DE102015102891A1

DE102015102891A1 - Height simulation measurement stand for an internal combustion engine and method for operating a height simulation measurement stand for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102015102891A1
Application number: DE102015102891.3A
Authority: DE
Inventors: Yves Rosefort; Henry Kwee; Richard Aymanns
Original assignee: FEV GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-09-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Höhensimulationsmessstand (10) für einen Verbrennungsmotor (40), aufweisend zumindest einen Zylinder (41) mit wenigstens einer Einströmöffnung (42) und wenigstens einer Ausströmöffnung (43). Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Höhensimulationsmessstandes (10) für einen Verbrennungsmotor (40), der Verbrennungsmotor (40) aufweisend zumindest einen Zylinder (41) mit wenigstens einer Einströmöffnung (42) und wenigstens einer Ausströmöffnung (43).The invention relates to a height simulation measuring stand (10) for an internal combustion engine (40), comprising at least one cylinder (41) with at least one inlet opening (42) and at least one outlet opening (43). Furthermore, the invention relates to a method for operating a height simulation measurement stand (10) for an internal combustion engine (40), the internal combustion engine (40) having at least one cylinder (41) with at least one inflow opening (42) and at least one outflow opening (43).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Höhensimulationsmessstand für einen Verbrennungsmotor, aufweisend zumindest einen Zylinder mit wenigstens einer Einströmöffnung und wenigstens einer Ausströmöffnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Höhensimulationsmessstandes für einen Verbrennungsmotor, der Verbrennungsmotor aufweisend zumindest einen Zylinder mit wenigstens einer Einströmöffnung und wenigstens einer Ausströmöffnung.The present invention relates to a height simulation measurement stand for an internal combustion engine, comprising at least one cylinder with at least one inlet opening and at least one outlet opening. Furthermore, the invention relates to a method for operating a height simulation measuring stand for an internal combustion engine, the internal combustion engine having at least one cylinder with at least one inlet opening and at least one outflow opening.

Höhensimulationsmessstände sind grundsätzlich bekannt und werden beispielsweise in der Entwicklung von Verbrennungsmotoren eingesetzt. Durch derartige Höhensimulationsmessstände ist es insbesondere möglich, Einstellparameter für Motorkomponenten wie beispielsweise Einspritz- und Zündzeitpunkte sowie Regelparameter für einen Abgasturbolader für einen Betrieb des Verbrennungsmotors in verschiedenen Höhen über Normalnull zu ermitteln. Ein möglichst effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors unabhängig von der Höhe kann dadurch erreicht werden. Altitude simulation measuring stations are basically known and are used, for example, in the development of internal combustion engines. Such height simulation measurement stands make it possible, in particular, to determine setting parameters for engine components, such as injection and ignition times, as well as control parameters for an exhaust-gas turbocharger for operating the internal combustion engine at different altitudes above normal zero. The most efficient operation of the internal combustion engine regardless of the height can be achieved.

Es ist ferner bekannt, einen Höhensimulationsmessstand derart auszugestalten, dass der Höhensimulationsmessstand eine abgeschlossene Umgebung aufweist, wobei in dieser abgeschlossenen Umgebung externe Bedingungen, insbesondere in Bezug auf Temperatur und Luftdruck, ausgebildet sind, die der zu simulierenden Höhe entsprechen. Dabei können selbstverständlich auch zwei abgeschlossene Umgebungen vorgesehen sein, die mit einer Luftzuführung bzw. einer Abgasleitung des Verbrennungsmotors verbunden sind. Ein Verbrennungsmotor kann in einer derartigen abgeschlossenen Umgebung des Höhensimulationsmessstandes somit unter Umgebungsbedingungen betrieben werden, die den Umgebungsbedingungen in der simulierten Höhe entsprechen. Ein derartiger Höhensimulationsmessstand ist beispielsweise aus der DE 10 2009 016 807 A1 bekannt. Das Zurverfügungstellen einer derartigen abgeschlossenen Umgebung ist allerdings zum einen aufwendig, da aufwendige Konditionierungsapparaturen nötig sind, um in der abgeschlossenen Umgebung die der zu simulierenden Höhe entsprechenden Umgebungsbedingungen bereitzustellen. Zum anderen ist eine Untersuchung von Motoren mit unterschiedlichen Komponenten, beispielsweise unterschiedlichen Abgasturboladern, nur durch einen Austausch des kompletten zu untersuchenden Motors möglich. Ein derartiger Austausch kann jedoch sehr zeit- und kostenaufwendig sein. It is also known to design a height simulation measurement stand in such a way that the height simulation measurement stand has a closed environment, wherein in this closed environment external conditions, in particular with respect to temperature and air pressure, are formed which correspond to the height to be simulated. Of course, two closed environments can be provided, which are connected to an air supply or an exhaust pipe of the internal combustion engine. An internal combustion engine can thus be operated in such a closed environment of the altitude simulation measurement booth under ambient conditions that correspond to the environmental conditions in the simulated altitude. Such a height simulation measurement is, for example, from DE 10 2009 016 807 A1 known. The provision of such a closed environment is, however, on the one hand expensive, since elaborate conditioning apparatuses are necessary in order to provide in the closed environment the environmental conditions corresponding to the height to be simulated. On the other hand, an investigation of engines with different components, such as different exhaust gas turbochargers, only by replacing the entire engine to be examined possible. However, such an exchange can be very time consuming and costly.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Höhensimulationsmessstand sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Höhensimulationsmessstands bereitzustellen, die zum einen eine Höhensimulation und zum anderen eine Simulation von unterschiedlichen Motorkomponenten mit geringem apparativem Aufwand ermöglichen. It is an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is the object of the present invention to provide a height simulation measurement stand and a method for operating a height simulation measurement stand which, on the one hand, enable a height simulation and, on the other hand, a simulation of different engine components with little expenditure on equipment.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch einen Höhensimulationsmessstand mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Betreiben eines Höhensimulationsmessstandes mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 6. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a height simulation measuring stand having the features of independent claim 1 and by a method for operating a height simulation measuring stand having the features of independent claim 6. Further features and details of the invention will become apparent from the subclaims, the description and the drawing. In this case, features and details that are described in connection with the height simulation measurement stand according to the invention apply, of course, also in connection with the method according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual invention aspects always reciprocal reference is or may be.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Höhensimulationsmessstand für einen Verbrennungsmotor, der Verbrennungsmotor aufweisend zumindest einen Zylinder mit wenigstens einer Einströmöffnung und wenigstens einer Ausströmöffnung. Ein erfindungsgemäßer Höhensimulationsmessstand ist dadurch gekennzeichnet, dass fluidkommunizierend mit der wenigstens einen Einströmöffnung eine erste Druckveränderungsvorrichtung und fluidkommunizierend mit der wenigstens einen Ausströmöffnung eine zweite Druckveränderungsvorrichtung angeordnet sind, wobei durch die erste Druckveränderungsvorrichtung an der Einströmöffnung und durch die zweite Druckveränderungsvorrichtung an der Ausströmöffnung jeweils ein Gasdruck entsprechend einer simulierten Höhe erzeugbar ist. According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a height simulation measurement stand for an internal combustion engine, the internal combustion engine having at least one cylinder with at least one inlet opening and at least one outlet opening. A height-simulation measuring stand according to the invention is characterized in that a first pressure-changing device is fluid-communicating with the at least one inlet opening and a second pressure-changing device is disposed in fluid communication with the at least one outlet opening, whereby a respective gas pressure is produced by the first pressure-changing device at the inlet opening and by the second pressure-changing device at the outlet opening a simulated height can be generated.

Ein wesentlicher Bestandteil einer Höhensimulation ist das Bereitstellen eines Gasdrucks, wie er in der zu simulierenden Höhe vorherrscht. Dies wird bei einem erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand durch die beiden Druckveränderungsvorrichtungen ermöglicht, wobei die erste Druckveränderungsvorrichtung direkt fluidkommunizierend mit der wenigstens einen Einströmöffnung des Verbrennungsmotors und die zweite Druckveränderungsvorrichtung direkt fluidkommunizierend mit der wenigstens einen Ausströmöffnung des Verbrennungsmotors angeordnet sind. Die Einströmöffnung bzw. die Ausströmöffnung sind dabei bevorzugt insbesondere Öffnungen des Verbrennungsmotors, die direkt, dass heißt insbesondere ohne weitere Bauteile dazwischen, zum zumindest einen Zylinder des Verbrennungsmotors führen. Selbstverständlich kann der untersuchte Verbrennungsmotor mehr als eine Einströmöffnung und mehr als eine Ausströmöffnung aufweisen, wobei bei einem erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand sichergestellt ist, dass alle Einströmöffnungen fluidkommunizierend mit der ersten Druckveränderungsvorrichtung und alle Ausströmöffnungen des Verbrennungsmotors fluidkommunizierend mit der zweiten Druckveränderungsvorrichtung verbunden sind. Durch die beiden Druckveränderungsvorrichtungen wird an der Einströmöffnung bzw. an der Ausströmöffnung jeweils ein Gasdruck erzeugt, der dem Gasdruck in einer zu simulierenden Höhe entspricht. Als Gasdruck wird dabei gemäß der Erfindung derjenige Druck eines Gases, insbesondere beispielsweise Luft, verstanden, der direkt an der Ein- bzw. Ausströmöffnung des Verbrennungsmotors, insbesondere der Zylinder des Verbrennungsmotors, in der zu simulierenden Höhe vorherrschen würde. Sämtliche relevanten Komponenten im Ein- bzw. Auslass des beispielsweise in einem Fahrzeug verwendeten Verbrennungsmotors, wie zum Beispiel Saugrohre, Abgasrohre, Filter, Katalysatoren oder ähnliches, durch die diese Gasdrücke beeinflusst werden, können bevorzugt in diesen Gasdrücken berücksichtigt werden. Dadurch kann der Verbrennungsmotor derart betrieben werden, als ob er sich auf der zu simulierenden Höhe befindet. Selbstverständlich können auch weitere Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise eine Temperatur des zugeführten Gases, durch entsprechende Vorrichtungen verändert und der zu simulierenden Höhe angepasst werden. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors auf dieser simulierten Höhe können die Betriebsparameter des Verbrennungsmotors derart gemessen, verändert und/oder eingestellt werden, dass ein möglichst effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors ermöglicht ist. Als Druckveränderungsvorrichtungen können dabei beispielsweise externe Aufladungsvorrichtungen, Turbinen, Luft- und/oder Abgasklappen sowie Ventile oder Ähnliches verwendet werden. Selbstverständlich können die Gasdrücke, die durch die erste Druckveränderungsvorrichtung an der Einströmöffnung und durch die zweite Druckveränderungsvorrichtung an der Ausströmöffnung erzeugt werden, auch weitere Komponenten des Verbrennungsmotors wie beispielsweise eine Abgasrückführung, ein Abgasturbolader, insbesondere beispielsweise mit variablen Turbo-Komponenten, Abgas- oder Frischluftklappen, Ventile oder Ähnliches simuliert werden. Durch eine Veränderung der durch die Druckveränderungsvorrichtungen erzeugten Gasdrücke ist dabei insbesondere auch eine Simulation von verschiedenen derartigen Komponenten möglich, ohne einen aufwendigen Umbau des Höhensimulationsmessstandes zu erfordern. Selbstverständlich weist dabei ein erfindungsgemäßer Höhensimulationsmessstand auch die nötigen Sensoren und/oder Auswertevorrichtungen auf, um den Betrieb des Verbrennungsmotors im Höhensimulationsmessstand zu überwachen, zu steuern und/oder auszuwerten. Durch einen erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand ist es somit insbesondere möglich, einen Verbrennungsmotor derart zu betreiben, dass sein Betrieb einem Betrieb des Verbrennungsmotors in einer simulierten Höhe entspricht. Ferner ist es möglich, auch verschiedene, insbesondere variable Komponenten des Verbrennungsmotors allein durch Veränderung der durch die Druckveränderungsvorrichtungen erzeugten Gasdrücke an der wenigstens einen Einströmöffnung bzw. der wenigstens einen Ausströmöffnung zu simulieren. Besonders vorteilhaft an einem erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand ist dabei insbesondere, dass durch das direkte Bereitstellen der entsprechenden Gasdrücke direkt an der Einströmöffnung bzw. der Ausströmöffnung durch die Druckveränderungsvorrichtungen keine abgeschlossene Umgebung mit simulierten Umgebungsbedingungen zum Betrieb des Verbrennungsmotors nötig ist und der Verbrennungsmotor beim Durchführen der Simulation somit insbesondere in einer Umgebung mit beliebigen, gerade vorliegendem Außen-Luftdruck betrieben werden kann. An essential part of a height simulation is the provision of a gas pressure prevailing in the height to be simulated. This is made possible by the two pressure changing devices in a height simulation measuring stand according to the invention, the first pressure changing device being arranged directly in fluid communication with the at least one inflow opening of the internal combustion engine and the second pressure changing device being arranged directly in fluid communication with the at least one outflow opening of the internal combustion engine. The inflow opening or the outflow opening are preferably in particular openings of the internal combustion engine, which lead directly, that is, in particular without further components in between, to at least one cylinder of the internal combustion engine. Of course, the In the case of a height-simulation measurement booth according to the invention, it is ensured that all the inlet openings are fluid-communicating with the first pressure-changing apparatus and all outlets of the internal combustion engine are in fluid communication with the second pressure-changing apparatus. By the two pressure-changing devices in each case a gas pressure is generated at the inflow opening or at the outflow opening, which corresponds to the gas pressure in a height to be simulated. Gas pressure is understood according to the invention, that pressure of a gas, in particular, for example, air, which would prevail directly at the inlet or outflow opening of the engine, in particular the cylinder of the internal combustion engine, in the height to be simulated. All relevant components in the inlet or outlet of the internal combustion engine, for example, used in a vehicle, such as intake manifolds, exhaust pipes, filters, catalysts or the like, through which these gas pressures are influenced, can be preferably taken into account in these gas pressures. As a result, the internal combustion engine can be operated as if it is at the altitude to be simulated. Of course, other environmental conditions, such as a temperature of the gas supplied, can be changed by appropriate devices and adapted to the height to be simulated. During operation of the internal combustion engine at this simulated altitude, the operating parameters of the internal combustion engine can be measured, changed and / or adjusted such that the most efficient operation of the internal combustion engine is possible. For example, external charging devices, turbines, air and / or exhaust flaps and valves or the like can be used as pressure change devices. Of course, the gas pressures generated by the first pressure changing device at the inflow opening and by the second pressure changing device at the outflow opening, also other components of the internal combustion engine such as an exhaust gas recirculation, an exhaust gas turbocharger, in particular, for example, with variable turbo components, exhaust or fresh air valves, Valves or the like can be simulated. In particular, a simulation of various such components is possible by changing the gas pressures generated by the pressure-changing devices, without requiring a complex conversion of the height simulation measurement. Of course, an inventive altitude simulation measurement booth also has the necessary sensors and / or evaluation devices in order to monitor, control and / or evaluate the operation of the internal combustion engine in the altitude simulation measurement booth. By means of a height simulation measurement stand according to the invention, it is thus possible, in particular, to operate an internal combustion engine in such a way that its operation corresponds to an operation of the internal combustion engine in a simulated altitude. Furthermore, it is also possible to simulate different, in particular variable components of the internal combustion engine solely by changing the gas pressures generated by the pressure changing devices at the at least one inflow opening or the at least one outflow opening. In particular, it is particularly advantageous in a height simulation measuring stand according to the invention that, due to the direct provision of the corresponding gas pressures directly at the inflow opening or the outflow opening by the pressure changing devices, no closed environment with simulated ambient conditions for operating the internal combustion engine is necessary and the internal combustion engine thus performs, in particular, during the simulation can be operated in an environment with any present outside air pressure.

Besonders bevorzugt kann ein erfindungsgemäßer Höhensimulationsmessstand dahingehend ausgebildet sein, dass für die Gasdrücke die Ergebnisse einer vor und/oder während eines Betriebs des Höhensimulationsmessstandes durchgeführten rechnerischen Simulation verwendbar sind. Durch eine derartige rechnerische Simulation können die Gasdrücke, die bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors direkt an der Einströmöffnung und/oder der Ausströmöffnung des Verbrennungsmotors herrschen, berechnet werden. Dadurch kann besonders einfach ermöglicht werden, verschiedene Höhen und darüber hinaus auch verschiedene Komponenten im Ein- bzw. Auslass des Verbrennungsmotors durch die einzustellenden Gasdrücke zu berücksichtigen und zu simulieren. Neben einer Bereitstellung der einzustellenden Gasdrücke durch eine im Vorfeld eines Betriebs des Höhensimulationsmessstandes durchgeführten rechnerischen Simulation, beispielsweise gespeichert in einem Datensatz, kann die rechnerische Simulation auch zeitgleich zu einem Betrieb des Höhensimulationsmessstandes erfolgen. Eine Berücksichtigung von Messdaten, die beim Betrieb des Höhensimulationsmessstandes am laufenden Verbrennungsmotor ermittelt werden, für die durchgeführte rechnerische Simulation, zum Beispiel als Eingabeparameter, kann dadurch ermöglicht werden. Eine noch genauere und wirklichkeitsgetreuere Nachbildung eines Betriebs des Verbrennungsmotors und seiner Komponenten in einer simulierten Höhe durch den Höhensimulationsmessstand kann dadurch, insbesondere basierend auf den simulierten Gasdrücken als Regel und/oder Steuergrößen, ermöglicht werden.Particularly preferably, a height simulation measurement stand according to the invention can be designed in such a way that the results of a calculated simulation performed before and / or during operation of the height simulation measurement stand can be used for the gas pressures. By means of such a computational simulation, the gas pressures prevailing in an operation of the internal combustion engine directly at the inflow opening and / or the outflow opening of the internal combustion engine can be calculated. As a result, it is particularly easy to allow different heights and, moreover, also different components in the inlet or outlet of the internal combustion engine to be taken into account and simulated by the gas pressures to be set. In addition to providing the gas pressures to be set by a computational simulation carried out in advance of an operation of the height simulation measurement stand, for example stored in a data set, the calculated simulation can also take place simultaneously with an operation of the height simulation measurement stand. A consideration of measurement data, which are determined during operation of the altitude simulation test stand on the current internal combustion engine, for the performed computational simulation, for example as an input parameter, can be made possible. An even more accurate and more realistic replica of an operation of the internal combustion engine and its components in a simulated altitude by the altitude simulation measurement station can thereby be made possible, in particular based on the simulated gas pressures as a rule and / or control variables.

Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand vorgesehen sein, dass die erste Druckveränderungsvorrichtung eine Verdichterturbine umfasst. Die Betriebsparameter der verwendeten Verdichterturbine sind dabei insbesondere bekannt, so dass ein Massenstrom an Gas, der durch die Verdichterturbine an die Einströmöffnung des Verbrennungsmotors transportiert wird, zu jeder Zeit berechenbar ist. Je nach Drehzahl und -richtung der Verdichterturbine kann dadurch die Menge der an der Einströmöffnung des Verbrennungsmotors zugeführten Gases variiert werden. Ein Bereitstellen verschiedenster Gasdrücke an der zumindest einen Einströmöffnung des Verbrennungsmotors und dadurch die Simulation verschiedenster Höhen im Höhensimulationsmessstand ist dadurch besonders einfach möglich. Furthermore, it can be provided in a height-simulation measuring stand according to the invention that the first pressure-changing device comprises a compressor turbine. The operating parameters of the compressor turbine used are known in particular, so that a mass flow of gas, which is transported through the compressor turbine to the inflow opening of the internal combustion engine, can be calculated at any time. Depending on the speed and direction of the compressor turbine, the amount of gas supplied to the inlet opening of the internal combustion engine can thereby be varied. Providing a wide variety of gas pressures at the at least one inflow opening of the internal combustion engine and thereby the simulation of different heights in the height simulation measurement is characterized particularly easy.

Auch kann ein erfindungsgemäßer Höhensimulationsmessstand dahin gehend ausgebildet sein, dass die zweite Druckveränderungsvorrichtung eine Abgasturbine umfasst. Auch die Betriebsparameter einer Abgasturbine, die als zweite Druckveränderungsvorrichtung verwendet wird, sind insbesondere bekannt, wodurch auch ein Massenstrom des aus der Ausströmöffnung des Verbrennungsmotors ausgeworfenen und abgeführten Abgases berechenbar ist. Durch Veränderung der Betriebsparameter der Abgasturbine, insbesondere der Drehzahl und -richtung, kann an der Ausströmöffnung des Verbrennungsmotors ein beliebiger Widerstand gegen den Auswurf von Abgas aus einem Zylinder des Verbrennungsmotors eingestellt werden. Dadurch wiederum sind verschiedenste Gasdrücke und entsprechend dadurch verschiedenste Höhen besonders einfach simulierbar. Also, an inventive height simulation measurement can be designed so that the second pressure-changing device comprises an exhaust gas turbine. The operating parameters of an exhaust gas turbine, which is used as a second pressure changing device, are known in particular, whereby a mass flow of the exhaust gas ejected and discharged from the outflow opening of the internal combustion engine can also be calculated. By changing the operating parameters of the exhaust gas turbine, in particular the rotational speed and direction, an arbitrary resistance to the ejection of exhaust gas from a cylinder of the internal combustion engine can be set at the outflow opening of the internal combustion engine. This in turn makes it very easy to simulate a wide variety of gas pressures and thus different heights.

Bevorzugt kann bei einem erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand vorgesehen sein, dass die erste Druckveränderungsvorrichtung und/oder die zweite Druckveränderungsvorrichtung Teil eines Abgasturboladers sind. Besonders bevorzugt sind dabei beide Druckveränderungsvorrichtungen Teil eines Abgasturboladers, insbesondere können eine Verdichterturbine des Abgasturboladers Teil der ersten Druckveränderungsvorrichtung und eine Abgasturbine Teil einer Abgasturbine des Abgasturboladers sein. Dadurch ist ein besonders energiesparender Betrieb des Höhensimulationsmessstandes möglich, da der Abgasturbolader zumindest teilweise durch das Abgas des zu untersuchenden Verbrennungsmotors angetrieben wird. Durch eine Regelung bzw. Steuerung des Abgasturboladers, beispielsweise einer Freilaufbedingung des Abgasturbolasers, kann dieser derart betrieben werden, dass die erste Druckveränderungsvorrichtung und/oder die zweite Druckveränderungsvorrichtung durch den Abgasturbolader gebildet sind. Selbstverständlich ist es dabei auch möglich, einen zusätzlichen externen Antrieb bzw. eine zusätzliche externe Bremsung der als Druckveränderungsvorrichtungen verwendeten Komponenten des Abgasturboladers vorzusehen. Insgesamt wird ein erfindungsgemäßer Höhensimulationsmessstand durch die Verwendung eines Abgasturboladers für die erste Druckveränderungsvorrichtung und/oder die zweite Druckveränderungsvorrichtung der Betrieb des Höhensimulationsmessstandes vereinfacht, ohne Einbußen bezüglich der durch den Höhensimulationsmessstand simulierbaren Höhen zu erzeugen. In the case of a height simulation measurement stand according to the invention, it can preferably be provided that the first pressure change device and / or the second pressure change device are part of an exhaust gas turbocharger. Both pressure-changing devices are particularly preferably part of an exhaust-gas turbocharger; in particular, a compressor turbine of the exhaust-gas turbocharger may be part of the first pressure-changing device and an exhaust-gas turbine may be part of an exhaust-gas turbine of the exhaust-gas turbocharger. As a result, a particularly energy-saving operation of the height simulation measuring stand is possible because the exhaust gas turbocharger is at least partially driven by the exhaust gas of the internal combustion engine to be examined. By regulating or controlling the exhaust-gas turbocharger, for example a freewheeling condition of the exhaust gas turbocharger, it can be operated such that the first pressure-changing device and / or the second pressure-changing device are formed by the exhaust-gas turbocharger. Of course, it is also possible to provide an additional external drive or an additional external braking of the components of the exhaust-gas turbocharger used as pressure-changing devices. Overall, an inventive height simulation measurement is simplified by the use of an exhaust gas turbocharger for the first pressure changing device and / or the second pressure changing device, the operation of the height simulation measurement without creating losses in terms of simulated by the height simulation level heights.

In einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung eines erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstandes kann ferner vorgesehen sein, dass als erste Druckveränderungsvorrichtung und als zweite Druckveränderungsvorrichtung ein Abgasturbolader des Verbrennungsmotors verwendbar ist. Dadurch kann ein erfindungsgemäßer Höhensimulationsmessstand nochmals vereinfacht werden, da durch die Verwendung des Abgasturboladers bereits ein Teil des zu untersuchenden Verbrennungsmotors als Druckveränderungsvorrichtungen verwendbar ist. Ein zusätzlicher Abgasturbolader im Höhensimulationsmessstand muss daher nicht vorgehalten werden. Durch eine Einstellung der Freilaufbedingungen bzw. eine Steuerung und/oder Regelung des Abgasturboladers ist es wiederum möglich, die Verdichterturbine und die Abgasturbine des Abgasturboladers als erste bzw. zweite Druckveränderungsvorrichtung des Höhensimulationsmessstandes zu betreiben. Selbstverständlich kann dabei vorgesehen sein, zusätzlich zum Abgasturbolader wiederum externe Antriebe bzw. Bremsvorrichtungen vorzusehen, um eine möglichst große Bandbreite an einstellbaren Gasdrücken und dadurch an simulierbaren Höhen bereitzustellen. In a particularly preferred further development of a height simulation measuring stand according to the invention, it can further be provided that an exhaust-gas turbocharger of the internal combustion engine can be used as the first pressure-changing device and as the second pressure-changing device. As a result, an inventive height simulation measurement stand can be simplified once again, since the use of the exhaust gas turbocharger already makes it possible to use part of the internal combustion engine to be examined as pressure change devices. An additional exhaust gas turbocharger in the height simulation measurement booth therefore does not need to be provided. By adjusting the freewheeling conditions or a control and / or regulation of the exhaust gas turbocharger, it is again possible to operate the compressor turbine and the exhaust gas turbine of the exhaust gas turbocharger as first and second pressure changing device of the height simulation measurement. Of course, it may be provided in addition to the exhaust gas turbocharger turn to provide external drives or braking devices to provide the widest possible range of adjustable gas pressures and thus at simulatable heights.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Höhensimulationsmessstandes für einen Verbrennungsmotor, der Verbrennungsmotor aufweisend zumindest einen Zylinder mit wenigstens einer Einströmöffnung und wenigstens einer Ausströmöffnung. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Einströmöffnung und an der Ausströmöffnung ein Gasdruck erzeugt wird, der dem jeweiligen Gasdruck in einer zu simulierenden Höhe entspricht. According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a method for operating a height simulation measurement stand for an internal combustion engine, the internal combustion engine having at least one cylinder with at least one inlet opening and at least one outlet opening. An inventive method is characterized in that at the inflow opening and at the outflow opening, a gas pressure is generated, which corresponds to the respective gas pressure in a height to be simulated.

Eine derartige Höhensimulation kann dabei beispielsweise verwendet werden, um Einstellparameter für Komponenten des Verbrennungsmotors zu bestimmen, die bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors je nach der aktuellen Betriebshöhe verwendet werden. Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren ist es insbesondere vorgesehen, dass direkt an der Einströmöffnung ein Gasdruck erzeugt wird, der dem Gasdruck in einer zu simulierenden Höhe entspricht. Entsprechend wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren an der Ausströmöffnung ebenfalls ein Gasdruck erzeugt, der dem Gasdruck in der zu simulierenden Höhe entspricht. Als Gasdruck wird dabei gemäß der Erfindung derjenige Druck eines Gases, insbesondere beispielsweise Luft, verstanden, der direkt an der Ein- bzw. Ausströmöffnung des Verbrennungsmotors, insbesondere der Zylinder des Verbrennungsmotors, in der zu simulierenden Höhe vorherrschen würde. Sämtliche relevanten Komponenten im Ein- bzw. Auslass des beispielsweise in einem Fahrzeug verwendeten Verbrennungsmotors, wie zum Beispiel Saugrohre, Abgasrohre, Filter, Katalysatoren oder ähnliches, durch die diese Gasdrücke beeinflusst werden, können bevorzugt in diesen Gasdrücken berücksichtigt werden. Dadurch ist es möglich, dass der Verbrennungsmotor direkt an seiner Ansaugseite und seiner Ausstoßseite jeweils demjenigen Gasdruck ausgesetzt ist, dem er auch bei einem wirklichen Betrieb auf dieser Höhe ausgesetzt wäre. Selbstverständlich können auch weitere Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise eine Temperatur des zugeführten Gases, durch entsprechende Vorrichtungen verändert und der zu simulierenden Höhe angepasst werden. Ein Betrieb des Verbrennungsmotors bei diesen durch den Höhensimulationsmessstand erzeugten Bedingungen entspricht somit dem Betrieb des Verbrennungsmotors auf der zu simulierenden Höhe. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors auf dieser simulierten Höhe können die Betriebsparameter des Verbrennungsmotors derart gemessen, verändert und/oder eingestellt werden, dass ein möglichst effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors ermöglicht ist. Dadurch, dass insbesondere direkt an der Einströmöffnung und an der Ausströmöffnung ein Gasdruck erzeugt wird, der dem jeweiligen Gasdruck in einer zu simulierenden Höhe entspricht, ist es insbesondere nicht nötig, eine abgeschlossene Umgebung zu schaffen, in der einer der zu simulierenden Höhe entsprechender Gasdruck herrscht. Das Simulieren einer Höhe in einem Höhensimulationsmessstand wird dadurch deutlich vereinfacht. Such a height simulation can be used, for example, to determine setting parameters for components of the internal combustion engine, which are used in an operation of the internal combustion engine depending on the current operating altitude. According to a method according to the invention, provision is made in particular for a gas pressure to be generated directly at the inlet opening which corresponds to the gas pressure in a height to be simulated. Accordingly, according to the inventive method at the outflow opening also generates a gas pressure corresponding to the gas pressure in the height to be simulated. Gas pressure is understood according to the invention, that pressure of a gas, in particular, for example, air, which would prevail directly at the inlet or outflow opening of the engine, in particular the cylinder of the internal combustion engine, in the height to be simulated. All relevant components in the inlet or outlet of the internal combustion engine, for example, used in a vehicle, such as intake manifolds, exhaust pipes, filters, catalysts or the like, through which these gas pressures are influenced, can be preferably taken into account in these gas pressures. This makes it possible for the internal combustion engine to be exposed directly to its suction side and its discharge side to the gas pressure to which it would also be exposed at this height during actual operation. Of course, other environmental conditions, such as a temperature of the gas supplied, can be changed by appropriate devices and adapted to the height to be simulated. An operation of the internal combustion engine in these conditions generated by the height simulation measurement thus corresponds to the operation of the internal combustion engine at the height to be simulated. During operation of the internal combustion engine at this simulated altitude, the operating parameters of the internal combustion engine can be measured, changed and / or adjusted such that the most efficient operation of the internal combustion engine is possible. Because a gas pressure is generated in particular directly at the inflow opening and at the outflow opening, which corresponds to the respective gas pressure in a height to be simulated, it is in particular not necessary to create a closed environment in which one of the heights to be simulated prevails corresponding gas pressure , Simulating a height in a height simulation measurement stand is thereby considerably simplified.

Bevorzugt kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dahingehend ausgebildet sein, dass für die Gasdrücke die Ergebnisse einer vor und/oder während eines Betriebs des Höhensimulationsmessstandes durchgeführten rechnerischen Simulation verwendet werden. Durch eine derartige rechnerische Simulation können die Gasdrücke, die bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors direkt an der Einströmöffnung und/oder der Ausströmöffnung des Verbrennungsmotors herrschen, berechnet werden. Dadurch kann besonders einfach ermöglicht werden, verschiedene Höhen und darüber hinaus auch verschiedene Komponenten im Ein- bzw. Auslass des Verbrennungsmotors durch die einzustellenden Gasdrücke zu berücksichtigen und zu simulieren. Neben einer Bereitstellung der einzustellenden Gasdrücke durch eine im Vorfeld des eigentlichen Betriebs des Höhensimulationsmessstandes durchgeführten rechnerischen Simulation, beispielsweise gespeichert in einem Datensatz, kann die rechnerische Simulation auch zeitgleich zum eigentlichen Betrieb des Höhensimulationsmessstandes durchgeführt werden. Eine Berücksichtigung von Messdaten, die am laufenden Verbrennungsmotor ermittelt werden, für die durchgeführte rechnerische Simulation, zum Beispiel als Eingabeparameter, kann dadurch ermöglicht werden. Eine noch genauere und wirklichkeitsgetreuere Nachbildung eines Betriebs des Verbrennungsmotors und seiner Komponenten in einer simulierten Höhe durch ein erfindungsgemäßes Verfahren kann dadurch, insbesondere basierend auf den simulierten Gasdrücken als Regel und/oder Steuergrößen, ermöglicht werden.A method according to the invention can preferably be designed in such a way that the results of a calculated simulation performed before and / or during operation of the height simulation measurement stand are used for the gas pressures. By means of such a computational simulation, the gas pressures prevailing in an operation of the internal combustion engine directly at the inflow opening and / or the outflow opening of the internal combustion engine can be calculated. As a result, it is particularly easy to allow different heights and, moreover, also different components in the inlet or outlet of the internal combustion engine to be taken into account and simulated by the gas pressures to be set. In addition to providing the gas pressures to be set by a computational simulation carried out in advance of the actual operation of the height simulation measurement, for example stored in a data set, the computational simulation can also be carried out simultaneously with the actual operation of the height simulation measurement. A consideration of measurement data, which are determined on the current internal combustion engine, for the carried out computational simulation, for example as an input parameter, can be made possible. An even more accurate and more realistic replica of an operation of the internal combustion engine and its components at a simulated altitude by a method according to the invention can thereby be made possible, in particular based on the simulated gas pressures as a rule and / or control variables.

Besonders bevorzugt kann beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das Verfahren unter Verwendung eines Höhensimulationsmessstandes gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durchgeführt wird. Dementsprechend bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf einen erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert worden sind. With particular preference, it can be provided in the method according to the invention that the method is carried out using a height simulation measuring stand according to the first aspect of the invention. Accordingly, a method according to the invention entails the same advantages as have been explained in detail with reference to a height-simulation measuring stand according to the first aspect of the invention.

Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass der Gasdruck an der Einströmöffnung und der Gasdruck an der Ausströmöffnung derart erzeugt werden, dass ein Verbrennungsmotor mit einer einstellbaren Anzahl an Zylindern simuliert wird. Einstellbar im Sinne der Erfindung bedeutet dabei, dass die Gasdrücke derart erzeugt werden, dass eine Simulation eines Verbrennungsmotor ermöglicht ist, der eine unterschiedliche Anzahl an Zylindern aufweist, verglichen mit dem im Höhenmessstand angeordneten Verbrennungsmotor. Die Anzahl der Zylinder der simulierten Verbrennungsmotoren sind somit nicht auf die Anzahl der Zylinder des im Höhenmessstand angeordneten Verbrennungsmotors beschränkt. Insbesondere ist es dadurch beispielsweise möglich, bereits durch eine Untersuchung eines Verbrennungsmotors mit nur einem Zylinder Betriebsparameter eines Vollmotors mit mehreren Zylindern, oftmals vier oder mehr Zylinder, zu bestimmen. Dadurch kann der für den Höhensimulationsmessstand nötige Bauraum verringert werden. Darüber hinaus kann durch die Simulation verschiedener eingestellter Anzahlen an Zylindern an einem einzigen im Höhenmessstand angeordneten Verbrennungsmotor eine separate Messung von je einem Verbrennungsmotor mit verschiedenen Zylinderanzahlen, beispielsweise vier, fünf oder sechs Zylindern, unterbleiben. Für derartige separate Messungen wäre jeweils ein kosten- und zeitintensiver Austausch des im Höhenmessstand angeordneten Verbrennungsmotors nötig. Insgesamt kann somit durch die Einstellbarkeit der Anzahl der Zylinder des simulierten Verbrennungsmotors eine Einsparung von Zeit und Kosten ermöglicht werden. Furthermore, it can be provided in a method according to the invention that the gas pressure at the inlet opening and the gas pressure at the outflow opening are generated such that an internal combustion engine with an adjustable number of cylinders is simulated. Adjustable in the sense of the invention means that the gas pressures are generated such that a simulation of an internal combustion engine is possible, which has a different number of cylinders, compared with the arranged in the height measurement engine combustion engine. The number of cylinders of the simulated internal combustion engines are thus not limited to the number of cylinders of the arranged in Höhenmessstand internal combustion engine. In particular, this makes it possible, for example, to determine operating parameters of a full engine with multiple cylinders, often four or more cylinders, by examining an internal combustion engine with only one cylinder. As a result, the space required for the height simulation measuring stand can be reduced. In addition, by simulating different set numbers of cylinders on a single arranged in Altimeter internal combustion engine, a separate measurement of one internal combustion engine with different numbers of cylinders, such as four, five or six cylinders omitted. For such separate measurements in each case a costly and time-consuming replacement of arranged in the height measurement engine would be necessary. Altogether can thus by the adjustability of the number of cylinders of the Simulated internal combustion engine saves time and money.

Auch kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass der Gasdruck an der Einströmöffnung und der Gasdruck an der Ausströmöffnung derart erzeugt werden, dass eine Verwendung eines Abgasturboladers simuliert wird. Insbesondere kann auch bei einer Verwendung eines Höhensimulationsmessstandes gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, bei dem die erste Druckveränderungsvorrichtung und die zweite Druckveränderungsvorrichtung durch einen Abgasturbolader, insbesondere einen Abgasturbolader des zu untersuchenden Verbrennungsmotors, gebildet werden, die Gasdrücke derart erzeugt werden, dass ein abweichender Abgasturbolader simuliert wird. Dadurch ergeben sich besonders vielseitige Simulationsmöglichkeiten, da nicht für jede Neukonfiguration, beispielsweise wenn nur der Abgasturbolader ausgetauscht wird, ein neuer Messaufbau nötig ist. Also, a method according to the invention may be characterized in that the gas pressure at the inlet opening and the gas pressure at the outlet opening are generated such that a use of an exhaust-gas turbocharger is simulated. In particular, even when using a height simulation measurement stand according to the first aspect of the invention, in which the first pressure change device and the second pressure change device are formed by an exhaust gas turbocharger, in particular an exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine to be examined, the gas pressures are generated such that simulates a different exhaust gas turbocharger becomes. This results in particularly versatile simulation options, since a new measurement setup is not necessary for every new configuration, for example when only the turbocharger is replaced.

Darüber hinaus kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass eine Ausgestaltung des Verbrennungsmotors als Turbo-Compound-Motor simuliert wird. Dies stellt eine besonders umfassende Simulation eines Verbrennungsmotors dar, da neben einem Abgasturbolader bei einem derartigen Verbrennungsmotor noch eine weitere Abgasturbine vorgesehen ist, die zur Energiegewinnung dient. Selbstverständlich können dabei neben der erwähnten Abgasturbine auch andere Motorkomponenten, wie beispielsweise eine Abgasrückführung, variable Turbo-Komponenten, Abgasklappen, Frischluftklappen und/oder Ventile, durch eine jeweilige Änderung des an der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung erzeugten Gasdrucks simuliert werden. Eine besonders umfassende Simulation eines Betriebs eines Verbrennungsmotors in beliebiger Konfiguration auf einer beliebigen Höhe ist dadurch ermöglicht.In addition, it can be provided in a method according to the invention that an embodiment of the internal combustion engine is simulated as a turbo-compound engine. This represents a particularly comprehensive simulation of an internal combustion engine, since in addition to an exhaust gas turbocharger in such an internal combustion engine still another exhaust gas turbine is provided, which serves to generate energy. Of course, other engine components, such as exhaust gas recirculation, variable turbo components, exhaust valves, fresh air flaps and / or valves, in addition to the aforementioned exhaust gas turbine can be simulated by a respective change in the gas pressure generated at the inlet opening and the outflow opening. A particularly comprehensive simulation of an operation of an internal combustion engine in any configuration at any height is thereby made possible.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigt schematisch:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawing, an embodiment of the invention is described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. It shows schematically:

1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstandes. 1 An embodiment of a height simulation measuring stand according to the invention.

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Höhensimulationsmessstand 10 gezeigt. Insbesondere weist der Höhensimulationsmessstand 10 dabei eine erste Druckveränderungsvorrichtung 20 und eine zweite Druckveränderungsvorrichtung 30 auf. Die erste Druckveränderungsvorrichtung 20 ist dabei derart angeordnet, dass sie direkt mit einer Einströmöffnung 42 eines Zylinders 41 des Verbrennungsmotors 40 fluidkommunizierend verbunden ist. Dementsprechend ist die zweite Druckveränderungsvorrichtung 30 derart angeordnet, dass sie direkt mit einer Ausströmöffnung 43 des Zylinders 41 fluidkommunizierend verbunden ist. Die Einströmöffnung 42 bzw. die Ausströmöffnung 43 sind dabei Öffnungen des Verbrennungsmotors 40, die direkt, dass heißt insbesondere ohne weitere Bauteile dazwischen, zu den Zylindern 41 des Verbrennungsmotors 40 führen. Dadurch ist es möglich, dass durch die erste Druckveränderungsvorrichtung 20 an der Einströmöffnung 42 ein Gasdruck 50 erzeugbar ist und an der Ausströmöffnung 43 durch die zweite Druckveränderungsvorrichtung 30 ein Gasdruck 51 erzeugbar ist, wobei die Gasdrücke 50, 51 jeweils dem Gasdruck 50, 51 an diesen Positionen auf der zu simulierenden Höhe entsprechen. Ein Gasdruck 50, 51 ist somit derjenige Druck eines Gases, der direkt an der Ein- 42 bzw. Ausströmöffnung 43 des Verbrennungsmotors 40 in der zu simulierenden Höhe vorherrschen würde. Sämtliche relevanten Komponenten im Ein- bzw. Auslass des beispielsweise in einem Fahrzeug verwendeten Verbrennungsmotors 40, wie zum Beispiel Saugrohre, Abgasrohre, Filter, Katalysatoren oder ähnliches (nicht mit abgebildet), durch die diese Gasdrücke 50, 51 beeinflusst werden, werden in diesen Gasdrücken 50, 51 berücksichtigt. Die einzustellenden Gasdrücke 50, 51 werden dabei bevorzugt in einer zuvor durchgeführten oder parallel ablaufenden rechnerischen Simulation berechnet. Insbesondere bei einer parallel zum Betrieb des Höhensimulationsmessstandes 10 durchgeführten Simulation können dabei Messdaten des Verbrennungsmotors 40 als Eingabeparameter für die rechnerische Simulation verwendet werden. Durch diese Rückkopplung, insbesondere durch die Verwendung der simulierten Gasdrücken 50, 51 als Regel- und/oder Steuergrößen, kann eine noch genauere und wirklichkeitsgetreuere Nachbildung eines Betriebs des Verbrennungsmotors 40 und seiner Komponenten in einer simulierten Höhe durch den erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstand 10, ermöglicht werden. In der gezeigten besonders bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Höhensimulationsmessstandes 10 wird die erste Druckveränderungsvorrichtung 20 bzw. die zweite Druckveränderungsvorrichtung 30 durch eine Verdichterturbine 21 bzw. eine Abgasturbine 31 eines Abgasturboladers 44 gebildet. Dabei kann insbesondere bevorzugt wie abgebildet der Abgasturbolader 44 Teil des Verbrennungsmotors 40 sein. Dadurch kann der erfindungsgemäße Höhensimulationsmessstand 10 besonders einfach ausgestaltet sein. Dabei wird die Freilaufbedingung bzw. die Steuerung und/oder Regelung des Abgasturboladers 44 derart vorgenommen, dass der Einsatz der Verdichterturbine 21 als erste Druckveränderungsvorrichtung 20 und der Einsatz der Abgasturbine 31 als zweite Druckveränderungsvorrichtung 30 möglich ist. Selbstverständlich können dabei externe Antriebe bzw. Bremsvorrichtungen (nicht mit abgebildet) vorgesehen sein, um eine möglichst große Bandbreite an Gasdrücken 50, 51 und dadurch eine möglichst große Bandbreite an simulierbaren Höhen zu erhalten. Dadurch, dass die Betriebsparameter des Abgasturboladers 44, insbesondere die Betriebsparameter der Verdichterturbine 21 und der Abgasturbine 31, bekannt sind, kann der Massenstrom an Gas bzw. Abgas der in Strömungsrichtung 52 durch den Verbrennungsmotor 40 strömt, berechnet und insbesondere durch eine steuernde Regelung des Abgasturboladers 44 eingestellt werden. Durch diese steuernde Regelung werden somit folglich die nötigen Gasdrücke 50, 51 an der Einströmöffnung 42 bzw. der Ausströmöffnung 43 erzeugt, wodurch der Verbrennungsmotor 40 derart betreibbar ist, als ob er sich auf der zu simulierenden Höhe befindet. Selbstverständlich können auch weitere Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise eine Temperatur des zu der Einströmöffnung 42 zugeführten Gases, durch entsprechende Vorrichtungen (nicht mit abgebildet) verändert und der zu simulierenden Höhe angepasst werden. Der abgebildete Verbrennungsmotor 40 kann dabei weitere Motorkomponenten, wie beispielsweise eine Abgasrückführung 45, eine Abgasklappe 46, eine Frischluftklappe 47 sowie ein Waste-Gate 48 aufweisen, die ebenfalls in die Simulation mit einbezogen werden können. Selbstverständlich können diese Komponenten des Verbrennungsmotors 40 jedoch auch allein durch die Druckveränderungsvorrichtungen 20, 30 simuliert werden. Auch kann selbstverständlich der Betrieb des Verbrennungsmotors 40 während der Simulation ständig durch Sensoren (nicht mit abgebildet) überwacht und in einer Auswertevorrichtung (nicht mit abgebildet) ausgewertet werden. Dabei können beispielsweise die Gasdrücke 50, 51 gemessen werden und die Druckveränderungsvorrichtungen 20, 30 derart geregelt angesteuert werden, dass diese Gasdrücke 50, 51 der zu simulierenden Höhe entsprechen. Der Betrieb des Verbrennungsmotors 40 auf der simulierten Höhe ist dann möglich. Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 40 können im Anschluss ermittelt werden. Insgesamt ist die Simulation eines Betriebs eines Verbrennungsmotors 40 auf einer simulierten Höhe durch einen Höhensimulationsmessstand 10 dadurch erleichtert, dass direkt an der Einströmöffnung 42 bzw. der Ausströmöffnung 43 der der simulierten Höhe entsprechende Gasdruck 50, 51 erzeugt wird. Das Vorhalten einer abgeschlossenen Umgebung, in der die Umgebungsbedingungen der zu simulierenden Höhe erzeugt werden, ist nicht nötig. Die Durchführung einer Höhensimulation wird dadurch deutlich vereinfacht. In 1 is an inventive height simulation measurement 10 shown. In particular, the height simulation measurement stand 10 a first pressure change device 20 and a second pressure changing device 30 on. The first pressure change device 20 is arranged such that it directly with an inflow opening 42 a cylinder 41 of the internal combustion engine 40 connected in a fluid-communicating manner. Accordingly, the second pressure changing device 30 arranged so that it directly with an outflow opening 43 of the cylinder 41 connected in a fluid-communicating manner. The inflow opening 42 or the discharge opening 43 are openings of the internal combustion engine 40 that directly, that is, in particular without any other components in between, to the cylinders 41 of the internal combustion engine 40 to lead. Thereby, it is possible that by the first pressure changing device 20 at the inlet opening 42 a gas pressure 50 can be generated and at the outflow opening 43 by the second pressure changing device 30 a gas pressure 51 is producible, the gas pressures 50 . 51 in each case the gas pressure 50 . 51 at these positions correspond to the height to be simulated. A gas pressure 50 . 51 is thus the pressure of a gas directly at the inlet 42 or outflow opening 43 of the internal combustion engine 40 would predominate in the height to be simulated. All relevant components in the inlet or outlet of the internal combustion engine used for example in a vehicle 40 , such as intake manifolds, exhaust pipes, filters, catalysts or the like (not shown) through which these gas pressures 50 . 51 be influenced in these gas pressures 50 . 51 considered. The gas pressures to be set 50 . 51 are preferably calculated in a previously performed or parallel computational simulation. In particular, in parallel to the operation of the height simulation measurement 10 In this case, simulation of the combustion engine can take place 40 be used as input parameters for the computational simulation. By this feedback, in particular by the use of the simulated gas pressures 50 . 51 as control and / or control variables, can be an even more accurate and more realistic replica of an operation of the internal combustion engine 40 and its components at a simulated altitude through the height simulation measurement stand according to the invention 10 be enabled. In the illustrated particularly preferred embodiment of a height simulation measuring stand according to the invention 10 becomes the first pressure change device 20 or the second pressure change device 30 through a compressor turbine 21 or an exhaust gas turbine 31 an exhaust gas turbocharger 44 educated. In particular, as shown, the exhaust gas turbocharger may be preferred 44 Part of the internal combustion engine 40 be. As a result, the height simulation measuring stand according to the invention 10 be particularly simple. In this case, the freewheel condition or the control and / or regulation of the exhaust gas turbocharger 44 made such that the use of the compressor turbine 21 as the first pressure-changing device 20 and the use of the exhaust gas turbine 31 as second Pressure changing device 30 is possible. Of course, external drives or braking devices (not shown) may be provided to maximize the range of gas pressures 50 . 51 and thereby obtain the widest possible range of simulatable heights. Due to the fact that the operating parameters of the exhaust gas turbocharger 44 , in particular the operating parameters of the compressor turbine 21 and the exhaust gas turbine 31 , are known, the mass flow of gas or exhaust gas in the flow direction 52 through the internal combustion engine 40 flows, calculated and in particular by a controlling regulation of the exhaust gas turbocharger 44 be set. Consequently, by this controlling control, the necessary gas pressures 50 . 51 at the inlet opening 42 or the discharge opening 43 generated, causing the internal combustion engine 40 is operable as if it is at the altitude to be simulated. Of course, other environmental conditions, such as a temperature of the inlet to the inlet 42 supplied gas, by appropriate devices (not shown) changed and adjusted to the simulated height. The pictured combustion engine 40 can thereby other engine components, such as an exhaust gas recirculation 45 , an exhaust flap 46 , a fresh air flap 47 as well as a waste gate 48 which can also be included in the simulation. Of course, these components of the internal combustion engine 40 but also solely by the pressure change devices 20 . 30 be simulated. Also, of course, the operation of the internal combustion engine 40 during the simulation constantly monitored by sensors (not shown) and evaluated in an evaluation device (not shown). In this case, for example, the gas pressures 50 . 51 be measured and the pressure change devices 20 . 30 controlled so controlled that these gas pressures 50 . 51 correspond to the height to be simulated. The operation of the internal combustion engine 40 on the simulated height is then possible. Operating parameters of the internal combustion engine 40 can be determined afterwards. Overall, the simulation of an operation of an internal combustion engine 40 on a simulated altitude through a height simulation measurement booth 10 thereby facilitating that directly at the inlet opening 42 or the discharge opening 43 the simulated altitude corresponding gas pressure 50 . 51 is produced. The provision of a closed environment in which the environmental conditions of the height to be simulated are generated is not necessary. The implementation of a height simulation is thereby significantly simplified.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Höhensimulationsmessstand Altitude simulation test stand
2020: Erste Druckveränderungsvorrichtung First pressure change device
2121: Verdichterturbine compressor turbine
3030: Zweite Druckveränderungsvorrichtung Second pressure change device
3131: Abgasturbine exhaust turbine
4040: Verbrennungsmotor internal combustion engine
4141: Zylinder cylinder
4242: Einströmöffnung inflow
4343: Ausströmöffnung outflow
4444: Abgasturbolader turbocharger
4545: Abgasrückführung Exhaust gas recirculation
4646: Abgasklappe exhaust flap
4747: Frischluftklappe Fresh air flap
4848: Waste-Gate Wastegate
5050: Gasdruck (Einströmöffnung) Gas pressure (inflow opening)
5151: Gasdruck (Ausströmöffnung) Gas pressure (discharge opening)
5252: Strömungsrichtung flow direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009016807 A1 [0003]

Claims

Height simulation measurement booth ( 10 ) for an internal combustion engine ( 40 ), the internal combustion engine having at least one cylinder ( 41 ) with at least one inflow opening ( 42 ) and at least one outflow opening ( 43 ), characterized in that fluid communicating with the at least one inflow opening ( 42 ) a first pressure change device ( 20 ) and fluid communicating with the at least one outflow opening ( 43 ) a second pressure change device ( 30 ) are arranged, wherein by the first pressure-changing device ( 20 ) at the inlet opening ( 42 ) and by the second pressure-changing device ( 30 ) at the outflow opening ( 43 ) each a gas pressure ( 50 . 51 ) can be generated according to a simulated height.

Height simulation measurement booth ( 10 ) according to claim 1, characterized in that for the gas pressures ( 50 . 51 ) the results of a before and / or during an operation of the height simulation measurement stand ( 10 ) performed computational simulation are usable.

Height simulation measurement booth ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first pressure-changing device ( 20 ) a compressor turbine ( 21 ).

Height simulation measurement booth ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second pressure-changing device ( 30 ) an exhaust gas turbine ( 31 ).

Height simulation measurement booth ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first pressure-changing device ( 20 ) and / or the second pressure change device ( 30 ) Parts of an exhaust gas turbocharger ( 44 ) are.

Height simulation measurement booth ( 10 ) according to claim 5, characterized in that as the first pressure-changing device ( 20 ) and as a second pressure change device ( 30 ) an exhaust gas turbocharger ( 44 ) of the internal combustion engine ( 40 ) is usable.

Method for operating a height simulation measuring stand ( 10 ) for an internal combustion engine ( 40 ), the internal combustion engine ( 40 ) comprising at least one cylinder ( 41 ) with at least one inflow opening ( 42 ) and at least one outflow opening ( 43 ), characterized in that at the inlet opening ( 42 ) and at the outflow opening ( 43 ) a gas pressure ( 50 . 51 ), which corresponds to the respective gas pressure ( 50 . 51 ) corresponds to a height to be simulated.

Method according to claim 7, characterized in that for the gas pressures ( 50 . 51 ) the results of a before and / or during an operation of the height simulation measurement stand ( 10 ) used computational simulation.

Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that the method using a height simulation test stand ( 10 ) is carried out according to one of claims 1 to 6.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the gas pressure ( 50 ) at the inlet opening ( 42 ) and the gas pressure ( 51 ) at the outflow opening ( 43 ) are generated such that an internal combustion engine ( 40 ) with an adjustable number of cylinders ( 41 ) is simulated.

Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that the gas pressure ( 50 ) at the inlet opening ( 42 ) and the gas pressure ( 51 ) at the outflow opening ( 43 ) are produced such that a use of an exhaust gas turbocharger ( 44 ) is simulated.

Method according to one of claims 7 to 11, characterized in that an embodiment of the internal combustion engine ( 40 ) is simulated as a turbo-compound engine.