DE102008040628A1 - Fluid i.e. fuel, quantity measuring method for engine of vehicle, involves determining injected fluid quantity from sound velocity of fluid found in chamber and from pressure drop that is measured in chamber during injection of fluid - Google Patents
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. 6.The The invention is based on a method and a device the genus of claim 1 or 6.
Ein
solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Messung der Einspritzrate
eines Einspritzventils sind beispielsweise durch die
Dieses bekannte Messverfahren eignet sich für Hochdruckeinspritzsysteme, welche überwiegend im Dieselbereich eingesetzt werden und mit Drücken bis zu 2000 bar arbeiten. Ein weiterer Vorteil dieses bekannten Messverfahrens besteht darin, dass das Einspritzventil (Injektor) selbst eine Leckrate/Rücklauf aufweisen darf, die konstruktiv seitens der Injektoren bedingt ist. Aufgrund der hohen Versorgungsdrücke spielt der mit der Einspritzung steigende Druck im Messgerät keine Rolle.This known measuring method is suitable for high-pressure injection systems, which are mainly used in the diesel sector and with pressures up to 2000 bar. Another advantage This known measuring method is that the injection valve (Injector) itself may have a leak rate / return, which is structurally caused by the injectors. Due to the high supply pressures play with the injection increasing pressure in the meter does not matter.
Im Benzinbereich werden jedoch meist Einspritzventile ohne Leckrate benutzt, die bei geringen Systemdrücken arbeiten, welche ca. 8 bar bei Saugrohrventilen und ca. 100 bar bei Direkteinspritzventilen betragen. Diese geringen Druckbereiche werden ebenfalls bei der Eindosierung von Harnstoff-Wasser-Lösungen im Dieselbereich erreicht, welche bei der selektiven katalytischen Reduktion verwendet werden.in the Petrol range, however, are usually injectors without leak rate used, which work at low system pressures, which approx. 8 bar with intake manifold valves and approx. 100 bar with direct injection valves be. These low pressure ranges are also used in the Metering of urea-water solutions in the diesel sector achieved which are used in the selective catalytic reduction.
Hauptsächliches Problem bei der Vermessung von Einspritzventilen mit niedrigen Versorgungsdrücken ist der Gegendruckeinfluss auf das Einspritzventil und damit auf die eingespritzte Menge. Durch diesen Einfluss wird die Einspritzmenge verfälscht. Des Weiteren finden bei den bekannten Messsystemen, bei denen die Einspritzung in die eigentliche Messkammer erfolgt, verschiedene Störgrößeneinträge statt, welche die Messung erschweren bzw. verfälschen können:
- – Schwingungseintrag, wie z. B. Körperschall oder hydraulische Schwingungen;
- – inhomogenes Medium innerhalb der Messkammer, wie z. B. Wärmeeintrag infolge von heißem Einspritzmedium, Kavitationseffekten oder Lufteintrag bei Ventilwechsel.
- - Vibration entry, such. As structure-borne noise or hydraulic vibrations;
- - inhomogeneous medium within the measuring chamber, such. B. Heat input due to hot injection medium, cavitation effects or air entry during valve replacement.
Zudem findet die Einspritzung des Kraftstoffes bzw. eines verwendeten Prüföls nicht motornah in Luft bzw. in ein Gasgemisch statt, sondern wiederum in Kraftstoff bzw. Prüföl, was nicht der Realität entspricht.moreover finds the injection of the fuel or a used one Test oil not close to the engine in air or in a gas mixture instead, but again in fuel or test oil, which does not correspond to reality.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Erfindungsgemäß wird nicht in ein Messvolumen eingespritzt, sondern eine Messkammer infolge einer Einspritzung entlastet, wodurch der Eintrag der oben genannten Störgrößen ausgeschlossen ist. Das zu vermessende Einspritzventil wird realitätsnah betrieben, d. h., die Einspritzung erfolgt in Luft oder in eine vom Benutzer definierte Umgebung. Somit können auch Variationen des Gegendrucks, den das Einspritzventil im Motor z. B. durch zunehmende Verdichtung infolge der Kolbenaufwärtsbewegung erhält, vom Benutzer ggf. durch zusätzliche Apparaturen nachgeahmt werden. Prinzipiell kann das erfindungsgemäße Messverfahren sogar während des normalen Motorbetriebes mit eingebautem Einspritzventil eingesetzt werden, da der Einsatz „upstream”, also vor dem zu vermessenden Einspritzventil erfolgt.According to the invention not injected into a measuring volume, but a measuring chamber due to a Injection relieves, reducing the entry of the above disturbances is excluded. The injector to be measured becomes realistic operated, d. h., the injection takes place in air or in one user-defined environment. Thus, also variations the back pressure, the injection valve in the engine z. B. by increasing Compaction obtained as a result of the piston upward movement, possibly imitated by the user by additional equipment become. In principle, the inventive Measurement method even during normal engine operation be used with built-in injector, since the use of "upstream", ie takes place before the injector to be measured.
Eine Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Nutzung des im Motor verwendeten Common Rails als Messkammer, da die Druckverluste infolge Einspritzung des Einspritzventils hier ebenfalls erfassbar sind.A Embodiment of the invention includes the use of the In the engine used common rails as a measuring chamber, as the pressure losses here also detectable due to injection of the injection valve are.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject invention are the description, the drawing and the claims removable.
Zeichnungendrawings
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstands ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention Item is shown in the drawings and in the following Description explained in more detail. Show it:
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die
in
Zwischen
zwei Einspritzungen wird die Messkammer
Erfolgt
nun über das Einspritzventil
Wie
in
Für
den Fall, dass die Schallgeschwindigkeit c während der
Druckänderung konstant bleibt, vereinfacht sich die Berechnung
der eingespritzten Flüssigkeitsmenge m bei einer Druckänderung Δp
im Messvolumen V der Messkammer
Es
gibt also einen direkten Zusammenhang zwischen dem gemessenen zeitlichen
Druckverlauf bzw. Druckabfall p(t) und der eingespritzten Flüssigkeitsmenge
m, so dass die Auswertungseinrichtung
Aus
dem gemessenen zeitlichen Druckverlauf bzw. Druckabfall p(t) lässt
sich auch die Einspritzrate r(t) bestimmen, also die pro Zeiteinheit
dt eingespritzte Flüssigkeitsmenge dm(t). Aus dem obigen
Zusammenhang ergibt sich für die Einspritzrate r(t), also
die zeitliche Ableitung der eingespritzten Flüssigkeitsmenge
dm(t)/dt, folgende Gleichung:
Das
heißt, dass bei Kenntnis der Schallgeschwindigkeit c und
des Messvolumens V die Auswertungseinrichtung
Bei
der Auslegung des Messkammervolumens V ist wichtig, dass der entstehende
Druckabfall möglichst gering gehalten wird, damit der Einfluss
auf die eingespritzte Flüssigkeitsmenge infolge des Druckabfalls
gering gehalten wird. Allerdings muss die entstehende Druckstufe
auch groß genug sein, damit sie von dem Messsystem aufgelöst
werden kann. Alternativ kann durch die Volumenauslegung auch ein
realitätsnaher Druckverlust in der Messkammer
Der
Schallwandler
Als
alternativer Aufbau kann die Messkammer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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