SE511132C2 - Sätt och anordning vid kalibrering av en volymbestämningsanordning - Google Patents

Description

511132 2 10 15 20 25 30 35 talet pulser som alstras av pulsgivaren bestäms. Eftersom antalet avgivna pulser från pulsgivaren är olika för olika volymmätanordningar, beroende på tillverknings- toleranser och slaglängden hos kolvarna kommer olika pro- portionalitetsfaktorer erhållas för olika volymmätanord- ningar.

Normalt matas emellertid pulserna från en pulsgivare direkt till ett volymräkneverk som räknas upp med ett förutbestämt belopp varje gång den mottar ett förutbe- stämt antal pulser. Det är då önskvärt att proportionali- tetsfaktorn mellan antal pulser och volym är densamma för olika volymmätanordningar. Med andra ord skall samma antal pulser alltid matas till räkneverket vid utmatning av en given volym bränsle, oberoende av pulsgivarens funktion.

Detta kan man åstadkomma genom att manuellt ställa in slaglängden på kolvarna i mätkammaren så att det önskade förhållandet mellan pulser och volym erhålles.

Det kan emellertid krävas åtskilliga försök innan det önskade förhållandet erhålles och detta är därför en tidsödande och onoggrann kalibreringsmetod.

I ovannämnda DE 29 26 451 placeras i stället en pulskorrektionsenhet efter pulsgivaren. I denna puls- korrektionsenhet multipliceras det under en arbetscykel räknade antalet pulser med en korrektionsfaktor, så att det önskade förhållandet mellan pulser och volym erhål- les. Korrektionsfaktorn bestäms genom kalibrering, varvid ett önskat antal pulser per arbetscykel jämförs med ett erhållet antal pulser och en korrektionsfaktor beräknas på basis av förhållandet mellan det erhållna antalet pulser och det önskade antalet pulser. Denna korrektions- faktor ställs sedan in manuellt med hjälp av ett ställ- don. Beräkningen av korrektionsfaktorn och den manuella inställningen av denna är emellertid en källa till fel och ökar dessutom risken för att någon manipulerar med anordningen. 10 15 20 25 30 35 Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att an- visa ett sätt att kalibrera en volymbestämningsanordning av den inledningsvis angivna typen, vilket sätt är snabbt och enkelt att utföra och minimerar riskerna för fel.

Ett speciellt ändamål är härvid att kalibreringen skall kunna utföras med så få manuella operationer som möjligt.

Ett annat ändamål är att åstadkomma en anordning av den inledningsvis angivna typen som kan kalibreras enkelt och snabbt med liten risk för fel.

Dessa ändamål uppnås med ett sätt och en anordning som har de i patentkravet 1 resp 6 angivna särdragen.

Föredragna utföringsformer av sättet och anordningen anges i underkraven.

Sättet enligt uppfinningen avser alltså kalibrering av en anordning för bestämning av volymen bränsle som matas ut från en bränslepumpenhet, vilken anordning inne- fattar en pulsgivare, som är anordnad att alstra pulser i beroende av bränslevolymflödet vid utmatningen, och organ för korrektion av det av pulsgivaren alstrade antalet pulser med hjälp av minst en korrektionsfaktor så att väsentligen ett förutbestämt antal pulser per volymsenhet bränsle som matas ut avges.

Med ”väsentligen ett förutbestämt antal pulser” menas här att anordningen kan vara så utformad att den inte alltid avger exakt ett förutbestämt antal pulser per volymsenhet, men att avvikelsen är så liten att önskad mätnoggrannhet kan uppnås.

Vid sättet enligt uppfinningen ges en signal till anordningen som skall kalibreras att kalibrering skall utföras. Signalen kan ges på en mängd olika sätt, t ex på optisk, elektrisk eller magnetisk väg.

Därefter bringas bränslepumpenheten att mata ut en kalibreringsvolym av ett flertal förutbestämda kalibre- ringsvolymer. Den utmatade volymen kan användaren be- 511132 511 132 4 10 15 20 25 30 35 stämma på känt sätt med hjälp av en i förväg kalibrerad kanna.

Resten av kalibreringen hanteras automatiskt av volymbestämningsanordningen, som räknar det antal pulser som pulsgivaren alstrar vid utmatning av kalibrerings- volymen, identifierar kalibreringsvolymen, bestämmer korrektionsfaktorn och lagrar denna för användning vid volymbestämningen.

Korrektionsfaktorn beräknas på basis av det av puls- givaren räknade antalet pulser, pà kalibreringsvolymen och pà det förutbestämda antalet pulser som motsvarar kalibreringsvolymen.

Detta är ett mycket enkelt sätt att utföra kalibre- ringen. Eftersom anordningen själv beräknar korrektions- faktorn undanröjs väsentligen risken för felaktiga beräk- ningar, felaktiga inställningar och manipulationer.

Kalibreringen går snabbt att utföra eftersom den blir korrekt direkt och inte kräver några manuella inställ- ningar.

Den enda information som anordningen behöver utöver det räknade antalet pulser som erhålles från pulsgivaren är information om det förutbestämda antalet pulser per volymsenhet och storleken av kalibreringsvolymen. Det förutbestämda antalet pulser per volymsenhet lagras i an- ordningen innan den kalibreras för första gången. Vidare kan anordningen själv bestämma storleken av kalibrerings- volymen genom att jämföra det av pulsgivaren alstrade antalet pulser med det förutbestämda antalet pulser per volymsenhet. Om det förutbestämda antalet pulser är 400 pulser per liter bränsle och det erhållna antalet pulser är 2050, kan anordningen exempelvis vara anordnad att välja den mot 2050 pulser närmast svarande multipeln av volymsenheten, dvs 5 liter. Alternativt kan kalibreringen alltid göras för samma volym, varvid denna volym kan lag- ras i anordningen. Om kalibreringen kan utföras för flera olika volymer, kan olika pulstal som svarar mot dessa 10 15 20 25 30 35 5 M s11 13š. olika volymer vidare lagras i anordningen. De önskade pulstalen kan härvid exempelvis anges med intervall eller toleranser.

I ett speciellt föredraget utförande bestäms korrek~ tionsfaktorn till att vara ett heltal N, ett och som är sådant att om korrektionsorganen utför som är större än endera av åtgärderna att bortse från en puls för var Nze alstrade puls och att mata ut en puls utöver de alstrade pulserna för var Nze alstrade puls vid räkning av antalet pulser under utmatning av bränsle avger anordningen väsentligen nämnda antal pulser per volymsenhet.

En kalibrerbar volymbestämningsanordning enligt upp- finningen har en pulsgivare och korrektionsorgan för korrektion av det av pulsgivaren alstrade antalet pulser.

Pulsgivaren kan vara av vilken som helst typ, optisk, magnetisk eller annan, som alstrar pulser i beroende av ett volymflöde. Den kan påverkas pà något lämpligt sätt av bränslevolymflödet var som helst mellan en pump och en pistolventil för utmatning av bränsle. Företrädesvis är pulsgivaren dock ansluten till en axel som påverkas av flödet genom en mätkammare pà samma sätt som i den kända tekniken.

Korrektionsorganen, som företrädesvis är realiserade med hjälp av en processorenhet med tillhörande program- vara, men som även kan vara realiserade med diskreta logikkretsar eller en kombination därav, avger alltså ett antal pulser som på ett känt sätt representerar en volym.

Anordningen kan vidare innefatta organ för omvandling av de av korrektionsorganen avgivna pulserna till volym, men denna omvandling kan också göras utanför själva volym- bestämningsanordningen.

För genomförande av kalibreringen har anordningen vidare en räknare, en kalibreringsingàng, en signal- behandlingsanordning och ett minne. Dessa komponenter kan användas enbart för kalibrering, men de utgör företrädes~ vis del av korrektionsorganen och används då även vid volymbestämning. 511 132 6 10 15 20 25 30 35 Signalbehandlingsanordningen och räknaren realiseras företrädesvis med hjälp av en processorenhet med till- hörande programvara. Denna realisering medger enkelt underhåll och uppgradering av funktionen.

I ovanstående beskrivs kalibreringen såsom utförd för pulser. Naturligtvis kan den utföras på precis samma sätt om man istället för pulser räknar pulsflanker. För att inte i onödan tynga beskrivningen hänvisas i denna ansökan enbart till pulser. Detta begrepp skall alltså här även innefatta pulsflanker.

Kort beskrivning av ritningarna I det följande kommer uppfinningen att beskrivas genom exempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig l visar ett schematiskt blockschema över en kalibrerbar anordning för genomförande av volymbestäm- ning; och Fig 2 visar ett flödesschema för ett föredraget ut- förande av kalibreringen enligt uppfinningen.

Beskrivning av föredragna utföringsexempel I fig 1 visas schematiskt hur en automatiskt kali- brerbar anordning 1 för bränslevolymbestämning kan vara uppbyggd och placerad. I denna utföringsform innefattar anordningen en pulsgivare 2, en pulskorrektionsenhet 3, en bränslepumpdator 4 och ett volymräkneverk 5.

Anordningen 1 är avsedd att vara placerad i en bränslepumpenhet. Pulsgivaren 2 är anordnad att alstra pulser i beroende av bränslevolymflödet vid utmatningen från bränslepumpenheten. För detta ändamål är pulsgivaren 2 placerad intill bränslepumpenhetens mätorgan 8. Beroen- de pà typen av pulsgivare, kan någon del av pulsgivaren 2 dessutom vara placerad i mätorganet.

Pulsgivaren 2 avger pulser PA till pulskorrektions- enheten 3, vilken innefattar en processorenhet 6 med tillhörande minne 7 för lagring av korrektionsfaktorer och program för utförande av kalibreringen enligt uppfin- 10 15 20 25 30 35 511 132 ningen och volymbestämning. Pulskorrektionsenheten 3 har vidare en ingång 9, på vilken en operatör kan mata in en kalibreringssignal. När pulskorrektionsenheten 3 är kor- rekt kalibrerad, korrigerar den antalet pulser pà så sätt att när en förutbestämd volym bränsle strömmar genom mät- organet kommer pulskorrektionsenheten 3 alltid att avge väsentligen ett förutbestämt antal pulser oberoende av hur många pulser den specifika pulsgivaren avger för den förutbestämda volymen.

Vid volymbestämning matas det korrigerade antalet pulser PK löpande till pumpdatorn 4, där pulserna bear- betas pà traditionellt sätt och används för styrning av volymräkneverket 5, som visar utmatad volym för använ- daren. Pumpdatorn 4 kan alltså fungera pà samma sätt för alla bränslepumpenheter oberoende av den specifika puls- givarens 2 funktion, eftersom den alltid kommer att motta väsentligen samma antal pulser per volymsenhet.

I det följande beskrivs, under hänvisning till flödesschemat i fig 2, hur pulskorrektionsenheten 3 kan kalibreras för en specifik pulsgivare 2. I detta exempel antas att pulsgivaren alstrar fler pulser per volymsenhet än det förutbestämda, ideala antalet pulser per volyms- enhet som skall matas ut från pulskorrektionsenheten 3 och att korrektionen görs genom att med jämna mellanrum hoppa över utmatningen av en puls från pulskorrektions- Vidare förutsätts att det förutbestämda antalet pulser per volymsenhet redan har lagrats i minnet 7, enheten. liksom ett antal pulsintervall som vart och ett motsvarar en bestämd kalibreringsvolym.

När pulskorrektionsenheten skall kalibreras, försät- ter operatören pulskorrektionsenheten 3 i kalibreringsmod genom att ge en kalibreringssignal på ingången 9 till en- heten. Detta kan t ex ske genom att operatören trycker på en kalibreringsknapp. När pulskorrektionsenheten detekte- steg 201, genomför den nedan beskrivna steg vid den följande utmat- rar att den befinner sig i kalibreringsmod, 511132 10 l5 20 25 30 35 ningen av bränsle. Om den inte befinner sig i kalibre- ringsmod, behandlar pulskorrektionsenheten den följande utmatningen av bränsle som en normal utmatning för vilken steg 202.

När operatören har försatt pulskorrektionsenheten i volymen skall bestämmas, kalibreringsmod, matar operatören ut en förutbestämd volym bränsle från bränslepumpenheten. Under utmatningen räknar pulskorrektionsenheten det antal pulser som puls- givaren alstrar under utmatningen, steg 203.

När den av operatören valda volymen bränsle har matats ut, vilket operatören bestämmer med hjälp av en kalibrerad kanna, ger operatören signal på ingången 9 till pulskorrektionsenheten 3 att utmatningen är avslu- tad. När pulskorrektionsenheten 3 detekterar denna sig- nal, steg 204, går den vidare till steg 205 och bestämmer vilken volym som har matats ut. Detta görs genom att jäm- föra det räknade antalet pulser med de i minnet 7 lagrade pulsintervallen. Om det räknade antalet pulser ligger inom något av dessa intervall, bestämmer pulskorrektions- Om det räk- nade antalet pulser inte ligger inom något av de lagrade enheten att motsvarande volym har matats ut. pulsintervallen bestämmer den att ingen volym har kunnat identifieras, steg 206, och att kalibreringen därför inte steg 207.

Om en utmatad volym har identifierats, beräknar kan göras, varefter kalibreringen avbryts, pulskorrektionsenheten, i steg 208, en första korrek- tionsfaktor N enligt följande: N = INT (A/(A-k)) där INT är heltalsdelen av uttrycket inom parentes, A är antalet pulser som mottagits från pulsgivaren, k är det förutbestämda, ideala antalet pulser för den identifie- rade, utmatade volymen och N anger antalet pulser som pulskorrektionsenheten skall ta emot innan den skall låta bli att mata ut en puls för åstadkommande av en korrek- tion. 10 15 20 25 30 35 9 is1ii1z2 Därefter bestämmer pulskorrektionsenheten, steg 209, en andra korrektionsfaktor M enligt följande: M = k/(k-INT(A*(N-l)/N)) där INT, A, k och N har samma betydelse som ovan. M an- vänds för korrektion av det decimalfel som kan uppstå vid korrektion med hjälp av korrektionsfaktorn N. Decimal- felskorrektionen består i att pulskorrektionsenheten, för var Mze mottagen puls, låter bli att utföra den följande korrektionen som utförs för var Nze puls.

Slutligen lagras N och M i minnet 7 i pulskorrek- steg 210, Företrädesvis lagras även det av pulsgivaren 2 alstrade tionsenheten, innan kalibreringen avslutas. antalet pulser A i minnet.

Exempel Antag att det ideala antalet pulser är 400 pulser per liter och att det i minnet 7 lagrade pulsintervallet för 5 liter bränsle är 2000-2160 pulser. Antag vidare att, under kalibrering, mottager pulskorrektionsenheten 2077 pulser från pulsgivaren vid utmatning av 5 liter bränsle från bränslepumpenheten. Pulskorrektionsenheten bestämmer då att 5 liter har matats ut och att det ideala antalet pulser är 2000. Pulskorrektionsenheten beräknar vidare N enligt följande: N=INT (2077 / (2077-2000)) = 26. Detta betyder alltså att vid volymbestämningen skall var 26:e puls hoppas över för att väsentligen det ideala antalet pulser skall matas ut från pulskorrektionsenhe- ten.

Genom användning av korrektionsfaktorn N kommer inte exakt det ideala antalet pulser erhållas i alla situa- tioner. Det antal pulser som erhålls vid utmatning av 5 liter bränsle kan bestämmas enligt följande: p=INT(A*(N-l)/(N)), vilket i detta exempel blir 1997, vilket ger ett fel på 0,15%.

För att ytterligare minska felet används den andra som i detta fall blir 666. pulskorrektionsenheten har mottagit 666 pulser skall korrektionsfaktorn M, När w' 511 132 10 alltså den nästföljande korrektionen genom överhoppning inte utföras. I detta exempel ger användning av M att pulskorrektionsenheten kommer mata ut 2000 pulser för 5 liter.

Kalibreringen kan naturligtvis utföras för flera olika volymer. Vidare kan kalibreringen utföras för olika flödeshastigheter, varvid flödeshastigheten vid utmat- ningen kan bestämmas genom att räkna antalet alstrade pulser per tidsenhet. Olika korrektionsfaktorer för olika flödeshastigheter kan lagras.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 11k S11 34132 PATENTKRAV

1. Sätt att kalibrera en anordning för bestämning av volymen bränsle som matas ut från en bränslepumpenhet, vilken anordning innefattar en pulsgivare, som är anord- nad att alstra pulser i beroende av ett bränslevolymflöde, vid utmatningen av bränsle, och organ för korrektion av det av pulsgivaren alstrade antalet pulser med hjälp av minst en korrektionsfaktor så att korrektionsorganen av- ger väsentligen ett förutbestämt antal pulser per volyms- enhet bränsle som matas ut, innefattande stegen att - ge signal till anordningen att kalibrering skall utföras; - bringa bränslepumpenheten att mata ut en kalibre- ringsvolym av ett flertal förutbestämda kalibrerings- volymer; - bringa korrektionsorganen att automatiskt: - räkna det antal pulser som pulsgivaren alst- rar vid utmatningen av kalibreringsvolymen; - identifiera vilken av nämnda flertal förutbe- stämda kalibreringsvolymer som har matats ut genom jämförelse av det räknade antalet pulser med minst ett på förhand i anordningen lagrat pulstal; - bestämma nämnda minst en korrektionsfaktor med hjälp av det räknade antalet pulser och det förutbestämda antal pulser som motsvarar den iden- tifierade kalibreringvolymen; och - lagra nämnda minst en korrektionsfaktor i korrektionsorganen för användning vid bränsle- volymbestämning.

2. Sätt enligt krav 1, på förhand i anordningen lagrat pulstal utgörs av det vid vilket nämnda minst ett förutbestämda antalet pulser per volymsenhet bränsle som matas ut.

3. Sätt enligt krav l eller 2, vid vilket nämnda minst ett pulstal utgörs av ett flertal pulstal, varvid varje pulstal motsvarar en av nämnda flertal förutbe- 511 132 12; 10 15 20 25 30 35 stämda kalibreringsvolymer, och vid vilket korrektions- organen jämför det räknade antalet pulser med nämnda flertal pulstal för bestämning av den utmatade kalibre- ringsvolymen.

4. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket nämnda minst en korrektionsfaktor bestäms till att vara ett heltal N, om korrektionsorganen utför endera av åtgärderna att som är större än ett och som är sådant att bortse från en puls för var N:e alstrade puls och att mata ut en puls utöver de alstrade pulserna för var N:e alstrade puls vid räkning av antalet pulser under utmat- ning av bränsle avger anordningen väsentligen nämnda antal förutbestämda pulser per volymsenhet.

5. Sätt enligt något av föregående krav, vid vilket steget att bringa bränslepumpenheten att mata ut en kali- breringsvolym av ett flertal förutbestämda kalibrerings- volymer innefattar att använda en kalibrerad kanna utan- för bränslepumpenheten som en volymsreferens.

6. Kalibrerbar anordning för bestämning av volymen bränsle som matas ut från en bränslepumpenhet, vilken (2), att alstra pulser i beroende av ett bränslevolymflöde vid anordning innefattar en pulsgivare som är anordnad utmatningen av bränsle, och organ (3) för korrektion av det av pulsgivaren alstrade antalet pulser med hjälp av minst en korrektionsfaktor så att korrektionsorganen avger väsentligen ett förutbestämt antal pulser per volymsenhet bränsle som matas ut, vilka korrektionsorgan (3) innefattar en ingång (9) för mottagning av en signal om att kalibrering skall utföras; en räknare (6) för räkning av antalet pulser som alstras av pulsgivaren vid utmatning av en kalibreringsvolym; en signalbehandlings- (6), minst en korrektionsfaktor när den mottar nämnda signalen anordning vilken är anordnad att bestämma nämnda om att kalibrering skall utföras; samt ett minne (7) för lagring av nämnda minst en korrektionsfaktor, k ä n - n e t e c k n a d av att signalbehandlingsanordningen (6) är anordnad att identifiera vilken av ett flertal 10 15 20 13 511 132 förutbestämda kalibreringsvolymer som har matats ut genom jämförelse av det räknade antalet pulser vid utmatningen av kalibreringsvolymen och minst ett på förhand i anord- ningen lagrat pulstal och att bestämma nämnda minst en korrektionsfaktor med hjälp av det räknade antalet pulser och det förutbestämda antalet pulser som motsvarar den identifierade kalibreringsvolymen.

7. Anordning enligt krav 6, varvid nämnda minst ett på förhand i anordningen lagrat pulstal utgörs av det förutbestämda antalet pulser per volymsenhet, som är lagrat i minnet (7).

8. Anordning enligt krav 6 eller 7, varvid nämnda minst ett på förhand i anordningen lagrat pulstal utgörs av ett flertal pulstal, nämnda flertal förutbestämda kalibreringsvolymer och som SOITI Vart OCh ett IHOtSVarâI En âV är lagrat i minnet (7). 7 eller 8, naren och signalbehandlingsanordningen är realiserad med

9. Anordning enligt krav 6, varvid räk- hjälp av en processorenhet med tillhörande programvara.