DE10061433A1 - Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzdüsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzdüsen, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzdüsen (24) insbesondere für Kraftfahrzeuge und insbesondere in der Fertigungsprüfung wird Prüffluid (32) von einer Einspritzdüse (24) in eine Messkammer (30) eingespritzt. Hierdurch wird ein Kolben (16) in Bewegung versetzt, welcher die Messkammer (30) wenigstens bereichsweise begrenzt. Die Bewegung des Kolbens (16) wird von einer Erfassungseinrichtung (42) erfasst, welche ein entsprechendes Messsignal (48) liefert. Um die Messgenauigkeit zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass unter Verwendung des Messsignals (48) eine Nutzgröße (Vn) und wenigstens eine Störgröße (Ve) gewonnen wird, wobei die Nutzgröße (Vn) wiederum im Wesentlichen der tatsächlichen Einspritzmenge (mi) entspricht.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren
zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzdüsen,
insbesondere für Kraftfahrzeuge und insbesondere in der
Fertigungsprüfung, bei dem ein Prüffluid von einer
Einspritzdüse in eine Messkammer eingespritzt wird und eine
Bewegung eines die Messkammer wenigstens bereichsweise
begrenzenden Kolbens von einer Erfassungseinrichtung
erfasst wird, welche ein entsprechendes Messsignal liefert.
Ein solches Verfahren ist vom Markt her bekannt und
arbeitet unter Verwendung einer Vorrichtung, die als EMI
(Einspritzmengenindikator) bezeichnet wird.
Diese besteht aus einem Gehäuse, in dem ein Kolben geführt
ist. Der Innenraum des Gehäuses und der Kolben begrenzen
eine Messkammer, die mit einem Prüföl gefüllt ist. Diese
weist eine Öffnung auf, an die eine Einspritzdüse
druckdicht ansetzbar ist. Spritzt die Einspritzdüse Prüföl
in die Messkammer ein, wird das in der Messkammer
befindliche Prüföl verdrängt. Hierdurch bewegt sich der
Kolben, was von einem Wegsensor erfasst wird. Aus dem Weg
des Kolbens kann auf die Volumenänderung der Messkammer
bzw. des dort gehaltenen Fluids und hierdurch auf die
eingespritzte Prüfölmenge geschlossen werden.
Zur Messung der Bewegung des Kolbens wird bei dem bekannten
Einspritzmengenindikator eine Anordnung aus einem
Messstößel und einem induktiven Wegmesssystem verwendet.
Der Wegmessstößel ist als Taster ausgeführt oder fest mit
dem Kolben verbunden. Bei einer Bewegung des Kolbens wird
also auch der Messstößel in Bewegung versetzt, und
letztendlich wird die Bewegung des Messstößels erfasst und
ein entsprechendes Signal an eine Auswerteeinheit
weitergeleitet.
Das bekannte Verfahren bzw. der Einspritzmengenindikator,
welcher mit dem Verfahren betrieben wird, arbeiten bereits
mit sehr hoher Genauigkeit. Allerdings sind die
Anforderungen an solche Einspritzmengenindikatoren in der
Vergangenheit gestiegen, da auch sehr geringe
Teileinspritzmengen bei Einspritzungen, die aus mehreren
Teileinspritzungen bestehen, zuverlässig gemessen werden
sollen. Die einzelnen Teileinspritzungen sollen dabei
während einer aus mehreren Teileinspritzungen bestehenden
Gesamteinspritzung gemessen werden. Dabei können die
Teileinspritzungen zeitlich sehr dicht beieinander liegen.
Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, ein
Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
dass mit ihm die Messung der Einspritzmenge von
Einspritzdüsen mit hoher Auflösung, Genauigkeit und
Stabilität möglich ist. Insbesondere sollen auch einzelne
Teileinspritzmengen während einer aus mehreren
Teileinspritzungen bestehenden Gesamteinspritzung gemessen
werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass unter Verwendung
des Messsignals eine Nutzgröße und eine Störgröße gewonnen
wird, wobei die Nutzgröße im Wesentlichen der tatsächlichen
Einspritzung entspricht.
Diese Maßnahme bedeutet, dass bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren das eingespritzte Volumen nicht mehr direkt aus
dem Kolbenquerschnitt und dem Kolbenhub berechnet, sondern
auf der Basis eines mathematischen Ansatzes ermittelt wird.
Durch den mathematischen Ansatz wird letztlich das
eingespritzte Volumen in zwei Anteile aufgetrennt: ein
Volumen, welches die Einspritzung wiedergibt (Nutzgröße)
und ein Volumen, das durch Störungen und nicht durch die
Einspritzung bedingt ist (Störgröße).
Auf diese Weise können aus dem Messsignal, welches wiederum
aus der Bewegung des Kolbens gewonnen wird, jene Anteile
"herausgefiltert" werden, die im Wesentlichen der durch das
eingespritzte Volumen des Prüffluids bewirkten Bewegung des
Kolbens entsprechen. Auf diese Weise wird, ohne dass
zusätzliche Teile erforderlich sind, durch ein
intelligentes Verfahren die Genauigkeit der
Einspritzmengenmessung erheblich verbessert. Die genauere
Messung der durch die Einspritzung bedingten
Volumenänderung des Prüffluids führt zu einer besseren
Auflösung, einer größeren Genauigkeit und einer besseren
Stabilität der Messung. Somit sind auch kleinste
Teileinspritzmengen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
zuverlässig messbar.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
Unteransprüchen angegeben.
In einer ersten Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass
mindestens ein Teil der Störgröße im Wesentlichen auf den
Bewegungsanteilen des Kolbens aufgrund der Kompressibilität
des Prüffluids basiert. Zwar wird für das Prüffluid
möglichst ein Fluid verwendet, welches eine geringe
Kompressibilität aufweist. Hierzu gehört z. B. Öl.
Tatsächlich gibt es jedoch kein Fluid, welches überhaupt
keine Kompressibilität aufweist. Bei der geforderten
höchstgenauen Auflösung und Genauigkeit der Messung spielt
jedoch bereits die sehr geringe Kompressibilität von z. B.
Öl eine Rolle. Dem wird bei dem weitergebildeten
erfindungsgemäßen Verfahren Rechnung getragen. Dabei kann
der Zusammenhang, dass der Kolben auf dem kompressiblen Öl
schwingt, z. B. einfach durch ein Masse-Feder-Modell
hinterlegt werden.
Alternativ oder zusätzlich hierzu wird auch vorgeschlagen,
dass mindestens ein Teil der Störgröße im Wesentlichen auf
den Bewegungsanteilen des Kolbens aufgrund einer im
Prüffluid vorhandenen Druckwelle basiert. Durch die
schlagartige Einspritzung des Prüffluids, welche unter sehr
hohem Druck erfolgt, kann es im Prüffluid in der Messkammer
zur Ausbreitung von Stoßwellenfronten kommen, die im
Verlauf ihrer Ausbreitung auch an den Wänden der Messkammer
reflektiert werden können. Diese Stoßwellenfronten bringen
eine schlagartige Druck- oder Dichteänderung im Prüffluid
mit sich, welche zu Bewegungskomponenten des Kolbens führen
kann, die nicht das tatsächlich eingespritzte Prüffluid-
Volumen wiedergeben. Auch dieser physikalische Sachverhalt
kann relativ einfach durch die Hinterlegung eines Masse-
Feder-Modells beschrieben werden.
Ebenfalls in diese Richtung zielt jene Weiterbildung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der mindestens ein Teil
der Störgröße im Wesentlichen auf den Bewegungsanteilen des
Kolbens aufgrund einer Leckage durch den den Kolben
umgebenden Ringspalt basiert. Damit der Kolben bei einer
Einspritzung der Volumenänderung in der Messkammer
möglichst unmittelbar folgen kann, muss die Reibung
zwischen dem Kolben und dem ihn umgebenden Gehäuse
möglichst gering gehalten werden. Dies bedeutet im
Allgemeinen, dass zwischen Kolben und dem ihn umgebenden
Gehäuse ein Ringspalt vorhanden ist.
Je nachdem, wie hoch der Gegendruck auf der der Messkammer
gegenüberliegenden Seite des Kolbens ist, kann sich durch
diesen Ringspalt hindurch ein Leckagestrom des Prüffluids
ergeben. Dieser ist umso größer je größer die
Differenz zwischen den Drücken auf beiden Seiten des
Kolbens ist. Durch einen solchen Leckagestrom strömt jedoch
Prüffluid aus der Messkammer ab bzw. in die Messkammer
hinein, was zu einer Bewegung des Kolbens führt, die nicht
unmittelbar mit dem eingespritzten Prüffluidmengevolumen
zusammenhängt. Dies wird durch die vorgeschlagene
Weiterbildung der Erfindung zu kompensieren versucht.
Es versteht sich, dass die Genauigkeit der Ermittlung der
Störgröße und somit die Genauigkeit der Messung der Menge
des eingespritzten Prüffluids dadurch erhöht werden kann,
dass weitere für die Störgrößee wesentliche Parameter
erfasst werden. Hierzu gehört z. B. die Temperatur in der
Messkammer, welche Auswirkungen auf die Viskosität des
Prüffluids hat. Ebenso spielen Geschwindigkeit und
Beschleunigung des Kolbens eine Rolle. Auch die
geometrischen Besonderheiten der Vorrichtung können
Berücksichtigung finden. Aber auch ohne solche zusätzlichen
Zustandsgrößen wird durch die Erfindung bereits eine
erhebliche Verbesserung der Messgenauigkeit erreicht.
Eine einfache Möglichkeit, die im Wesentlichen der
tatsächlichen Einspritzung entsprechende Nutzgröße zu
erhalten, besteht darin, die Nutzgröße dadurch zu
bestimmen, dass von einer Gesamtgröße die Störgröße
subtrahiert wird.
Die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
ferner dadurch erhöht, dass die Auftrennung in Nutzgröße
und Störgröße durch einen mathematischen Ansatz,
insbesondere einen mathematischen Algorithmus, erfolgt.
Besonders geeignet hierfür ist ein Beobachter-Verfahren,
insbesondere ein Luenberger-Beobachterverfahren, und/oder
ein Filterverfahren, insbesondere ein Kalmann- oder ein
Kalmann-Bucy-Filterverfahren. Der mathematische Algorithmus
kann aber auch ein Parameterschätzverfahren umfassen.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches
zur Durchführung des obigen Verfahrens geeignet ist, wenn
es auf einem Computer ausgeführt wird. Dabei wird besonders
bevorzugt, wenn das Computerprogramm auf einem Speicher,
insbesondere auf einem Flash-Memory, abgespeichert ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Messen
der Einspritzmenge von Einspritzdüsen insbesondere für
Kraftfahrzeuge und insbesondere in der Fertigungsprüfung,
mit einer Messkammer, in welche ein Prüffluid von einer
Einspritzdüse eingespritzt werden kann, mit einem Kolben,
welcher wenigstens bereichsweise eine Messkammer begrenzt,
und mit einer Erfassungseinrichtung, welche eine Bewegung
des Kolbens erfasst und ein entsprechendes Messsignal
liefert.
Um die Messgenauigkeit, die Auflösung und die Stabilität
der Messung insbesondere bei der Einspritzung von sehr
kleinen Teileinspritzmengen zu erhöhen, wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine
Verarbeitungseinheit umfasst, in der unter Verwendung des
Messsignals eine Nutzgröße und eine Störgröße gewonnen
werden, wobei die Nutzgröße wiederum im Wesentlichen der
tatsächlichen Einspritzung entspricht.
Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung dann, wenn die
Verarbeitungseinheit mit einem Computerprogramm nach einem
der Ansprüche 10 oder 11 versehen ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines
Bereichs einer Vorrichtung zum Messen der
Einspritzmenge von Einspritzdüsen; und
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben
der Vorrichtung von Fig. 1
In Fig. 1 trägt eine Vorrichtung zum Messen der
Einspritzmenge von Einspritzdüsen insgesamt das
Bezugszeichen 10. Sie umfasst einen Zentralblock 12, der
auf in der Figur nicht dargestellten Art und Weise auf
einem Maschinenrahmen gehalten ist. In den Zentralblock 12
ist eine Stufenbohrung 14 eingebracht. In den oberen
Abschnitt der Stufenbohrung 14 ist ein zylindrischer und
geschlossener Kolben 16 eingesetzt, der von einer
Spiralfeder 18 nach oben beaufschlagt wird. Die Spiralfeder
18 stützt sich an einem Absatz (ohne Bezugszeichen) der
Stufenbohrung 14 im Zentralblock 12 nach unten hin ab.
Auf den Zentralblock 12 ist ein Adapterteil 20 druckdicht
aufgesetzt. In dieses ist ebenfalls eine Stufenbohrung 22
eingebracht, die in dem in Fig. 1 dargestellten
zusammengebauten Zustand koaxial zur Stufenbohrung 14 im
Zentralblock 12 verläuft. In die Stufenbohrung 22 ist von
oben her eine Einspritzdüse 24 eingesetzt und gegenüber der
Stufenbohrung 22 durch nicht dargestellte Dichtungen
abgedichtet. Die Einspritzdüse 24 ist wiederum mit einer
Hochdruck-Prüffluidversorgung 26 verbunden. In den unteren
Bereich der Stufenbohrung 22 im Adapterteil 20 ist ein
Spritzdämpfer 28 eingesetzt.
Zwischen der Oberseite des Kolbens 16 (bei der in Fig. 1
dargestellten oberen Endstellung des Kolbens 16) und dem
Spritzdämpfer 28 ist die Stufenbohrung 22 im Adapterteil 20
konisch ausgebildet und begrenzt eine Messkammer 30. Diese
ist mit einem Prüffluid, vorliegend einem den Eigenschaften
des von der Einspritzdüse 24 einzuspritzenden Kraftstoffes
möglichst nahe kommenden Prüföl 32, gefüllt. Die Temperatur
des Prüföls 32 in der Messkammer 30 wird durch einen
Temperaturfühler 34 erfasst. In einem nicht dargestellten
Ausführungsbeispiel sind für die Bestimmung des Zustandes
des Prüföls 32 in der Messkammer 30 noch weitere Sensoren
vorgesehen, wie z. B. ein Mikrofon zur Erfassung turbulenter
Strömung und/oder des Durchgangs einer Druckwelle usw..
An der in Fig. 1 unteren Stirnseite des Kolbens 16 ist ein
Stößel 36 befestigt, welcher sich im Wesentlichen koaxial
zur Stufenbohrung 14 im Zentralblock 12 und auch zum Kolben
16 erstreckt. Der Stößel 36 trägt an seinem Ende einen
Magnetabschnitt 38, der zusammen mit einer Spule 40 einen
induktiven Wegaufnehmer 42 bildet. Dieser ist
ausgangsseitig mit einem Steuer- und Regelgerät 44
verbunden, welches außerdem Signale vom Temperaturfühler 34
erhält. Das Steuer- und Regelgerät 44 ist über eine in der
Figur nicht dargestellte Bedieneinheit programmierbar und
steuert auch die Einspritzdüse 24 an. Das Steuer- und
Regelgerät 44 umfasst u. a. auch einen Zeitgeber 46.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 zur Messung der
Einspritzmenge einer Einspritzdüse 24 arbeitet nach einem
Verfahren, welches als Computerprogramm im Steuer- und
Regelgerät 44 vorliegt und nun an Hand von Fig. 2
erläutert wird:
Auf Veranlassung durch das Steuer- und Regelgerät 44 wird über die Hochdruck-Prüffluidversorgung 26 der Einspritzdüse 24 Prüffluid 32 zugeführt und über den Spritzdämpfer 28 in die ebenfalls mit Prüffluid 32 gefüllte Messkammer 30 eingespritzt. Durch den Spritzdämpfer 28 soll verhindert werden, dass der Einspritzstrahl direkt auf die Oberseite des Kolbens 16 trifft und diesem eine Bewegungskomponente auferlegt, welche nicht durch die Volumenänderung des Prüffluids 32 in der Messkammer 30 aufgrund der Einspritzung hervorgerufen ist.
Auf Veranlassung durch das Steuer- und Regelgerät 44 wird über die Hochdruck-Prüffluidversorgung 26 der Einspritzdüse 24 Prüffluid 32 zugeführt und über den Spritzdämpfer 28 in die ebenfalls mit Prüffluid 32 gefüllte Messkammer 30 eingespritzt. Durch den Spritzdämpfer 28 soll verhindert werden, dass der Einspritzstrahl direkt auf die Oberseite des Kolbens 16 trifft und diesem eine Bewegungskomponente auferlegt, welche nicht durch die Volumenänderung des Prüffluids 32 in der Messkammer 30 aufgrund der Einspritzung hervorgerufen ist.
Durch die Einspritzung von Prüffluid 32 in die Messkammer
30 erhöht sich das Prüffluidvolumen in der Messkammer 30,
wodurch der Kolben 16 entgegen der Kraft der Spiralfeder 18
in der in Fig. 1 dargestellten Einbaulage nach unten
gedrückt wird. Hierdurch bewegt sich auch der Stößel 36 mit
seinem Magnetabschnitt 38, was zu einem dem vom
Magnetabschnitt 38 zurückgelegten Weg entsprechenden Signal
des induktiven Wegaufnehmers 42 führt. Dieses Messsignal
wird in Fig. 2 als sm bezeichnet (Block 48). Die
Verarbeitung des Messsignals sm erfolgt nach dem Start im
Block 50 bei dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren
folgendermaßen:
Über den Zeitgeber 46 wird die Zeit t (Block 52) bestimmt, während der die Bewegung des Kolbens 16 um die Strecke sm erfolgt ist. Im Block 54 wird hieraus die Geschwindigkeit dsm/dt bestimmt. Weiterhin wird in einem Block 56 die Beschleunigung d2sm/dt2 des Kolbens 16 berechnet. Außerdem wird aus der vom Temperaturfühler 34 gemessenen Temperatur T des Prüföls 32 in der Messkammer 30 (Block 58) eine Viskosität ν berechnet. In einem Speicher 62 werden ferner geometrische Daten der Vorrichtung 10 bereitgestellt, z. B. die Querschnittsfläche des Kolbens 16, die Größe des Ringspalts zwischen dem Kolben 16 und der Stufenbohrung 14 im Zentralblock 12, die Masse des Kolbens 16, der Gegendruck auf der der Messkammer 30 abgewandten Seite des Kolbens 16, usw. (Block 64).
Über den Zeitgeber 46 wird die Zeit t (Block 52) bestimmt, während der die Bewegung des Kolbens 16 um die Strecke sm erfolgt ist. Im Block 54 wird hieraus die Geschwindigkeit dsm/dt bestimmt. Weiterhin wird in einem Block 56 die Beschleunigung d2sm/dt2 des Kolbens 16 berechnet. Außerdem wird aus der vom Temperaturfühler 34 gemessenen Temperatur T des Prüföls 32 in der Messkammer 30 (Block 58) eine Viskosität ν berechnet. In einem Speicher 62 werden ferner geometrische Daten der Vorrichtung 10 bereitgestellt, z. B. die Querschnittsfläche des Kolbens 16, die Größe des Ringspalts zwischen dem Kolben 16 und der Stufenbohrung 14 im Zentralblock 12, die Masse des Kolbens 16, der Gegendruck auf der der Messkammer 30 abgewandten Seite des Kolbens 16, usw. (Block 64).
Aus den bereitgestellten Daten Weg (Block 48)
Geschwindigkeit (Block 54) und Beschleunigung (Block 56)
des Kolbens 16, Viskosität des Prüföls 32 (Block 60) und
sonstiger vorrichtungsspezifischer Daten (Block 64) werden
nun in einem Rechenkreis 66 mehrere Störgrößen Ve
ermittelt. Die Ermittlung dieser Störgrößen kann dabei auf
der Basis einfacher physikalischer Modelle oder auch über
komplexe mathematische, in der Regelungstechnik verwendete
Algorithmen, wie z. B. ein Luenberger-Beobachterverfahren,
ein Kalmann-Bucy-Filterverfahren oder ein
Parameterschätzverfahren erfolgen.
Die Störgröße Ve1 berücksichtigt z. B. die Leckage von
Prüföl 32 durch den zwischen Kolben 16 und Stufenbohrung 14
im Zentralblock 12 gebildeten Ringspalt. Der Umfang der
Leckage hängt dabei erheblich von der Temperatur T des
Prüföls 32 ab, welche wiederum die Viskosität ν
beeinflusst. Im Rechenkreis 66 wird ferner auch eine
Störgöße Ve2 berechnet, welche auf der Bewegung des Kolbens
16 aufgrund einer durch die Einspritzung verursachten
Druckwelle basiert. Diese wird wiederum maßgeblich von der
im Block 56 bestimmten Beschleunigung des Kolbens 16
beeinflusst. Ferner wird im Rechenkreis 66 noch eine
Störgröße Ve3 ermittelt, welche der endlichen
Kompressibilität des Prüföls 32 Rechnung trägt. Hier kann
gegebenenfalls auch ein einfaches Masse-Feder-Modell zur
Anwendung kommen, da das sich in der Messkammer 30
befindliche Prüfölvolumen auch als Feder und der
entsprechende Kolben 16 als Masse angesehen werden können.
Aus dem von dem induktiven Wegaufnehmer 42 ermittelten Weg
sm (Block 48) und dem Querschnitt des Kolbens 16 wird ein
Mess-Verdrängungsvolumen Vm im Block 68 berechnet. Aus
diesem und den Störgrößen Ve1, Ve2, Ve3 wird im Block 70
ein Volumen Vn berechnet, welches eine sogenannte Nutzgröße
darstellt, die im Wesentlichen jenes Volumen wiedergibt,
welches tatsächlich durch die Einspritzdüse 24 in die
Messkammer 30 gelangt ist. Gewonnen wird diese Nutzgröße Vn
im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch, dass von dem
gemessenen Gesamtvolumen Vm die Störgrößen Ve1, Ve2 und Ve3
subtrahiert werden. Aus der Nutzgröße Vn wird schließlich
im Block 72 die bei der Einspritzung eingespritzte Masse mi
des Prüföls 32 bestimmt. Das in Fig. 2 dargestellte
Verfahren endet in einem Endblock 74.
Durch das oben angegebene Verfahren können die Auflösung,
Genauigkeit und Stabilität der Messung erheblich verbessert
werden, ohne dass zusätzliche Hardwarekomponenten
erforderlich sind. Dadurch, dass solche Störgrößen aus der
Messgröße eliminiert werden, welche die Messgröße
verfälschen, wird schließlich ein Wert gewonnen, der sehr
exakt die eingespritzte Prüfölmenge wiedergeben kann.
Hierdurch sind auch kleinste Teileinspritzmengen mit hoher
Präzision erfassbar.
Eine Möglichkeit, die besagte Genauigkeit nochmals zu
erhöhen, bestünde z. B. darin, in den Blöcken 54 und 56
nicht eine integrale Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung
des Kolbens 16 zu bestimmen, sondern einen
Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungsverlauf während der
Bewegung des Kolbens 16 zu erfassen. Die so ermittelten
Störgrößen wären noch exakter, was sich direkt auch auf die
Genauigkeit des Endergebnisses auswirken würde. Durch den
Einsatz mathematischer Algorithmen, wie z. B. dem
Luenberger-Beobachterverfahren, können darüber hinaus die
Störgrößen mit großer Genauigkeit ermittelt werden, ohne
dass sämtliche Zustandsvariablen gemessen werden.
Claims (13)
1. Verfahren zum Messen der Einspritzmenge von
Einspritzdüsen (24) insbesondere für Kraftfahrzeuge und
insbesondere in der Fertigungsprüfung, bei dem ein
Prüffluid (32) von einer Einspritzdüse (24) in eine
Messkammer (30) eingespritzt wird und eine Bewegung eines
die Messkammer (30) wenigstens bereichsweise begrenzenden
Kolbens (16) von einer Erfassungseinrichtung (42) erfasst
wird, welche ein entsprechendes Messsignal (sm) liefert,
dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung des
Messsignals (sm) eine Nutzgröße (Vn) und wenigstens eine
Störgröße (Ve) gewonnen wird, wobei die Nutzgröße (Vn) im
Wesentlichen der tatsächlichen Einspritzung entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Teil (Ve3) der Störgröße (Ve) im
Wesentlichen auf den Bewegungsanteilen des Kolbens (16)
aufgrund der Kompressibiltät des Prüffluids (32) basiert.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil (Ve2) der
Störgröße (Ve) im Wesentlichen auf den Bewegungsanteilen
des Kolbens (16) aufgrund einer im Prüffluid (32)
vorhandenen Druckwelle basiert.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil (Ve1) der
Störgröße (Ve) im Wesentlichen auf den Bewegungsanteilen
des Kolbens (16) aufgrund einer Leckage durch den den
Kolben (16) umgebenden Ringspalt basiert.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzgröße (Vn) dadurch
bestimmt wird, dass von einer Gesamtgröße (Vm) die
Störgröße (Ve) subtrahiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auftrennung in Nutzgröße
(Vn) und Störgröße (Ve) durch einen mathematischen
Algorithmus (66) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der mathematische Algorithmus ein Beobachter-
Verfahren, insbesondere ein Luenberger-Beobachterverfahren,
umfasst.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der mathematische Algorithmus ein
Filterverfahren, insbesondere ein Kalmann- oder ein
Kalmann-Bucy-Filterverfahren umfasst.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der mathematische Algorithmus ein
Parameterschätzverfahren umfasst.
10. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
9 geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
11. Computerprogramm nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass es auf einem Speicher, insbesondere
auf einem Flash-Memory, abgespeichert ist.
12. Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von
Einspritzdüsen (24) insbesondere für Kraftfahrzeuge und
insbesondere in der Fertigungsprüfung, mit einer Messkammer
(30), in welche ein Prüffluid (32) von einer Einspritzdüse
(24) eingespritzt werden kann, mit einem Kolben (16),
welcher wenigstens bereichsweise eine Messkammer (30)
begrenzt, mit einer Erfassungseinrichtung (42), welche eine
Bewegung des Kolbens (16) erfasst und ein entsprechendes
Messsignal (sm) liefert, dadurch gekennzeichnet, dass sie
eine Verarbeitungseinheit (44) umfasst, in der unter
Verwendung des Messsignals (sm) eine Nutzgröße (Vn) und
mindestens eine Störgröße (Ve) gewonnen wird, wobei die
Nutzgröße (Vn) im Wesentlichen der tatsächlichen
Einspritzung entspricht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verarbeitungseinheit (44) mit einem
Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 oder 11
versehen ist. 1.
Priority Applications (6)
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