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Die Erfindung betrifft eine Einspritzmengen-Messvorrichtung zur Ermittlung einer Injektionsrate eines Injektors und eine Kalibriereinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kalibrierung einer Messvorrichtung sowie ein Verfahren zur Überprüfung der Messvorrichtung.
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Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich der zulässigen Schadstoffemissionen von Brennkraftmaschinen, die in Kraftfahrzeugen angeordnet sind, machen es erforderlich, diverse Maßnahmen vorzunehmen, durch welche die Schadstoffemissionen gesenkt werden. Die präzise Kraftstoffdosierung spielt bei der Benzin- und Diesel-Direkteinspritzung eine wesentliche Rolle im Hinblick auf Abgasemissionen und Verbrauch. Fertigungsbedingte Injektor-zu-Injektor-Streuungen und Bauteildriften müssen ausgeglichen werden. Üblicherweise wird die individuelle Einspritzmenge eines Kraftstoffinjektors an mehreren Prüfpunkten innerhalb eines Prüfstandes erfasst. Im Bereich der Kraftstoffeinspritzung existiert jedoch für eine Injektorprüfung gegenwärtig keine Maßverkörperung für Injektoren, die ein wohldefiniertes Volumen mit einer gleichen Dynamik erzeugt.
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Aus der
DE 101 03 899 C2 ist eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Einspritzmengenindikatoren bekannt. Diese kann mit einem Einspritzmengenindikator verbunden werden. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie einen Volumengenerator mit einer Kammer umfasst, in der ein definiertes Volumen am Prüffluid gesammelt, und aus der das definierte Prüffluidvolumen reproduzierbar abgegeben werden kann.
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Die Aufgabe, die der Erfindung zu Grunde liegt, ist es, eine Einspritzmengen-Messvorrichtung, eine Kalibriereinrichtung, ein Verfahren zur Kalibrierung einer Messvorrichtung und ein Verfahren zum Überprüfen der Messvorrichtung zu schaffen, die jeweils einen Beitrag leisten, eine Zuverlässigkeit einer Injektorprüfung zu erhöhen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Einspritzmengen-Messvorrichtung zur Ermittlung einer Injektionsrate eines Injektors. Die Einspritzmengen-Messvorrichtung weist einen Messraum auf zur Aufnahme eines Fluids mit einer Wandung und einem vorgegebenen Volumen. Ferner umfasst die Einspritzmengen-Messvorrichtung eine Auswerteeinheit zur Erfassung einer Volumenänderung und/oder Druckänderung in dem Messraum. Des Weiteren weist die Einspritzmengen-Messvorrichtung eine Kalibriereinrichtung auf, die ein bewegliches Element und eine Stelleinrichtung umfasst. Hierbei ist die Stelleinrichtung angeordnet und ausgebildet, eine vorgegebene Bewegung des beweglichen Elements zu bewirken. Das bewegliche Element ist in einer Ausnehmung in der Wandung des Messraums angeordnet und ausgebildet, abhängig von einer von der Stelleinrichtung bewirkten Bewegung des beweglichen Elements eine Volumenänderung und/oder Druckänderung in dem Messraum zu erzeugen.
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Das bewegliche Element erzeugt in der Summe keinen Massenstrom und benötigt somit im Vergleich zu einem Injektor keine Hochdruckversorgung und ist konstruktiv wesentlich einfacher aufgebaut. Die Ursachen für Streuungen der Einspritzmengen von Injektoren, die beispielsweise abhängig sind von einer Ansteuerung der Düsennadel, von Strömungsverhältnissen innerhalb des Injektors und von Temperaturabhängigkeiten des Injektors, sind bei dem beweglichen Element vorteilhafterweise nicht vorhanden. Das bewegliche Element ermöglicht somit Referenzeinspritzungen nachzubilden, die eine deutlich geringere Streubreite aufweisen als Referenzeinspritzungen von ausgewählten Prüfreferenzinjektoren. Solche Prüfreferenzinjektoren werden auch Master-Injektoren genannt. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, Streuungen und/oder weitere Fehlerbeiträge, die durch die Einspritzmengen-Messvorrichtung erzeugt werden, von den Streuungen und/oder weiteren Fehlerbeiträgen, die von den Prüfreferenzinjektoren verursacht werden, zu trennen und somit eine zuverlässigere Kalibrierung und/oder Charakterisierung der Einspritzmengen-Messvorrichtung bereitzustellen. Infolge einer vollständigen Eliminierung oder näherungsweisen vollständigen Eliminierung der Ursachen für die Streuung und von weiteren Einflussfaktoren der Injektoren sind eine Charakterisierung und ein Vergleich verschiedener Einspritzmengen-Messvorrichtungen einfacher möglich.
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Der von dem beweglichen Element hervorgerufene Volumenstrom kann auf eine Geometriemessung zurückgeführt werden und stellt daher für Einspritzmengen eine geeignete Maßverkörperung dar.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst die Kalibriereinrichtung eine Referenzinjektorvorrichtung mit einem Düsenkörper. Hierbei sind das bewegliche Element und die Stelleinrichtung in dem Düsenköper der Referenzinjektorvorrichtung angeordnet. Der Düsenkörper der Referenzinjektorvorrichtung ist zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet und die Ausnehmung ist ausgebildet zur zumindest teilweisen Anordnung eines Düsenköpers eines zu prüfenden Injektors. Dies hat den Vorteil, dass die Kalibriervorrichtung auch mit bereits im Markt befindlichen Einspritzmengen-Messvorrichtungen genutzt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst das bewegliche Element eine Membran. Die Membran hat den Vorteil, dass sie die Ausnehmung zumindest flüssigkeitsdicht abdichten kann und eine mögliche Leckage durch die Ausnehmung vollständig verhindert oder näherungsweise vollständig verhindert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst das bewegliche Element einen Kolben. Der Kolben hat den Vorteil, dass er ein Material aufweisen kann, das sich nicht verformt, wenn die Stelleinrichtung auf ihn einwirkt, wodurch eine sehr präzise Vorgabe der Hubbewegung möglich ist. Die Volumenänderung und/oder Druckänderung ist in diesem Falle nur abhängig von der Auslenkung und nicht von einer Verformung des beweglichen Elements.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst die Stelleinrichtung einen piezoelektrischen Aktuator oder einen elektromagnetischen Aktuator. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine einfache Steuerung der Hubbewegung des beweglichen Elements.
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Gemäß einem zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zur Kalibrierung einer Messvorrichtung, bei dem die Messvorrichtung eine Einspritzmengen-Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt umfasst und die Stelleinrichtung der Kalibriereinrichtung derart angesteuert wird, dass das bewegliche Element eine vorgegebene Bewegung ausführt, die zumindest eine einmalige Volumenänderung und/oder eine zumindest eine einmalige Druckänderung in dem Messraum bewirkt. Die jeweils erzeugte Volumenänderung und/oder die jeweils erzeugte Druckänderung wird von der Auswerteeinheit der Einspritzmengen-Messvorrichtung ermittelt und abhängig von der jeweils ermittelten Volumenänderung und/oder der jeweils ermittelten Druckänderung und einer jeweiligen vorgegebenen Sollgröße für die Volumenänderung beziehungsweise für die Druckänderung wird eine Messabweichung der Einspritzmengen-Messvorrichtung ermittelt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts gelten hierbei auch für den zweiten Aspekt. Vorteilhafterweise können die Messabweichungen sehr zuverlässig, insbesondere im Wesentlichen unabhängig von Einflüssen eines Referenzprüfinjektors ermittelt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten Aspekt wird abhängig von der jeweils ermittelten Volumenänderung und/oder der jeweils ermittelten Druckänderung eine jeweilige Injektionsrate ermittelt und abhängig von der jeweils ermittelten Injektionsrate und einer jeweiligen vorgegebenen Sollinjektionsrate wird die Messabweichung der Einspritzmengen-Messvorrichtung ermittelt. Dies hat den Vorteil, dass sich die Messabweichung auf eine Messgröße für den vorgegebenen Betrieb der Einspritzmengen-Messvorrichtung direkt bezieht und damit eine präzise und zuverlässige Kalibrierung ermöglicht.
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Gemäß einem dritten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zur Prüfung einer Messvorrichtung, bei dem die Messvorrichtung eine Einspritzmengen-Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt umfasst. Die Stelleinrichtung der Kalibriereinrichtung wird derart angesteuert, dass das bewegliche Element zumindest eine Bewegung mit einem vorgegebenen zeitlichen trapezförmigen oder sinusförmigen Hubverlauf ausführt. Der Einspritzmengen-Messvorrichtung wird abhängig von den jeweiligen ermittelten Volumenänderungen und/oder den jeweiligen ermittelten Druckänderungen eine vorgegebene Dynamikbewertungsklasse und/oder eine vorgegebene Empfindlichkeitsbewertungsklasse und/oder eine vorgegebene Linearitätsbewertungsklasse zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich wird dem Fluid in dem Messraum abhängig von den jeweiligen ermittelten Volumenänderungen und/oder den jeweiligen ermittelten Druckänderungen eine Qualitätsbewertungsklasse zugeordnet.
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Die vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts gelten hierbei auch für den dritten Aspekt. Vorteilhafterweise kann so eine Charakterisierung der Einspritzmengen-Messvorrichtung sehr zuverlässig, insbesondere im Wesentlichen unabhängig von Einflüssen eines Referenzprüfinjektors, erfolgen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem dritten Aspekt wird abhängig von der jeweils ermittelten Volumenänderung und/oder der jeweils ermittelten Druckänderung eine jeweilige Injektionsrate ermittelt. Abhängig von der jeweils ermittelten Injektionsrate wird der Einspritzmengen-Messvorrichtung die vorgegebene Dynamikbewertungsklasse und/oder die vorgegebene Empfindlichkeitsbewertungsklasse und/oder die vorgegebene Linearitätsbewertungsklasse zugeordnet und/oder dem Fluid in dem Messraum die Qualitätsbewertungsklasse zugeordnet. Dies hat den Vorteil, dass sich die zu bewertende Größe auf eine Messgröße für den vorgegebenen Betrieb der Einspritzmengen-Messvorrichtung direkt bezieht und damit eine präzise, zuverlässige und einfache Charakterisierung ermöglicht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem zweiten und dritten Aspekt umfasst die Messvorrichtung eine Einspritzmengen-Messvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt. Während einer vorgegebenen Prüfphase eines zu prüfenden Injektors, der in einer Prüflingsausnehmung der Einspritzmengen-Messvorrichtung angeordnet ist, wird in einer vorgegebenen Reihenfolge in vorgegebenen zeitlichen Abständen zum einen der zu prüfende Injektor angesteuert zur Einspritzung eines Fluids in den Messraum und zum anderen die Stelleinrichtung der Kalibriereinrichtung angesteuert, so dass das bewegliche Element zumindest eine einmalige Volumenänderung und/oder eine zumindest einmalige Druckänderung in dem Messraum erzeugt. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine Detektion von Driften der Kalibrierung der Einspritzmengen-Messvorrichtung auch während der Prüfphasen der jeweiligen zu prüfenden Injektoren.
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Gemäß einem vierten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Kalibriereinrichtung für eine Einspritzmengen-Messvorrichtung. Die Kalibriereinrichtung umfasst ein bewegliches Element, eine Stelleinrichtung und eine Referenzinjektorvorrichtung mit einem Düsenkörper. Die Stelleinrichtung ist angeordnet und ausgebildet, eine vorgegebene Bewegung des beweglichen Elements zu bewirken. Das bewegliche Element und die Stelleinrichtung sind in dem Düsenköper der Referenzinjektorvorrichtung derart angeordnet, dass im Falle einer Anordnung der Referenzinjektorvorrichtung in einer Prüflingsausnehmung eines Messraums einer Einspritzmengen-Messvorrichtung abhängig von einer von der Stelleinrichtung bewirkten Bewegung des beweglichen Elements eine Volumenänderung und/oder Druckänderung in dem Messraum erzeugbar ist. Vorteilhafterweise kann so die Kalibriervorrichtung auch mit bereits im Markt befindlichen Einspritzmengen-Messvorrichtungen genutzt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des vierten Aspekts umfasst das bewegliche Element eine Membran. Die Membran hat den Vorteil, dass sie die Ausnehmung zumindest flüssigkeitsdicht abdichten kann und eine mögliche Leckage durch die Ausnehmung vollständig verhindert oder näherungsweise vollständig verhindert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vierten Aspekts umfasst das bewegliche Element einen Kolben. Der Kolben hat den Vorteil, dass er ein Material aufweisen kann, das sich nicht verformt, wenn die Stelleinrichtung auf ihn einwirkt, wodurch eine sehr präzise Vorgabe der Hubbewegung möglich ist und die Volumenänderung und/oder Druckänderung nur abhängig ist von der Auslenkung und nicht von einer Verformung des beweglichen Elements.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des vierten Aspekts umfasst die Stelleinrichtung einen piezoelektrischen Aktuator oder einen elektromagnetischen Aktuator.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen:
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1a und 1b jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Einspritzmengen-Messvorrichtung,
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2a und 2b jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Kalibriereinrichtung,
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3 eine Kalibiervorrichtung mit Referenzinjektorvorrichtung,
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4 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein erstes Programm zum Kalibrieren einer Messvorrichtung,
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5 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für ein zweites Programm zum Überprüfen der Messvorrichtung und
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6 ein Diagramm mit jeweils einem zeitlichen Verlauf einer Injektionsrate und einer Hubbewegung des beweglichen Elements.
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Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1a und 1b zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10. Die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 ist jeweils ausgebildet zum Ermitteln einer Injektionsrate R eines Injektors.
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Die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 umfasst einen Messraum 30 zur Aufnahme eines Fluids mit einer Wandung 32 und einem vorgegebenen Volumen V. Ferner weist die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 eine Auswerteeinheit 40 auf zur Erfassung einer Volumenänderung und/oder Druckänderung in dem Messraum 30.
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Bei dem in 1a gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 eine Kammer mit einem Messraum 30 auf. In der Kammer ist ein Messkolben 70 angeordnet. Der Messkolben 70 ist entlang einer Längsachse der Kammer beweglich angeordnet.
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Der Messkolben 70 trennt den Messraum 30 von einem weiteren Raum. Der Messkolben 70 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass das Volumen V des Messraums 30 veränderlich ist.
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So ist in dem in 1a gezeigten Ausführungsbeispiel die Auswerteeinheit 40 beispielsweise ausgebildet, eine Bewegung des Messkolbens 70 entlang der Längsachse der Kammer zu erfassen und/oder zu ermitteln und abhängig von der erfassten beziehungsweise ermittelten Bewegung des Messkolbens 70 eine Volumenänderung des Messraums 30 zu ermitteln.
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Die so ermittelte Volumenänderung ist beispielsweise repräsentativ für ein Einspritzvolumen eines Fluids, das von einem zu prüfenden Injektor 20 in den Messraum 30 eingespritzt wurde.
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Bei dem in 1b gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10, insbesondere die Auswerteeinheit 40, einen Drucksensor auf, der angeordnet und ausgebildet ist, eine Druckänderung in dem Messraum 30 zu ermitteln.
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In dem in 1b gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Auswerteeinheit 40 beispielsweise ausgebildet, abhängig von der ermittelten Druckänderung das Einspritzvolumen des Fluids zu ermitteln, das von dem zu prüfenden Injektor 20 eingespritzt wurde.
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Die jeweilige in 1a und 1b gezeigte Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 weist beispielsweise eine Kalibiervorrichtung auf. Die Kalibriereinrichtung 50 umfasst ein bewegliches Element 52 und eine Stelleinrichtung 54. Das bewegliche Element 52 ist vorzugsweise derart in der Ausnehmung 34 der Wandung 32 des Messraums 30 angeordnet, dass es den Messraum 30 flüssigkeitsdicht abdichtet. Die Stelleinrichtung 54 ist angeordnet und ausgebildet, eine vorgegebene Bewegung des beweglichen Elements 52 zu bewirken.
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Die 2a und 2b zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel der Kalibriereinrichtung 50. Die Stelleinrichtung 54 ist vorzugsweise zumindest teilweise in der Ausnehmung 34 angeordnet.
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Die Stelleinrichtung 54 ist beispielsweise mechanisch gekoppelt, insbesondere mechanisch verbunden, mit dem beweglichen Element 52.
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Das bewegliche Element 52 ist angeordnet und ausgebildet, abhängig von einer von der Stelleinrichtung 54 vorgegebenen bewirkten Bewegung des beweglichen Elements 52 eine Volumenänderung und/oder Druckänderung in dem Messraum 30 zu erzeugen.
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In den in 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst die Stelleinrichtung 54 einen piezoelektrischen Aktuator. Derartige Aktuatoren weisen ein piezokeramisches Material auf. Die Aktuatoren können ihre Längsausdehnung verändern, abhängig von einem elektrischen Feld, das in dem piezokeramischen Material wirkt. Der piezoelektrische Aktuator ist so in der Ausnehmung 34 angeordnet, dass er eine Hubbewegung entlang einer Längsachse der Kalibiervorrichtung ausführen kann.
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Alternativ kann die Stelleinrichtung 54 einen elektromagnetischen Aktuator umfassen.
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Optional kann die Stelleinrichtung 54 beispielsweise ein Stellelement und einen Stellantrieb umfassen, wobei der Stellantrieb ausgebildet ist zum Einwirken auf das Stellelement und das Stellelement angeordnet und ausgebildet ist, abhängig von der Einwirkung des Stellantriebs eine Bewegung des beweglichen Elements 52 zu bewirken.
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In dem in 2a gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das bewegliche. Element 52 eine Membran. Die Stelleinrichtung 54 ist in diesem Fall angeordnet und ausgebildet, die Membran vorgegeben zu verformen.
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In dem in 2b gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das bewegliche Element 52 einen Kolben. Der Kolben wird beispielsweise zumindest teilweise in der Ausnehmung 34 geführt. Die Stelleinrichtung 54 ist in diesem Fall angeordnet und ausgebildet, den Kolben vorgegeben entlang einer Längsachse der Kalibriereinrichtung 50 vorgegeben hin und her zu bewegen.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 mit einer Referenzinjektorvorrichtung 60. Die Kalibriereinrichtung 50 umfasst in diesem Fall eine Referenzinjektorvorrichtung 60 mit einem Düsenkörper 62. Das bewegliche Element 52 und die Stelleinrichtung 54 sind in dem Düsenköper der Referenzinjektorvorrichtung 60 angeordnet. Der Düsenkörper 62 der Referenzinjektorvorrichtung 60 ist zumindest teilweise in der Ausnehmung 34 angeordnet. Die Ausnehmung 34 ist ausgebildet zur zumindest teilweisen Anordnung eines Düsenköpers eines zu prüfenden Injektors 20. Es wird in diesem Falle eine Prüflingsausnehmung 36 genutzt für die Anordnung des beweglichen Elements 52. In dem Düsenkörper 62 der Referenzinjektorvorrichtung 60 ist zusätzlich eine Düsennadel angeordnet. Solch eine Anordnung ermöglicht einen Druckaufbau im Messsystem mittels einer Konstantdruckversorgung, zum Beispiel mittels der Referenzinjektorvorrichtung 60.
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4 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines ersten Programms zur Kalibrierung einer Messvorrichtung, bei dem die Messvorrichtung die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 umfasst. Das erste Programm wird beispielsweise von einer Steuereinrichtung der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 ausgeführt.
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Das erste Programm wird in einem Schritt S10 gestartet. Das Programm wird beispielsweise automatisch gestartet, wenn die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 aktiviert wird.
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In einem Schritt S12 wird die Stelleinrichtung 54 der Kalibriereinrichtung 50 derart angesteuert, dass das bewegliche Element 52 zumindest eine einmalige Volumenänderung und/oder eine zumindest einmalige Druckänderung in dem Messraum 30 erzeugt.
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In einem Schritt S14 wird die jeweils erzeugte Volumenänderung und/oder die jeweils erzeugte Druckänderung von der Auswerteeinheit 40 der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 ermittelt.
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In einem Schritt S16 wird abhängig von der jeweils ermittelten Volumenänderung und/oder der jeweils ermittelten Druckänderung und einer jeweiligen vorgegebenen Sollgröße für die Volumenänderung beziehungsweise für die Druckänderung eine Messabweichung der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 ermittelt.
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In dem Schritt S16 wird beispielsweise abhängig von der jeweils ermittelten Volumenänderung und/oder der jeweils ermittelten Druckänderung eine jeweilige Injektionsrate R ermittelt und abhängig von der jeweils ermittelten Injektionsrate R und einer jeweiligen vorgegebenen Sollinjektionsrate wird die Messabweichung der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 ermittelt.
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Die Programmschritte S12 und S14 werden einmalig oder mehrmalig durchlaufen. Im Falle einer mehrmaligen Ausführung der Programmschritte wird beispielweise in dem Schritt S16 ein Mittelwert der jeweils ermittelten Messabweichungen ermittelt.
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Der Schritt S12 kann beispielsweise, wenn die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 eine von der Prüflingsausnehmung 36 unabhängige Kalibriervorrichtung aufweist, während einer vorgegebenen Prüfphase des zu prüfenden Injektors 20 die Stelleinrichtung 54 abwechselnd zu dem zu prüfenden Injektor 20 angesteuert werden. Dies ermöglicht eine Kalibrierung und Überwachung während eines Prüfbetriebs.
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Die ermittelte Messabweichung oder der ermittelte Mittelwert der Messabweichungen wird vorzugsweise genutzt, eine Korrektur von nachfolgenden ermittelten Messwerten, zum Beispiel für den jeweils zu prüfenden Injektor 20, durchzuführen.
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5 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines zweiten Programms zur Prüfung der Messvorrichtung, bei dem die Messvorrichtung die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 umfasst. Das zweite Programm wird beispielsweise ebenfalls von der Steuereinrichtung der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 ausgeführt.
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Das zweite Programm wird in einem Schritt S20 gestartet. Das Programm wird beispielsweise automatisch gestartet, wenn die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 aktiviert wird.
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In einem Schritt S22 wird die Stelleinrichtung 54 der Kalibriereinrichtung 50 derart angesteuert, dass das bewegliche Element 52 zumindest eine Bewegung mit einem vorgegebenen zeitlichen trapezförmigen oder sinusförmigen Hubverlauf ausführt.
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In einem Schritt S24 wird die jeweils erzeugte Volumenänderung und/oder die jeweils erzeugte Druckänderung von der Auswerteeinheit 40 der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 ermittelt.
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In einem Schritt S26 wird der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 abhängig von den jeweiligen ermittelten Volumenänderungen und/oder den jeweiligen ermittelten Druckänderungen eine vorgegebene Dynamikbewertungsklasse und/oder eine vorgegebene Empfindlichkeitsbewertungsklasse und/oder eine vorgegebene Linearitätsbewertungsklasse zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich wird dem Fluid in dem Messraum 30 abhängig von den jeweiligen ermittelten Volumenänderungen und/oder den jeweiligen ermittelten Druckänderungen eine Qualitätsbewertungsklasse zugeordnet.
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In dem Schritt S26 wird beispielsweise abhängig von der jeweils ermittelten Volumenänderung und/oder der jeweils ermittelten Druckänderung eine jeweilige Injektionsrate R ermittelt und abhängig von der jeweils ermittelten Injektionsrate R wird der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 die vorgegebene Dynamikbewertungsklasse und/oder die vorgegebene Empfindlichkeitsbewertungsklasse und/oder die vorgegebene Linearitätsbewertungsklasse zugeordnet und/oder dem Fluid in dem Messraum 30 die Qualitätsbewertungsklasse zugeordnet.
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Die Programmschritte S22 und S24 werden einmalig oder mehrmalig durchlaufen. Im Falle einer mehrmaligen Ausführung der Programmschritte wird beispielweise in dem Schritt S26 eine vorgegebene Anzahl von Ansteuerphasen ausgewertet.
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Der Schritt S22 kann beispielsweise, wenn die Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 eine von der Prüflingsausnehmung 36 unabhängige Kalibriervorrichtung aufweist, während einer vorgegebenen Prüfphase des zu prüfenden Injektors 20 die Stelleinrichtung 54 abwechselnd zu dem zu prüfenden Injektor 20 angesteuert werden.
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6 zeigt jeweils einen zeitlichen Verlauf einer ermittelten Injektionsrate R (durchgezogene Linie) und einen Hub H des beweglichen Elements 52 (gestrichelte Linie). Bei einer parallelen Anordnung der Kalibriervorrichtung und des jeweils zu prüfenden Injektors 20 kann zwischen den Injektionen des zu prüfenden Injektors 20 ein Kontrollvolumen der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 mit vermessen werden. Zunächst erfolgt eine Einspritzung in den Messraum 30 durch den zu prüfenden Injektor 20. Die ermittelte Injektionsrate R repräsentiert somit in einer ersten Phase T1 eine Injektionsrate R des zu prüfenden Injektors 20. Die trapezförmige Hubbewegung des beweglichen Elements 52 verursacht in einer zweiten Phase T2 zunächst eine positive Injektionsrate R und anschließend, in einer dritten Phase T3, eine negative Injektionsrate R.
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Verändert sich beispielsweise bei einer periodischen, gleichbleibenden Ansteuerung der Stelleinrichtung die Amplitude der Injektionsrate in der zweiten und/oder dritten Phase, ist dies ein Hinweis darauf, dass ein Fehler und/oder Veränderung aufgetreten ist.
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Abhängig von einem Verlauf der Hubbewegung, beispielsweise abhängig von einer Anstiegszeit, zeigt die Injektionsrate R mehr oder weniger ausgeprägte Überschwinger. Abhängig von der Amplitude und/oder von einer Anzahl der Überschwinger kann beispielsweise eine Dynamik der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 bewertet werden.
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Mittels einer jeweiligen Einstellung eines vorgegebenen Arbeitspunktes, zum Beispiel einer Einstellung des Volumens V des Messraums 30, und durch Messungen in den verschiedenen Arbeitspunkten kann beispielsweise eine Empfindlichkeit und/oder eine Linearität der Einspritzmengen-Messvorrichtung 10 bewertet werden.
