器或選擇一定的運行模式。數(shù)據(jù)庫、控制單元、顯示器和選擇優(yōu)選實施為具有相應的輸入/輸出設備的PC。在這種實施方式中，僅改變軟件或僅控制軟件部分就允許對不同噴射部件來改變測試裝置。本發(fā)明的核心在于，借助于泵裝置產(chǎn)生油壓，用所述泵裝置能產(chǎn)生不 同的壓力變化過程。特別是共軌高壓泵允許這種靈活的操作。由此所述泵 裝置不僅能用于相同類型的、待檢測的共軌噴射器，而且通過相應地改變 控制也能用于噴嘴支架組合。同時，設計成用于共軌的并測量壓力、流量 以及噴射量及回流量的測量裝置使得可實現(xiàn)相應的測量，以統(tǒng)計其它類型 噴射部件——亦即例如帶有一個或兩個彈性支架、階梯式支架、單元噴射 器噴嘴的噴嘴支架組合和帶有電的控制裝置的噴射器——的關于性能方面 的數(shù)據(jù)。該控制裝置優(yōu)選已經(jīng)設計成用于控制噴射器，使得在測試裝置上 能執(zhí)行主動噴射部件的合乎類型的運行。此外，測試裝置優(yōu)選包括用于自動檢測組合密封性和顫動特性的測量 裝置。密封性和射束圖可由操作者來評估，其中測試裝置使得可以控制噴射部件的適當?shù)姆项愋偷倪\行點。優(yōu)選直接在被測件夾持單元(40、 140、 240、 340)旁設有一顯示器及用于操作和用于操作指導的元件。如果高壓泵包括緩沖容積或者高壓泵配備有緩沖容積，則高壓泵的持 續(xù)的壓力建立使得可以暫存處于壓力下的、能快速而瞬時地被調(diào)用的油， 而不必快速地改變泵的壓力建立。優(yōu)選建立緩沖容積來滿足與共軌噴射泵 相對應的容積，以便當作為噴射部件的共軌噴射器應被檢測時，按照類型 地描摹共軌高壓泵的壓力變化過程。
權利要求
1.用于檢測噴射部件的測試裝置，包括一控制單元(50，150，250)；一由該控制單元(50，150，250)控制的壓力產(chǎn)生單元(10，110，210)；一被測件夾持單元(40，140，240，340)，該被測件夾持單元被設置用于連接被測件并與所述壓力產(chǎn)生單元(10，110，210)相連接，其特征在于，所述控制單元(50，150，250)控制所述壓力產(chǎn)生單元(10，110，210)，使得所述壓力產(chǎn)生單元(10，110，210)在所述被測件夾持單元(40，140，240，340)上設置用于可連接的被測件的、不同的、可選的壓力變化過程。
2. 根據(jù)權利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述壓力產(chǎn)生單元 (10， 110， 210)包括一高壓泵以及一與該高壓泵連接的節(jié)流閥(30)，該節(jié)流閥的流量能借助于所述控制單元(50， 150， 250)控制。
3. 根據(jù)權利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述高壓泵是包括 一緩沖容積(20)的共軌高壓泵。
4. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的測試裝置，其特征在于，所述不 同的、可選的壓力變化過程包括一共軌高壓泵的壓力變化過程和一直列式 泵的壓力變化過程，在這些壓力變化過程之間借助一與所述控制單元(50， 150， 250)連接的選擇裝置來選擇。
5. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的測試裝置，其特征在于，所述測 試裝置包括一與所述控制單元(50， 150， 250)相連接的測量裝置，該測 量裝置與所述被測件夾持單元(40， 140， 240， 340)和所述壓力產(chǎn)生單元(10， 110， 210)是流體連通的，該測量裝置被設置用于測量所述被測件 上的、選自下述集合中的至少一個物理量質(zhì)量、流速、體積流量、質(zhì)量 流量、壓力、溫度、流量及應力。
6. 根據(jù)權利要求5所述的測試裝置，其特征在于，當所述被測件是一 噴嘴支架組合時，所述物理量包括壓力、體積流量和質(zhì)量，所述測量裝置 被設置來測量第一和第二打開壓力，當所述被測件是一噴射器時，所述測 量裝置還被設置來測量在所屬壓力下的排出量和回流量。
7. 根據(jù)上述權利要求中任一項所述的測試裝置，其特征在于，所述控 制單元(50, 150， 250)包括一存儲器(260)，在該存儲器中存儲有至少 兩個控制特性，所述至少兩個控制特性與至少兩個相應的不同的可選的壓 力變化過程的各自的隨時間的變化相應，所述控制單元(50， 150， 250) 基于這些可選的壓力變化過程產(chǎn)生用于控制所述壓力產(chǎn)生單元(10， 110， 210)的電信號。
8. 用于檢測噴射部件的方法，具有以下步驟 借助一壓力產(chǎn)生單元(10， 110， 210)產(chǎn)生一第一壓力變化過程； 將所述壓力產(chǎn)生單元(10， 110， 210)調(diào)節(jié)到一與所述第一壓力變化過程不同的第二壓力變化過程上；以及借助所述壓力產(chǎn)生單元(10， 110， 210)產(chǎn)生一第二壓力變化過程， 其中所述壓力產(chǎn)生單元(10， 110， 210)的調(diào)節(jié)包括對所述壓力產(chǎn)生單元 (10， 110， 210)的控制的調(diào)節(jié)，而不對所述壓力產(chǎn)生單元(10， 110， 210) 進行實體改變。
9. 根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一和第二壓力變 化過程是由一共軌高壓泵產(chǎn)生的不同的時間變化過程，所述方法包括步驟根據(jù)所述第一壓力變化過程或者根據(jù)所述第二壓力變化過程控制所述 共軌高壓泵，其中，所述第一和第二壓力變化過程是模仿一直列式泵的特 性的壓力變化過程。
10. 根據(jù)權利要求8或9所述的方法，該方法還包括步驟 測量一壓力、 一流量、 一噴射量或一回流量，根據(jù)一與借助于一直列式泵對噴射部件的檢測相應的分析處理過程在遵循一個或多個標準值方面 對所述壓力、流量、噴射量或回流量進行分析處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測噴射部件的測試裝置，該裝置具有控制單元；由該控制單元(50，150，250)控制的壓力產(chǎn)生單元(10，110，210)和被測件夾持單元(40，140，240，340)，該被測件夾持單元用于連接被測件并與所述壓力產(chǎn)生單元相連接，其中所述控制單元這樣控制所述壓力產(chǎn)生單元，使得所述壓力產(chǎn)生單元在被測件夾持單元設置用于可連接的被測件的不同的、可選壓力變化過程。本發(fā)明還涉及一種用于檢測噴射部件的方法，該方法具有以下步驟借助于壓力產(chǎn)生單元產(chǎn)生第一壓力變化過程；將壓力產(chǎn)生單元調(diào)節(jié)到與第一壓力變化過程不同的第二壓力變化過程上；以及借助于壓力產(chǎn)生單元產(chǎn)生第二壓力變化過程，其中調(diào)節(jié)壓力產(chǎn)生單元包括調(diào)節(jié)對壓力產(chǎn)生單元的控制，而對壓力產(chǎn)生單元不進行實體改變。
文檔編號F02M65/00GK101631952SQ200880005754
公開日2010年1月20日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權日2007年2月22日
發(fā)明者D·施特拉克, G·呂特爾斯, J·格澤, M·蒂默爾 申請人:羅伯特·博世有限公司