CN105518430B - 用于持续测量内燃机的动态燃料消耗的装置和方法 - Google Patents

Abstract

为了持续测量具有设置在内燃机燃料系统(7)流出侧(12)回流管路(11)中的排气箱(10)的内燃机的动态燃料消耗，在该排气箱(10)的接口处设有液位调节装置(15)，该排气箱也与通向内燃机燃料系统(7)的输入管路(13)连接，所述液位调节装置具有循环泵(22)以及与该循环泵连接的、被持续穿流的、根据待调节液位而更多或更少地打开的调节阀(9)。由此可避免内燃机在特定运行状态中的视在消耗，但也可作为校正考虑该视在消耗。

Description

用于持续测量内燃机的动态燃料消耗的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于持续测量内燃机的动态燃料消耗的装置，包括设置在内燃机燃料系统的流出侧的回流管路中的排气箱，该排气箱也与测量系统的输入管路连接以用于供应内燃机燃料系统，并且该排气箱具有用于至少尽可能保持填充容积中的燃料量恒定的液位调节装置。此外，本发明也涉及一种相应的方法，在该方法中，将从内燃机燃料系统回流的未消耗的燃料在排气箱中排气并且再次供应给内燃机燃料系统流入侧的入口，所述排气箱的液位至少尽可能保持恒定。

背景技术

对于内燃机的研究和开发而言重要的是，实时并且精确地测量燃料消耗，该燃料消耗是指每单位时间实际进入内燃机燃烧室的燃料量。在测试台上或在具体应用中通常从燃料箱向内燃机供应液态燃料、如汽油或柴油，在此根据用于向燃烧室引入燃料的系统的类型——在许多情况下是喷油系统——存在多余的燃料，这些燃料另外也用于冷却和润滑喷油系统并且通过回流管路又被输送到燃料箱中。回流的燃料在那里具有燃料箱中给定的温度水平以及被去除了可能以气泡形式存在的气体含量。在这种具有回流的系统中，燃料消耗通过供应和回流的燃料量之间的差值得出，下述测量装置已证明对于测量是有效的：

来自燃料箱的燃料基于重力或借助燃料泵被输送给用于测量燃料输入的消耗传感器并且进一步输送给调节单元，在该调节单元中，一方面借助泵并且必要时借助压力调节器调节出所需的燃料过压或燃料负压；另一方面且特别是在那里借助热交换器调节出定义的燃料温度。内燃机的喷油系统从该调节单元中抽取燃料(燃料供给)。在内燃机喷油系统内部(并且因此消耗测量通常不能进行，或只能通过由内燃机控制装置(ECU)输出的关于例如油轨压力的数据进行)在许多情况下前级泵产生负压，高压泵产生高压并且压力或流量控制系统产生内燃机控制装置要求的用于供应喷射器的供应压力(油轨压力、大多时候只是高压)。多余的燃料在这种装置中以通常极低的过压进入燃料回流管路和在消耗测量系统中并行于内燃机设置的旁通管路中，大多时候设置在那里的压力调节系统确保，供给和回流具有小到可以忽略的压差或存在在系统中为供给预规定的压力。旁通管路对于与内燃机当前燃料消耗无关的且在整个测量回路中始终剧烈进行的燃料循环是必要的并且该旁通管路能实现调节单元中温度调节的快速响应。

由于测量的原因，内燃机的燃料回流不能再从消耗传感器旁直接流入燃料箱中，而是必须保留在测量回路中并且因此被输送给在消耗传感器和调节单元之间的管路中。这在回流燃料中所含的气态量小到可以忽略时很容易实现。但在一些此类系统中，回流燃料输送的气体量(来自内燃机的汽化燃料和可能情况下压缩空气和燃烧气体)可能相当显著，因此进入燃料回路中的气体体积不仅影响内燃机的功能，而且也构成负的视在消耗并且因此显著干扰测量。因此，必须尽可能从回流燃料中完全分离气体。为此已知，在回流燃料和由消耗传感器供应的燃料汇合前或交汇处设置所谓的排气箱，从而调节单元和因此内燃机可被供应以不含气泡的燃料。该排气箱必要时也在燃料和其上方的气体中的相对于环境压力升高或降低的压力中运行，以便尽可能好地模仿具有高于或低于内燃机而设置的燃料箱或具有燃料抽吸泵的真实情况。

现在为了可以使设置在这种装置的燃料入口中的消耗传感器实时并且精确地测量实际消耗并且尽可能不显示视在消耗，整个测量回路(并且特别是具有相对大体积的排气箱)中的燃料量必须尽可能保持恒定。出于此原因，在已知的这种燃料消耗测量装置中(例如参见EP 1729100 A1、US 5708201或AT 505 014 B1)，在排气箱上设置输入阀，该输入阀由浮球体控制并且在排气箱中的液位低于特定水位时打开入口。由此可确保从消耗传感器正好有如此多的燃料进入排气箱中，以致排气箱中的燃料量保持恒定。但这仅在下述条件下正常运行，即，在任何时刻通过供给从排气箱抽取的燃料量多于通过回流输送的燃料量。但实际上输送的体积完全有可能暂时多于抽取的体积，例如在内燃机关断时当存储于喷油系统高压部中的燃料量回流时，或当喷油量和内燃机转速减少(下降)时如此。在这种情况下，尽管入口封闭，但液位进一步升高并且消耗传感器在输入阀截止的情况下不将该回流显示为负的视在消耗，而是显示为零消耗。一旦从测量回路中抽取的体积又多于回流的体积，排气箱中升高的水位可逐渐降低，直到输入阀再次打开，以便使水位不再下降，因此消耗传感器从该时刻起才能再次正确测量消耗。这特别是当内燃机在回流管路具有大的气体量时导致很大问题和测量不精确性：例如在大柴油发动机中输送的气体量可能暂时是回流燃料体积的数倍。

此外，在测量回路中存在这样的区域，在这些区域中，其中所含的燃料量不可避免地变化、特别是如具有气泡和升高温度的燃料回流以及原则上内燃机喷油系统中的体积，消耗测量系统不能或只能通过内燃机控制装置(ECU)的数据输出来检测所述体积。存储于测量回路中的燃料量的任何变化都构成视在消耗，并且只要该视在消耗引起消耗传感器中的相应燃料流量，所述变化就被消耗传感器记录为通过发动机中的燃烧产生的燃料消耗。因此，由消耗传感器示出的消耗并不是实际燃料消耗，而是也包含通常被视为测量误差的视在消耗。

发明内容

本发明的任务在于，避免已知的用于连续测量内燃机的动态燃料消耗的装置和方法中的上述缺点并且改善这种装置和这种方法，使得测量回路中所含的燃料量在所有可能的运行条件下都尽可能保持恒定并且尽可能精确地在确定内燃机实际燃料消耗时在计算方面考虑测量回路中所含燃料量剩余的并且可能无法避免的变化。

该任务在根据本发明的装置中这样解决：位于排气箱的接口处的所述液位调节装置具有循环泵以及与该循环泵连接的、被持续穿流的、根据待调节液位而更多或更少地打开的调节阀。因此，在根据本发明的方法中，在排气箱接口之一处持续地进行根据液位而调节的介质输入或排出，其中，持续地进行燃料的循环流动或持续地进行气态介质的输入或排出。排气箱的调节阀因此并不像通常那样在切换点“开/闭”附近工作，而是与当前燃料消耗无关地在具有恒定流体流量的工作点中工作，所述恒定流体流量通过循环泵维持。循环泵和调节阀在此优选可设置在排气箱和燃料输入管路之间的循环管路中。也可有利地设置在排气箱的抽取管路中或该排气箱的排气接口处。

在根据本发明的方法中可以相应有利的是，燃料在排气箱和燃料的入口或抽取管路之间进行持续的循环流动。另一方面也可以有利的是，气态介质在排气箱的排气接口处进行持续地输入或排出。

在所有方案中，相应介质或者说持续的介质流可通过受控打开的调节阀根据其安装位置持续地流入排气箱或流出排气箱，由此一方面可进行无滞后的液位调节并且另一方面可考虑最终待保持恒定的燃料量的上升和下降。

在调节阀和循环泵中流动的流体因此可以(有利地)是排气箱接口之一处的无气泡的燃料，或者甚至也可以是排气箱排气管路中的气体或空气。

在上述实施方式之一中，由循环泵维持的、离开或再次进入排气箱中的流体(燃料和/或排气)的循环流动导致，流体通过部分打开的调节阀持续流入排气箱中。在此，调节阀的根据被排气箱中的燃料液位控制的调节位置决定排气箱应被输送还是被抽取更多的流体。通过这种方式保持燃料箱中液位恒定并且避免燃料箱否则可能的过填充。

有利的是且一般来说，循环泵如此运行，使得该循环泵从较低的压力水平向较高的压力水平输送流体。因此，根据系统中提供的压力比也可以有利的是，反转上述流动方向，使得持续穿流调节阀的流体并非流入燃料箱而是流出燃料箱。

在本发明的另一种方案中，可并行于循环泵设置有减压阀。当由循环泵产生的压差高于允许值时，减压阀打开并且相应降低不允许的高压。

在按照本发明的装置的另一种方案中规定，排气箱具有至少两个通过嵌件分离的区域，所述区域以小到可以忽略的流动阻力液压连通并且在它们的连接处具有始终相等的压力。现在当被以平稳且无气泡的燃料填充的区域之一中的液位被用于控制调节阀并且保持恒定时，通过这种方式实现，在相应的几何形状下(即填充容积正比于填充高度)并且在压力与温度另外保持条件不变时，整个排气箱中所含的燃料量可保持恒定并且基本上与另一用于分离气体的区域的起泡和填充高度无关。在此有利的是，有可能起泡并且含有气泡的燃料进入一个用于最佳分离夹带的气泡的区域中，这例如可通过嵌入的栅格、网格或挡板——它们被以适当的流速经过——或可通过气旋类装置或类似物辅助。越过阻止进一步夹带起泡的嵌件，燃料从该气体分离区域实际上无气泡且平稳地进入另一区域，有利的是在该另一区域中量取液位以控制调节阀，例如以常见方式借助浮球体或通过根据许多可能的测量原理(电容、电感、光学、热学、声学等)之一工作的传感器进行量取。

具有调节阀的排气箱可设置在由消耗传感器供应的燃料和从内燃机回流的燃料的交汇处，在此有利的是，调节阀和循环泵设置在从消耗传感器到排气箱中的燃料入口中并且燃料泵持续从排气箱抽吸无气泡的燃料并且将其供应到消耗传感器和输入阀之间的管路中。通过这种方式不仅可通过进一步打开调节阀抵抗排气箱中液位即将发生的下降和来自消耗传感器的增加的输入量，而且也可抵抗即将发生的液位上升，其方式是，使输入阀更低程度地打开并且使循环泵将多余的燃料输送给消耗传感器，从而该消耗传感器可实时测量该瞬时负消耗。因此使用所谓的“开放式”消耗传感器，该“开放式”消耗传感器也允许回流并且可正确检测该回流。

在用于按照本发明的装置的调节阀的设计中，当然应注意，穿流调节阀的流体量由循环流动和输入流动或排出流动之和得出。

根据本发明的一种特别优选的方案，具有调节阀的排气箱设置在内燃机附近，优选设置在旁通管路和回流管路的交汇处。通过这种方式，回流管路直至与燃料入口的连接处都以无气泡的燃料运行，因此不仅在排气箱中，而且在回流中所含的燃料量也可基本上保持恒定。

在燃料作为循环流体的情况下，在测量系统中也可将另外需要的燃料泵直接用作循环泵，所述另外需要的燃料泵例如是设置在用于从燃料箱抽取燃料的输入管路中的泵或设置在调节单元中用于维持整个测量回路中的循环的泵。通过这种方式可进一步避免与此有关的花费。

在循环泵和调节阀设置在排气箱排气接口处的情况下可始终确保引入或抽取完全正确的排气量或空气，以便维持排气箱中的液位和回流中的压力并且使之保持恒定。在此情况下并且当排气箱中的压力应保持为大于环境压力时，有利的是，内燃机压缩空气网的压缩机泵(如存在)可直接用作循环泵并且将压缩空气输送到排气箱中用以维持排气流。

但在许多情况中在后一种背景下也有利的是，调节阀被无气泡的燃料穿流，为此有利的是，调节阀设置在排气箱的抽取管路中、即在供给中通往消耗传感器和调节单元的回流管路中。但在此应当注意调节的正负符号：抽取管路中的调节阀在液位上升时须进一步打开并且在液位下降时须进一步关闭。此外在这种布置中有利的是，已存在于调节单元中的燃料泵可直接用作循环泵，该燃料泵维持整个测量回路中燃料的持续循环。

此外有利的是，可设置有附加的、用于调节回流燃料温度的调节单元。为了目标：使测量回路中的燃料量尽可能保持恒定，根据要求调节供给的压力和温度是不够的，而也应使回流和排气箱在最佳且尽可能恒定的温度下运行并且因此应将从内燃机进入回流中的多余热量排走。在此重要的是，在控制技术方面也考虑气泡携带的潜热及其变化。在热燃料汽化到气泡中的情况下必须施加冷却燃料的汽化热。另一方面，在气泡中所含蒸汽冷凝的情况下释放冷凝热并且加热燃料。有利的是，排气箱中气泡的分离在高燃料温度下进行，该燃料温度使燃料粘度降低并且有利于气泡的上升和逸出。例如由内燃机提供的升高的回流温度或以有利方式在回流调节中引起的自身再加热或恒温控制适合于此。为了使回流燃料与由消耗传感器供应的燃料良好地混合，两种液体应具有尽可能相同的温度，该温度尽可能恒定并且应接近供给调节的目标温度。因此特别有利的是，在排气箱分离区域和混合区域的液压连通区域中设置预调单元。在此进一步有利的是，排气箱的混合区域具有流体技术的嵌件，该嵌件促进回流燃料和由传感器输送的燃料的紊流和混合。

为了尽可能准确地在计算方面考虑测量回路中剩余的并且可能不可避免的燃料量波动——这种波动特别是基于下述变化的因素产生：

－输入的气体量(该气体特别是汽化燃料以及内燃机的压缩空气和燃烧气体)，该气体部分挤压处于测量回路中的燃料并且改变燃料的有效压缩率和有效膨胀系数；

－在测量回路(管路、软管)壁的弹性和燃料连同其中所含气体量的有效压缩率被给定时在测量回路相应的部分体积中的压力；

－在体积壁的膨胀系数和燃料连同其中所含气体量的密度的有效压力关系被给定时在测量回路相应的部分体积中的温度。

在根据本发明的方法中进一步规定，在识别阶段中，针对至少一个具有已知燃料消耗的内燃机工作点，测量并且根据至少大致确定的在测量回路的部分体积中关于燃料温度和压力的值以及根据内燃机的主要工作参量、特别是根据由内燃机控制装置(ECU)输出的关于转速、当前燃料消耗和油轨压力的值检测出现的视在消耗，之后由这些数据确定对于视在消耗重要的参数并且在实际的消耗测量中对这些参数通过建模加以考虑。这基于自身已知的具有部分体积的测量回路模型，可为这些部分体积分别假设或至少大致确定输入气体的统一的平均浓度，在这些部分体积中分别得到其中所含燃料量的统一的有效压力和温度关系，并且在这些部分体积中可测量或至少大致确定参量即压力和温度至少之一。

在识别阶段中，优选将具有零消耗的拖曳运行用作内燃机的运行模式，拖曳可(在测试台上)通过外部驱动装置或通过内燃机本身的惯性力矩或连接的飞轮或类似物进行。在此应注意，根据本发明的消耗测量(装置和方法)当然不仅可在测试台上而且也可在符合规定使用且安装的(如固定的或在车辆中的)内燃机上进行，但在非固定应用中不能排除特别是通过变化的加速度产生的干扰。

在按照本发明的方法的另外优选的方案中，可以将自身已知的自学习算法用于适应测量运行期间的变化并且用于持续优化测量精度，在此优选的是，测得或预规定的特别是关于压力、温度和燃料消耗的值以及由内燃机控制装置输出的关于转速、油轨压力和当前燃料消耗的值不仅分别与其绝对值，而且特别是也与其变化值一起被评估，以便确定这些值的与模型相关的冗余用于确定重要的系统参量、特别是体积、密度，压缩率、膨胀系数、测量管线和传感器响应特性的时间常数。在了解这类系统参量和与之相配的状态参量时，可通过建模计算当前的视在消耗并且可从当前测量值和视在消耗的计算值持续补偿或确定并且输出实际消耗。

所需参量可以按常见方式测量或大致确定。在燃料供给的部分体积中所含的燃料量显著受到在测量方法中已知的压力和温度影响。在燃料回流中，气体输入在很大程度上取决于内燃机的转速和负荷，该负荷主要与当前燃料消耗相关并且气体输入的特性曲线可大致通过在零负荷下的拖曳运行中的测量来确定。这同样适用于在内燃机点火运行后燃料回流的温度。

如此识别的测量系统模型也可有利地用于监控测量回路和用于误差诊断，其方式是，将已知或以其它方式确定的燃料消耗、优选零消耗与由测量系统确定的消耗进行比较。对此也可利用持续更新的系统参数和对可能出现的变化的观察，所述变化可为用户或服务工程师提供关于测量回路和测量系统的不允许的变化和错误的有用指示。然而，常常代替复杂的、基于模型的、借助多个仅大致已知的参数的计算，在此实用地以加法或减法方式考虑在测试运行的特征阶段中出现的视在消耗(如该视在消耗在识别阶段中被识别到)就足以显著改善测量精度。这种用于确定和考虑视在消耗特征值的特征阶段特别是以内燃机不同工作点之间的过渡为特征。例如可在冷的内燃机中并且在拖曳运行(零消耗)中执行起动停止操作并且测量在此出现的视在消耗以及必要时燃料回流的温度。在内燃机点火运行中的类似操作中出现实际上相同的视在消耗并且因此可极为简单地以加法或减法形式考虑所述视在消耗，在此有利的是，还可以利用当前的回流温度进行换算。

类似地，在快速的转速变化(转速斜坡)中可借助内燃机的当前转速和/或内燃机入口和/或出口处的燃料压力一起确定视在消耗并且随后在类似阶段中(在点火运行中)考虑该视在消耗。此外，当喷油系统的高压(油轨压力)例如在内燃机紧急停止后骤然下降时，也可借助该高压一起确定视在消耗。或者在内燃机加热期间根据燃料回流的变化的温度来确定视在消耗。在此也可有利的是，在识别阶段多次执行这种特征运行阶段并且根据其它在此变化的参数、例如根据测量回路的部分体积中变化的压力和/或温度来检测这种特征运行阶段。

附图说明

下面借助在附图中示意性示出的按照本发明的装置的实施例详细说明本发明。图1示出根据目前已知的现有技术的用于测量内燃机的动态燃料消耗的装置，图2至6以不同实施方式示出相应的按照本发明的装置的排气箱的周围的细节图，并且图7至9示出按照本发明的装置的另外的实施例。

具体实施方式

在根据图1的代表已知的现有技术的装置中，在接口1处从未进一步示出的供应管路或燃料箱抽取的燃料通过截流阀2和燃料过滤器3流向输入泵4，该输入泵具有并联连接的溢流阀5。在输入泵下游设有本来的消耗传感器6，该消耗传感器确定未进一步示出的内燃机燃料系统7的实际燃料消耗。为了精确调节燃料输入q中的压力，可设有输入压力调节器8，该输入压力调节器将借此已在压力方面预调的燃料供应到排气箱10的在此构造为浮球式阀的调节阀9上。

排气箱10与燃料系统7的流出侧12的回流管路11连接并且与调节阀9的输入管路13连接并且具有由调节阀9和相配的浮球14构成的液位调节装置15，借助该液位调节装置，在排气箱10的连同其连接管路的填充容积中的燃料量可至少尽可能保持恒定。

在通往燃料系统7的输入管路13中在排气箱10下游设有带有系统泵17的调节系统16，借助该调节系统例如可精确调节燃料压力和/或燃料温度。此外，从输入管路13分支出一个(选择性地具有压差调节器或压力调节器19的)旁通管路18，由此可将供给流和回流调节为小到可以忽略的压差或调节为针对系统中的供给流所预规定的压力。

以q_vent表示在排气箱10的排气接口20处的排气流；以q_V表示流向燃料系统7的供给流；以q_R表示燃料系统7的回流；以q_B表示经过旁通管路18的旁通流；以q_M表示测量回路进入排气箱10中的回流并且以q+q_M表示从排气箱10进入抽取管路24中的抽取流。

燃料系统7的流出侧12的多余燃料(回流q_R)——所述多余燃料另外也用于冷却和润滑燃料系统7——由于测量而不允许经过消耗传感器6被回引到燃料箱或燃料输入管路中，而是必须保留在本来的测量回路中并且因此被输送到在消耗传感器6和调节系统16之间的管路中。但由于回引的燃料所输送的气体量(汽化燃料以及也可能来自内燃机的压缩空气和燃烧气体)也可能相当大，因此这些气体必须被尽可能快地从回引燃料完全分离，为此，在回引燃料和由消耗传感器6新鲜供应的燃料汇合处上游或汇合处设有排气箱10，由此调节系统16和因此燃料系统7可被供应以无气泡的燃料。为了使消耗传感器6能够实时并且精确测量实际消耗并且一起显示尽可能小的视在消耗，整个测量区域的并且当然首先是具有相对大体积的排气箱10中的燃料量必须尽可能保持恒定。具有浮球14的调节阀9被用于此，当排气箱10中的液位低于特定水位时，浮球14打开入口。由此可确保，正好这样多的燃料从消耗传感器6到达排气箱，使得排气箱10中的燃料量保持恒定。

但对于根据现有技术的该装置而言这仅在下述条件下才正常运行，即，在任何时刻通过抽取管路24从排气箱10抽取的燃料至少等于或多于通过回流管路11输送的燃料。但例如在内燃机关断时当存储于喷油系统高压部中的燃料量回流，或当喷油量和内燃机转速减小(下降)时，输送的体积完全有可能暂时多于抽取的体积，由此在排气箱10中的液位在调节阀9截止的情况下进一步升高并且消耗传感器6不将该回流显示为负的视在消耗，而是显示为零消耗。

为了能够阻止或至少在确定实际消耗时能够考虑由存储在测量回路中的燃料量变化所引起的视在消耗和由此所产生的测量误差，根据图2至9的按照本发明的装置在排气箱10的接口之一处具有液位调节装置15，该液位调节装置借助循环泵22以及与该循环泵连接的、被持续穿流的、根据待调节液位而更多或更少打开的调节阀9不仅能实现受控的输入而且也能实现从排气箱10中受控的燃料抽取。该调节阀9因此并不像通常那样在切换点“开/闭”附近工作，而是与当前燃料消耗无关地在具有恒定流体流量的工作点中工作，这有利于尽可能恒定地精确维持填充容积。

根据图2，排气箱10在流入侧(相应于图1中的输入管路13)设有相应的循环回路并且具有被朝向排气箱10穿流的调节阀9。根据调节阀9基于浮球14的位置被更多还是更少地打开，排气箱10中的液位以此可被正向校准或负向校准。此外，并联于循环泵22另外还设有减压阀23，该减压阀在此能够实现减小通往燃料箱的循环回路中的升高的压力。

根据图3，具有循环泵22和调节阀9的循环回路设置在流入侧(输入管路13)，调节阀9现在被远离排气箱10穿流，因此，与根据图2的布置相反，循环泵22不将流体排出排气箱10，而是输送到排气箱10中。因此，在所述更多或更少打开的调节阀9被持续穿流的情况下也可以按有利的方式正向和负向校准排气箱10中的液位。减压阀23在此能够实现在输入管路13的方向上降低压力。

根据图4，循环回路设置在排气箱10的流出侧上。图1中输入管路13的或可能图1中旁通管路18的无气泡燃料的输入流q1在此在下方通入排气箱10地示出。图1中的在此未示出的内燃机12的回流的含有气泡的燃料输入流q2通过回流管路11进行。排流管路24与图1中的在此未进一步示出的调节系统16连接。因此，液位调节装置15在此包括设置在排气箱10的排流接口处的、持续被更多或更少穿流的调节阀9以及循环泵22，在此也设有减压阀23，该减压阀能够降低进入调节系统输入管路中的压力。循环回路组件9、22、23中的流动方向可如这里所示定向，当然也可按意义地比照图2和3所示来不同地定向。

根据图5，循环回路设置在排气箱10的排气侧。由浮球14控制的调节阀9因此通过循环泵22调节持续的气流，由此不仅可正向也可负向地校准排气箱中的气压和因此同样排气箱10中的液位。循环回路组件9、22、23中的流动方向可如这里所示来定向，当然也可按意义地比照图2和3所示来不同地定向。

根据图6，按照本发明的装置的排气箱10具有两个通过嵌件25分开的区域26、27，所述区域以小到可以忽略的流动阻力并且基于重力在同一水平上液压连通并且因此在它们的连接处具有始终相等的压力。此外，在与燃料系统的回流管路11连接的区域26中设有栅格状嵌件28用于改善气泡分离。属于液位调节装置15的浮球14设置在第二区域27中，该第二区域因此具有已基本上不含气泡的燃料。该第二区域用于根据例如图2至4进行液位调节或必要时也根据图5进行液位调节，这是因为排气管路20也连接到这两个区域26、27上。

根据图7的按照本发明的装置相应于已知的并且借助图1所描述的实施方式的基本结构。相同部件又具有与图1相同的附图标记。不同于图1的是，在图7中循环回路在排气箱流入侧上的根据本发明的布置结构在细节上如图2所示并且如对图2进行的上述说明一样。为避免重复，因此在此仅参照关于图1和图2的说明。

图8基本上相应于根据图3的按照本发明的设计方案结合原则上由图1已知的装置。在此也参照对图1和图3的实施方式的说明。与图1和图7不同，在根据图8的装置中未设置输入泵4和输入压力调节器8，这是因为被输送到排气箱10中并且克服那里出现的压力进行输送的循环泵22也能承担输入泵4的功能并且因此可实现该有利的节省。

在根据图9的实施方式中，排气箱10现在设置在燃料系统7的回流管路11与旁通管路18的交汇处，其中，调节阀9被远离排气箱10穿流并且调节阀位于该排气箱的流出侧上。在此有利的是，调节系统16中的系统泵17同时用作循环泵22，该系统泵维持测量回路和因此调节阀9的持续穿流。

Claims (25)

1.用于持续测量内燃机的动态燃料消耗的装置，包括设置在内燃机燃料系统(7)的流出侧(12)的回流管路(11)中的排气箱(10)，该排气箱也与测量系统的输入管路(13)连接以用于供应内燃机燃料系统(7)，并且该排气箱具有用于至少尽可能保持填充容积中的燃料量恒定的液位调节装置(15)，其特征在于，位于排气箱(10)的接口处的所述液位调节装置(15)具有循环泵(22)以及与该循环泵连接的、被持续穿流的、根据待调节液位而更多或更少地打开的调节阀(9)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，循环泵(22)和调节阀(9)设置在排气箱(10)和输入管路(13)之间的循环管路中。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，循环泵(22)和调节阀(9)设置在排气箱(10)的抽取管路(24)中。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，循环泵(22)和调节阀(9)设置在排气箱(10)的排气接口(20)处。

5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，并行于循环泵(22)设有减压阀(23)。

6.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，所述排气箱(10)具有至少两个通过嵌件(25)分离的区域(26、27)，所述区域以小到可忽略的流动阻力液压连通。

7.根据权利要求1至4中之一所述的装置，其特征在于，具有调节阀(9)的排气箱(10)设置在内燃机附近。

8.根据权利要求1至4中之一所述的装置，其特征在于，具有调节阀(9)的排气箱(10)设置于在内燃机的供给管路和回流管路(11)之间的旁通管路(18)和回流管路(11)的交汇处。

9.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，在测量系统中另外也需要的燃料泵(4、17)直接用作循环泵(22)。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，内燃机的压缩空气网的压缩机泵直接用作循环泵(22)。

11.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，附加地设有用于调节回流燃料的温度的调节系统(16)。

12.用于连续测量内燃机的动态燃料消耗的方法，其中，将从内燃机燃料系统(7)回流的未消耗的燃料在排气箱(10)中排气并且再次供应给内燃机燃料系统(7)流入侧的入口(24)，所述排气箱的液位至少尽可能保持恒定，其特征在于，在排气箱(10)的接口处进行持续的根据液位而调节的介质流动，即输入或排出，其中，持续地进行燃料的循环流动或持续地进行气态介质的输入或排出。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在排气箱(10)和燃料入口(13)之间进行燃料的持续循环流动。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在排气箱(10)和燃料抽取管路(24)之间进行燃料的持续循环流动。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在排气箱(10)的排气接口(20)处进行气态介质的持续输入或排出。

16.根据权利要求12至15之一所述的方法，其特征在于，使介质穿过部分打开的调节阀(9)持续流入排气箱(10)中。

17.根据权利要求12至15之一所述的方法，其特征在于，将持续的介质流穿过部分打开的调节阀(9)从排气箱(10)中引出。

18.用于借助根据权利要求1至11之一所述的装置和根据权利要求12至17之一所述的方法连续测量内燃机的动态燃料消耗的方法，其特征在于，在识别阶段中，针对至少一个具有已知燃料消耗的内燃机工作点，测量并且根据至少大致确定的在测量回路的部分体积中关于燃料温度和压力的值以及根据内燃机的主要工作参量检测出现的视在消耗，之后由这些数据确定对于视在消耗重要的参数并且在实际的消耗测量中对这些参数通过建模加以考虑。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述主要工作参量是由内燃机控制装置(ECU)输出的关于转速、当前燃料消耗和油轨压力的值。

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述内燃机在识别阶段中以零消耗被拖曳。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述内燃机在识别阶段中以零消耗被拖曳。

22.根据权利要求18至21之一所述的方法，其特征在于，将本身已知的自学习算法用于适应于在测试运行期间的变化并且用于持续优化测量精度。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，将测得或预规定的值以及由内燃机控制装置输出的关于转速、油轨压力和当前燃料消耗的值分别至少与它们的变化值一起评估，以便确定这些值的与模型相关的冗余用于确定重要的系统参量。

24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，将测得或预规定的关于压力、温度和燃料消耗的值以及由内燃机控制装置输出的关于转速、油轨压力和当前燃料消耗的值分别至少与它们的变化值一起评估，以便确定这些值的与模型相关的冗余用于确定重要的系统参量。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于，所述重要的系统参量是体积、密度、压缩率、膨胀系数、测量管线和传感器的响应特性的时间常数。