DE10218743A1 - Einspritzmengenmesseinheit - Google Patents
EinspritzmengenmesseinheitInfo
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Abstract
Eine Einspritzmengenmesseinheit zum Messen einer Einspritzmenge einer Brennstoffeinspritzeinrichtung enthält ein Durchflussmessgerät (22), um eine Durchflussmenge eines Testfluids zu messen, das von einer Pumpe und durch ein Fluidzuführdurchgang (80) zugeführt wird. Eine Volumenvergrößerungskammer (51) eines Volumenbauteils ist um eine stromaufwärtige Seite eines Brennstoffeinlasses der Brennstoffeinlasseinrichtung (10) angeordnet. Ein Testfluid fließt von einer Seite der Pumpe in die Volumenvergrößerungskammer (51) durch den Durchgang für den Fluideinlass. Dann fließt das Testfluid von der Volumenvergrößerungskammer zu der Seite der Brennstoffeinspritzeinrichtung durch den Durchgang des Fluidauslasses. Wenn eine Nadel ein Einspritzloch öffnet, können übertragene Wellen und reflektierte Wellen und folglich resultierendes Pulsieren des Drucks in dem Testfluid innerhalb der Brennstoffeinspritzeinrichtung erzeugt werden. Diese Wellen und das Pulsieren werden beseitigt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzmengenmesseinheit
zum Messen einer Brennstoffeinspritzmenge einer
Brennstoffeinspritzeinrichtung.
Im Allgemeinen stellt eine Einspritzmengenmesseinrichtung
(110), die in Fig. 3 gezeigt ist, einen Hauptbestandteil einer
Einspritzmengenmesseinheit zum Messen einer Einspritzmenge
einer Einspritzeinrichtung (100) dar. Ein Testfluid wird der
Einspritzeinrichtung (100) von einer Pumpe (nicht gezeigt) und
dergleichen durch einen Fluidzuführdurchgang (115) zugeführt.
Ein nicht brennbares Fluid, das im Wesentlichen die gleiche
Viskosität wie Benzin hat, wird als das Testfluid verwendet, um
das Testfluid vor einem Feuerfangen, Brennen und dergleichen zu
schützen.
Die Einspritzeinrichtung (100) spritzt das Testfluid von einem
Einspritzloch (104) durch Entfernen einer Nadel (102) von einem
Ventilsitz (103) ein. Das heißt, dass die Nadel (102) den
Kontakt mit dem Ventilsitz (103) löst. Die Nadel (102) wird
durch unter Strom Setzen einer Spule (105) gegen eine
aufgewendete Kraft einer Feder (106) von dem Ventilsitz (103)
entfernt. Die Feder (106) wendet die Kraft auf die Nadel (102)
in einer Richtung auf, wo die Nadel (102) auf dem Ventilsitz
(103) sitzt, das heißt, in einer Richtung, die zum Schließen
des Einspritzloches (104) führt. Die aufgewendete Kraft der
Feder (106) wird durch Verwendung eines Einführabstandes einer
Einstellröhre (107) eingestellt. Die Einstellröhre (107) wird
durch ein Gehäuse (101) geführt und darin gehalten.
Die Kraft einer Feder (112) wird auf ein Ventilbauteil (111)
der Einspritzmengenmesseinrichtung (110) in einer abwärtigen
Richtung in Fig. 3 aufgewendet. Das Ventilbauteil (111) wird
durch Anbringen der Einspritzeinrichtung (100) an der
Einspritzmengenmesseinrichtung (110) nach oben in Fig. 3 bewegt,
so dass ein Fluiddurchgang (116), der in dem Ventilbauteil
(111) vorgesehen ist, mit dem Fluidzuführdurchgang (115)
verbunden wird. Ein Durchflussmessgerät (120) misst eine Menge
des Testfluids, das in dem Fluidzuführdurchgang (115) fließt,
das heißt, eine Einspritzmenge der Einspritzeinrichtung (100).
Ein Druckmessgerät (121) misst einen Druck des Testfluids, das
in dem Fluidzuführdurchgang (115) fließt.
Die Nadel (102) wird durch Zuführen eines Impulsstromes zu der
Spule (105), der in Fig. 4 gezeigt ist, hin und her bewegt.
Wenn die Nadel (102) von dem Ventilsitz (103) durch Verwendung
eines AN-Stroms und eines AUS-Stroms des Impulsstromes
wiederholend gesetzt und getrennt wird, werden übertragene
Wellen und reflektierte Wellen in dem Fluid innerhalb der
Einspritzeinrichtung (100) erzeugt. Dann, wie in Fig. 4 gezeigt
ist, wird ein pulsierender Druck in dem Fluid innerhalb der
Einspritzeinrichtung (100) erzeugt. Wenn der pulsierende Druck
in dem Testfluid erzeugt wird, kann die Messeinritzmenge für
jede Einspritzung der Einspritzeinrichtung (100) fluktuieren.
Die Einspritzmenge der Einspritzeinrichtung (100) kann durch
Erhöhen der Anzahl Einspritzungen und durch Berechnen einer
mittleren Einspritzmenge gemessen werden. Jedoch beansprucht
das Messen der Einspritzmenge auf diese Weise eine relativ
lange Zeit.
Eine Frequenz des pulsierenden Drucks, eine Druckwellengestalt
und eine Druckwellenamplitude davon werden durch eine Länge,
eine Anordnungensstruktur und dergleichen der Röhren zum
Zuführen des Testfluids zu der Einspritzeinrichtung (100)
verändert. Hier werden eine Vielzahl
Einspritzmengenmesseinheiten eingestellt, und eine Länge, eine
Anordnungsstruktur und dergleichen der Röhren zum Zuführen des
Testfluids zu der Einspritzeinrichtung (100) werden für jede
Einspritzmengenmesseinheit verändert. Für diesen Fall werden
eine Frequenz des pulsierende Drucks, eine Druckwellengestalt
davon und eine Druckwellenamplitude davon für jede
Einspritzmengenmesseinheit verändert.
Wenn der pulsierende Druck des Testfluids, das durch die
Einspritzeinrichtung (100) eingespritzt wird, für jede
Einspritzmengenmesseinheit verändert wird, treten die folgenden
Schwierigkeiten auf. Selbst wenn ein Impulsstrom mit der
gleichen Impulsbreite und der gleichen Amplitude an der Spule
(105) der gleichen Einspritzeinrichtung (100) angewendet wird,
und das Testfluid mit dem gleichen Druck zugeführt wird, wird
ein Messresultat der Einspritzmenge für jede
Einspritzmengenmesseinheit anders sein. Wenn ferner ein
Messeinstellungswert, wie z. B. der Impulsstrom und der
Testfluiddruck, verändert wird, wird manchmal die gemessene
Einspritzmenge durch Verwendung des veränderten
Messeinstellungswertes für jede Einspritzmengenmesseinheit
verändert.
Daher ist eine Aufgabe der Erfindung, eine
Einspritzmengenmesseinheit zum akkuraten Messen einer
Einspritzmenge einer Einspritzeinrichtung während eines relativ
kurzen Zeitraums zu schaffen. Eine andere Aufgabe der Erfindung
ist es, eine Einspritzmengenmesseinheit zum Messen einer
Einspritzmenge zu schaffen, die sich nicht bei jeder
Einspritzmengenmesseinheit verändert.
In einer Einspritzmengenmesseinheit gemäss einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Durchgangsbereich
einer Volumenvergrößerungskammer größer als ein Durchgang für
einen Fluideinlass und ein Durchgang für einen Fluidauslass.
Hier fließt ein Fluid von einer Seite einer
Fluidzuführeinrichtung in die Volumenvergrößerungskammer durch
den Durchgang für den Fluideinlass, und ein Fluid fließt von
der Volumenvergrößerungskammer zu einer Seite einer
Brennstoffeinspritzeinrichtung (Einspritzeinrichtung) durch den
Durchgang des Fluidauslasses. Wenn ein Ventilbauteil der
Einspritzeinrichtung diskontinuierliche, bzw. intermittierende
Brennstoffeinspritzungen durchführt, wird ein pulsierender
Druck in einem Fluid innerhalb der Einspritzeinrichtung
erzeugt. Wenn der pulsierende Druck die
Volumenvergrößerungskammer von dem Durchgang des Fluidauslasses
erreicht, wird das Pulsieren des Drucks verringert. Das heißt,
während ein Fluid von der Einspritzeinrichtung eingespritzt
wird, kann ein fluktuierender Druck eines Fluids, der zu der
Einspritzeinrichtung geführt wird, verringert werden. Daher
kann eine Einspritzmenge durch Anwendung einer geringen Anzahl
Einspritzungen genau gemessen werden, wodurch ein Messvorgang
in kurzer Zeit durchgeführt wird.
Hier werden eine Vielzahl Einspritzmengenmesseinheiten
eingestellt und ein Durchgangsbauteil wird in der Länge und in
der Gestalt für jede Einspritzmengenmesseinrichtung verändert.
Wenn ein Druck eines Fluids, das zu der Einspritzeinrichtung
geführt wird, und ein Steuerstrom, der an dem elektrisch
angetriebenen Bauteil angelegt wird, mit gleichen Werten für
jede Einspritzmengenmessung eingestellt werden, wird selbst in
diesem Fall eine Einspritzmengenfluktuation der
Einspritzeinrichtung für jede Einspritzmengenmesseinheit
verringert. Demgemäss kann ein Freiheitsgrad eines
eingestellten Zustands der Einspritzmengenmesseinheit erhöht
werden. In einer Einspritzmengenmesseinheit gemäss einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Einführabstand einer
Einstellröhre eingestellt, so dass eine gewünschte
Einspritzmenge realisiert werden kann, während die
Einspritzmenge gemessen wird. Demgemäss kann die Einspritzmenge
der Einspritzeinrichtung in kurzer Zeit eingestellt werden.
Bei einer Einspritzmengenmesseinheit gemäss einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die
Volumenvergrößerungskammer um einen Brennstoffeinlass der
Einspritzeinrichtung vorgesehen. Demgemäss wird das Pulsieren
des Drucks, der innerhalb der Einspritzeinrichtung erzeugt
wird, sofort verringert. Hier werden eine Vielzahl
Einspritzmengenmesseinheiten vorgesehen und das
Durchgangsbauteil wird in der Länge und in der Gestalt für jede
Einspritzmengenmesseinheit verändert. Wenn ein Druck eines
Fluids, das zu der Einspritzeinrichtung geführt wird, und ein
Steuerstrom, der an dem elektrisch angetriebenen Bauteil
angelegt wird, mit denselben Werten für jede
Einspritzmengenmesseinheit eingestellt werden, kann in diesem
Fall die Einspritzmengenfluktuation der Einspritzeinrichtung
für jede Einspritzmengenmesseinheit weiter verringert werden.
Bei der Einspritzmengenmesseinheit gemäss einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung werden der Durchgang für den
Fluideinlass und der Durchgang für den Fluidauslass in jeweils
voneinander unterschiedlichen Ausrichtungen vorgesehen. Das
heißt, dass der Durchgang für den Fluideinlass und der
Durchgang für den Fluidauslass nicht die gleiche Ausrichtung
haben. Demgemäss kann das Druckpulsieren wirkungsvoll in der
Volumenvergrößerungskammer verringert werden.
In einer Einspritzmengenmesseinheit eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung sind der Durchgang für den Fluideinlass und der
Durchgang für den Fluidauslass senkrecht zueinander. Daher
erfährt das Pulsieren des Drucks, das durch den Durchgang des
Fluidauslasses von der Einspritzeinrichtung in die
Volumenvergrößerungskammer übertragen wird, Schwierigkeiten bei
der Übertragung des Pulsierens auf dem Durchgang des
Fluideinlasses, der auf einer Seite hinsichtlich des Durchgangs
des Fluidauslasses angeordnet ist. Demgemäss kann das Pulsieren
des Drucks in der Volumenvergrößerungskammer verringert werden.
Weitere Bereiche der Anwendung der Erfindung werden aus der
detaillierten Beschreibung verdeutlicht, die folgende
ausgeführt ist. Es sollte verstanden werden, dass die
detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele, in dem die
bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung aufgezeigt
werden, nur für den Zweck als Darstellung und nicht für eine
Beschränkung des Erfindungsgegenstandes beabsichtigt sind.
Die Erfindung zusammen mit ihren zusätzlichen Aufgaben,
Merkmalen und Vorteilen werden am Besten aus der folgenden
Beschreibung, den abhängigen Ansprüchen und der beigefügten
Zeichnung verstanden.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine
Einspritzmengenmesseinheit gemäss einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist einen kennzeichnende Darstellung, die eine Beziehung
zwischen einem Impulsstrom, der zu einer Spule geführt wird,
und einem Flüssigkeitsdruck zeigt, der in einer
Einspritzeinrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung gemessen wird.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die ein Hauptbestandteil einer
herkömmlichen Einspritzmengenmesseinheit zeigt.
Fig. 4 ist eine kennzeichnende Darstellung, die eine Beziehung
zwischen einem Impulsstrom, der zu einer Spule zugeführt wird,
und einem Flüssigkeitsdruck zeigt, der in einer
Einspritzeinrichtung gemäss einem herkömmlichen Beispiel
gemessen wird.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
ist von hauptsächlich beispielhafter Natur, und es ist in
keinem Falle beabsichtigt, die Erfindung, ihre Anmeldung, oder
ihre Anwendungen zu beschränken.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält eine Einspritzmengen
messeinheit gemäss einem Beispiel der Erfindung eine Pumpe 20,
die durch einen angebrachten Motor M angetrieben wird, ein
Durchflussmessgerät 22, ein Druckmessgerät 23, ein
Rückschlagventil 24, einen Motor 30, ein Motorzahnrad 31, ein
Schraubenzahnrad 32, eine Förderschraube 33, einen Zylinder 40,
einen Öffnungs-Schließstab 41, ein Öffnungs-
Schließventilbauteil 43 und ein Volumenbauteil 50.
Eine Einspritzeinrichtung 10 wird für einen Benzinmotor
verwendet, und sie spritzt ein Testfluid von einem
Einspritzloch 13 ein, indem eine Nadel 12 als ein Ventilbauteil
von einem Ventilsitz 11a entfernt wird. Ein nicht brennbares
Fluid, das im Wesentlichen die gleiche Viskosität wie
Brennstoff hat, wird als Testfluid verwendet, um das Testfluid
vor einem Feuerfangen, Zünden und dergleichen zu schützen. Eine
Feder 14 übt einen Druck auf die Nadel 12 in einer Richtung
aus, so dass die Nadel 12 auf dem Ventilsitz 11a verbleibt, das
heißt, in einer Richtung gedrückt wird, wodurch das
Einspritzloch 13 geschlossen wird. Die angewendete Kraft der
Feder 14 ist durch Verwendung eines Fördermechanismus einer
Einstellröhre 15 einstellbar, um einen Einführabstand zu
verändern. Hier definiert der Einführabstand einen Abstand, der
durch die Einstellröhre 15 von einer Ausgangsposition zu einer
erwünschten Einführposition verändert wird. Die Einstellröhre
15 wird in ein Gehäuse 11 durch Einpressen eingefügt. Wenn die
Einstellröhre 15 einen vorbestimmten Einführabstand erreicht
hat, wird sie durch Verformen oder dergleichen an dem Gehäuse
befestigt. Wenn die Spule 16 unter Strom gesetzt wird, erzeugt
sie eine magnetische Kraft, um die Nadel 12 von ihrem
Ventilsitz 11a (nach oben in Fig. 1) gegen die aufgewendete
Kraft der Feder 14 wegzubewegen. Dies bewirkt ein Trennen der
Nadel 12 von dem Ventilsitz 11a.
Wenn der Einführabstand der Einstellröhre 15 vergrößert wird,
erhöht sich die aufgewendete Kraft der Feder 14. Wenn ein
Steuerimpulsstrom mit der gleichen Frequenz, mit der gleichen
Impulsbreite und der gleichen Amplitude der Spule 16 zugeführt
wird, wird eine Öffnungszeit der Einspritzeinrichtung 10 pro
Impuls länger, und eine Schließzeit der Einspritzeinrichtung 10
pro Impuls kürzer. Daher wird die Menge des ausgespritzten
Testfluids, das von der Einspritzeinrichtung 10 eingespritzt
wird, pro Impuls verringert. Die Fließmenge, die durch
Verwendung eines Computers (PC) 70 basierend auf einem
Durchflussmengensignal von einem Durchflussmessgerät 22
gemessen wird, wird ebenfalls verringert. Hier begrenzt die
Öffnungszeit einen Zeitraum zwischen einem Beginnen des unter
Strom Setzens der Spule 16 und einem Zeitpunkt, wenn die Nadel
12 durch einen Stopper 17 gestoppt wird. Die Schließzeit
begrenzt einen Zeitraum zwischen einem Zeitpunkt, wenn das
unter Strom Setzen der Spule 16 gestoppt wird, und einem
Zeitpunkt, währenddessen die Nadel auf dem Ventilsitz 11a
sitzt.
Die Pumpe 20 saugt ein Testfluid von einem Tank 21 und führt
das Testfluid durch einen Fluidzuführdurchgang 80 zu der
Einspritzeinrichtung 10. Das Durchflussmessgerät 20 misst eine
Durchflussmenge des Testfluids, das in den Fluidzuführdurchgang
80 fließt, das heißt, eine Menge des Testfluids, das durch die
Einspritzeinrichtung 10 eingespritzt wird. Beispielsweise
erzeugt das Durchflussmessgerät 22 ein Impulssignal und die
Anzahl die Impulse der Impulssignale pro Zeiteinheit entspricht
der Durchflussmenge. Das Durchflussmessgerät 22 gibt die Anzahl
Impulse zu dem PC 70 als ein Durchflussmengensignal. Wenn die
Anzahl Impulse von dem Durchflussmessgerät 22 erhöht wird,
erhöht sich die Durchflussmenge, das heißt, die Einspritzmenge
der Einspritzeinrichtung 10. Das Rückschlagventil 24 steuert
einen Druck des Testfluids, das bei einem vorbestimmten Druck
zu der Einspritzeinrichtung 10 zugeführt wird. Anstatt eines
Rückschlagventils 24 kann ein Druckentlastungsventil verwendet
werden.
Das Motorzahnrad 31, das sich zusammen mit dem Motor 30 dreht,
ist mit dem Schraubenzahnrad 32 im Eingriff. Das
Schraubenzahnrad 32 ist mit der Förderschraube 33 durch eine
Schraubenverbindung im Eingriff. Die Förderschraube 33 bewegt
sich durch Drehung des Schraubenzahnrades 32 nach oben oder
unten in Fig. 1. Der Einführabstand der Einstellröhre 15 wird
durch abwärtiges Bewegen in Fig. 1 der Vorderschraube 33
vergrößert.
Ein Kolben (nicht gezeigt) ist in dem Zylinder 40 enthalten und
wird in dem Zylinder 40 hin und her bewegt. Der Öffnungs-
Schließstab bewegt sich kreisförmig um einen Stützpunkt 42, in
dem der Kolben hin und her bewegt wird. Das Öffnungs-
Schließventilbauteil 43 ist mit dem Öffnungs-Schließstab 41
verbunden, und es öffnet und schließt einen Durchgang 53 für
einen Fluidauslass in einem Volumenbauteil 50. Das Öffnungs-
Schließventilbauteil 43 bewegt sich in Fig. 1 nach oben oder
nach unten unabhängig von der Förderschraube 33.
Das Volumenbauteil 50 bildet einen Bestandteil eines
Durchgangsbauteils, durch das das Testfluid von der Pumpe 20 zu
der Einspritzeinrichtung 10 geführt wird. Das Volumenbauteil 50
ist um eine stromaufwärtige Seite eines Kraftstoffeinlasses der
Einspritzeinrichtung 10 angeordnet, und es begrenzt darin eine
Volumenvergrößerungskammer 51. Ein Durchgangsbereich der
Volumenvergrößerungskammer 51 ist größer als der eines
Durchgangs 52 für eine Fluideinlass und der des Durchgangs 53
für den Fluidauslass. Hier fließt das Testfluid von einer Seite
der Pumpe 20 in die Volumenvergrößerungskammer 51 durch den
Durchgang 52 für den Fluideinlass. Das Testfluid fließt von der
Volumenvergrößerungskammer 51 zu einer Seite der
Einspritzeinrichtung 10 durch den Durchgang 53 des
Fluidauslasses. Ferner sind der Durchgang 52 für den
Fluideinlass und der Durchgang 53 für den Fluidauslass nicht
gleich ausgerichtet angeordnet, sondern sind im wesentlichen
senkrecht zueinander. Das heißt, dass ihre Fluidstromrichtungen
im Wesentlichen senkrecht zueinander sind.
Eine Scheineinspritzeinrichtung 60 hat die gleiche Gestalt wie
die der Einspritzeinrichtung 10, deren Einspritzmenge gemessen
wird. Das unter Strom Setzen der Spule 16 der
Scheineinspritzeinrichtung 60 wird während eines Zeitraums
zwischen einem Zeitpunkt, wenn das Messen der
Einspritzeinrichtung 10 begonnen wird, und einem Zeitpunkt,
wenn das Messen gestoppt wird, angehalten. Dann wird durch
unter Strom Setzen der Spule 16 das Testfluid von der
Scheineinspritzeinrichtung 60 während eines Zeitraums zwischen
einem Zeitpunkt, wenn das Messen der Einspritzeinrichtung 10
beendet ist, und einem Zeitpunkt, wenn das Messen des nächsten
Einspritzens der Einspritzeinrichtung 10 begonnen wird,
eingespritzt. Das Testfluid fließt in den Fluidzuführdurchgang
80 während die Einspritzeinrichtung 10 nicht gemessen wird,
wodurch verhindert wird, dass die Durchflussmenge, die durch
das Durchflussmessgerät 22 gemessen wird, auf im Wesentlichen
null verringert wird. Wenn in dem Fluidzuführdurchgang 80 die
Durchflussmenge im Wesentlichen auf null verringert wird, wird
Zeit benötigt, um die Durchflussmenge zu einem Niveau ansteigen
zu lassen, wo die Einspritzmenge der Einspritzeinheit 10 genau
gemessen werden kann. Während die nachfolgende Einspritzmenge
der Einspritzeinheit 10 durch die gemessene Menge der
Einspritzeinheit 10 ausgetauscht wird, fließt daher das
Testfluid in den Fluidzuführdurchgang 80 kontinuierlich, indem
das Testfluid von der Scheineinspritzeinrichtung 60
eingespritzt wird. Daher kann die Durchflussmengenmessung
sofort nach dem Austausch der Einspritzmenge der
Einspritzeinheit 10 durch die gemessene Menge der
Einspritzeinrichtung 10 durchgeführt werden.
Der PC 70 steuert einen Steuerstrom, der von einer
Antriebsschaltung 71 zu der Einspritzeinrichtung 10, der
Scheineinspritzeinrichtung 60 und dem Motor 30 geführt wird.
Der Steuerstrom, der zu dem Motor 30 geführt wird, wird
basierend auf dem Durchflussmengensignal von dem
Durchflussmessgerät 22 gesteuert, so dass das Testfluid von der
Einspritzeinrichtung 10 bei einer eingestellten Menge (oder
Durchflussrate Volumen/Zeit) eingespritzt wird, und so dass der
Einführabstand der Einstellröhre 15 gesteuert wird. Der
Einführabstand wird durch Verwendung der Förderschraube 33
eingestellt, und die angewendete Kraft der Feder 14 wird durch
Anwendung des Einführabstandes eingestellt. Die Einspritzmenge
der Einspritzeinrichtung 10 wird durch Verwendung der
aufgewendeten Kraft eingestellt. Dann wird die Einstellröhre 15
an einer Position befestigt, wo die Durchflussmenge, die durch
das Durchflussmessgerät 22 gemessen wurde, eine Zielmenge
erreicht.
Bei diesem Beispiel ist das Volumenbauteil 50, das die
Volumenvergrößerungskammer 51 begrenzt, um den
Brennstoffeinlass der Einspritzeinrichtung 10 angeordnet. Ein
Durchgangsbereich der Volumenvergrößerungskammer 51 ist größer
als der des Durchgangs 53 des Fluidauslasses, und die
Volumenvergrößerungskammer 51 hat eine große Kapazität. Wenn
die Nadel 12 das Einspritzloch 13 öffnet, können übertragene
Wellen und reflektierte Wellen in dem Testfluid innerhalb der
Einspritzeinrichtung 10 erzeugt werden, so dass ein Pulsieren
des Druckes in dem Testfluid erzeugt werden kann. Selbst zu
diesem Zeitpunkt wird das Pulsieren des Druckes verringert, der
auf die Volumenvergrößerungskammer 51 übertragen wird. Wie in
Fig. 2 gezeigt ist, ist demgemäss ein Fluiddruck der
Einspritzeinrichtung 10 im Wesentlichen konstant, während das
Einspritzloch 13 offen ist, ohne eine Anlaufzeit des
Impulsstromes, das heißt, eine Zeit sofort nach dem Freigeben
der Nadel 12 von dem Ventilsitz 11a. Daher schwankt bei jedem
Einspritzen die Testfluideinspritzmenge niemals, wodurch die
Testfluideinspritzmenge durch Verwendung einer geringen Anzahl
an Einspritzungen genau gemessen werden kann. Ebenfalls kann
die Einstellröhre eingeführt werden, während die
Fluideinspritzungsmenge gemessen wird, so dass die gemessene
Durchflussmenge die Zielmenge in kurzer Zeit erreicht.
Das Pulsieren des Drucks, der in dem Testfluid innerhalb der
Einspritzeinrichtung 10 erzeugt wird, wird in der
Volumenvergrößerungskammer 51 reduziert und niemals auf die
Pumpe 20 übertragen. Hier verändern sich die Durchgangsbauteile
der Einspritzmengenmesseinheit in der Länge und in der Gestalt
für jede Einspritzmengenmesseinheit. Selbst wenn der
Steuerstrom, der von der Einspritzeinrichtung 10 zugeführt
wird, die gleiche Impulsbreite und die gleiche Amplitude hat,
wird in diesem Fall die Einspritzmenge der Einspritzeinrichtung
10 für jede Einspritzmengenmesseinheit nicht verändert. Selbst
wenn der Druck des Fluids, der von der Einspritzeinrichtung 10
zugeführt wird, verändert wird, kann die Einspritzmenge der
Einspritzeinrichtung 10 vor einer Veränderung für jede
Einspritzmengenmesseinrichtung bewahrt werden. Demgemäss kann
ein Freiheitsgrad eines eingestellten Zustands der
Einspritzmengenmesseinheit erhöht werden.
Ein Ende des Öffnungs-Schließventilbauteils 43 ist in der
Volumenvergrößerungskammer 51 an einer Seite des Durchgangs 53
für den Auslass angeordnet. Daher kann das Pulsieren des
Drucks, der von der Einspritzeinrichtung 10 auf die
Volumenvergrößerungskammer 51 übertragen wird, vollständig
verringert werden. Aus dem gleichen Grund können Wirbelströme
vor einem Auftreten in dem Testfluid, das von der
Volumenvergrößerungskammer 51 zu dem Durchgang 53 für den
Fluidauslass strömt, vermieden werden, wodurch die
Einspritzmenge der Einspritzeinrichtung 10 genau gemessen wird.
Bei der Einspritzmengenmesseinheit dieses Beispiels wird der
Einführabstand der Einstellröhre 15 der Einspritzeinrichtung 10
gesteuert, während die Einspritzmenge der Einspritzeinrichtung
10 gemessen wird. In der Einspritzmengenmesseinheit kann jedoch
nur die Einspritzmengenmessung durchgeführt werden. Die
Einspritzmengenmesseinheit misst die Einspritzmenge der
Einspritzeinrichtung 10 für einen Benzinmotor, jedoch kann sie
die Einspritzmenge einer Einspritzeinrichtung, die keine
Einstellröhre hat, für einen Dieselmotor messen.
Die Beschreibung der Erfindung ist in ihrer Natur hauptsächlich
beispielhaft und daher sollen Variationen, die nicht von dem
Erfindungsgedanken abweichen, innerhalb des
Erfindungsgegenstands sein. Diese Variationen sollen nicht als
ein Abweichen von dem Gedanken und dem Gegenstand der Erfindung
betrachtet werden.
Eine Einspritzmengenmesseinheit zum Messen einer Einspritzmenge
einer Brennstoffeinspritzeinrichtung verwendet ein
Durchflussmessgerät, um eine Durchflussmenge eines Testfluids,
das von einer Pumpe und durch einen Fluidzuführdurchgang
zugeführt wird, zu messen. Eine Volumenvergrößerungskammer
eines Volumenbauteils ist um eine stromaufwärtige Seite eines
Brennstoffeinlasses der Brennstoffeinspritzeinrichtung
angeordnet. Ein Testfluid fließt von einer Seite der Pumpe in
die Volumenvergrößerungskammer durch den Durchgang für einen
Fluideinlass. Dann fließt das Testfluid von der
Volumenvergrößerungskammer zu einer Seite der
Brennstoffeinspritzeinrichtung durch den Durchgang eines
Fluidauslasses. Wenn eine Nadel ein Einspritzloch öffnet,
können übertragene Wellen und reflektierte Welle und
resultierendes Pulsieren des Drucks in dem Testfluid innerhalb
der Brennstoffeinspritzeinrichtung erzeugt werden. Diese Wellen
und das Pulsieren werden beseitigt.
Claims (18)
1. Einspritzmengenmesseinheit und
Brennstoffeinspritzeinrichtung (10), wobei die
Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) ein Ventilbauteil
enthält, um durch Absetzen und Anheben von einem Ventilsitz
(10a) durch ein Hin- und Herbewegen und ein elektrisches
Antriebsbauteil zum Antreiben des Ventilbauteils eine
diskontinuierliche Brennstoffeinspritzung durchzuführen,
wobei die Einspritzmengenmesseinheit enthält:
eine Fluidzuführeinrichtung (20) zum Zuführen eines Fluids zu der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10);
einen Fluidzuführdurchgang (80), durch den ein Fluid von der Fluidzuführeinrichtung (20) zu der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) geführt wird;
eine Volumenvergrößerungskammer (51) in dem Fluidzuführdurchgang (80), wobei ein Durchgangsbereich der Volumenvergrößerungskammer (51) größer als der eines Durchgangs (52) des Fluideinlasses und der eines Durchgangs (53) des Fluidauslasses ist, wobei ein Fluid von einer Seite der Fluidzuführeinrichtung (20) durch den Durchgang (52) des Fluideinlasses zu einer Seite der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) und in die Volumenvergrößerungskammer (51) und durch den Durchgang (53) des Fluidauslasses fließt; und
ein Durchflussmessgerät (22) zum Messen einer Menge des Fluids, das von der Fluidzuführeinrichtung (20) zugeführt wird und von der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) eingespritzt wird.
eine Fluidzuführeinrichtung (20) zum Zuführen eines Fluids zu der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10);
einen Fluidzuführdurchgang (80), durch den ein Fluid von der Fluidzuführeinrichtung (20) zu der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) geführt wird;
eine Volumenvergrößerungskammer (51) in dem Fluidzuführdurchgang (80), wobei ein Durchgangsbereich der Volumenvergrößerungskammer (51) größer als der eines Durchgangs (52) des Fluideinlasses und der eines Durchgangs (53) des Fluidauslasses ist, wobei ein Fluid von einer Seite der Fluidzuführeinrichtung (20) durch den Durchgang (52) des Fluideinlasses zu einer Seite der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) und in die Volumenvergrößerungskammer (51) und durch den Durchgang (53) des Fluidauslasses fließt; und
ein Durchflussmessgerät (22) zum Messen einer Menge des Fluids, das von der Fluidzuführeinrichtung (20) zugeführt wird und von der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) eingespritzt wird.
2. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 1, ferner
mit:
einem Kraft aufwendenden Bauteil zum Aufwenden einer Kraft auf das Ventilbauteil, um eine Hin- und Herbewegung des Ventilbauteils zu bewirken;
einer Einstellröhre (15), die das eine Kraft aufwendende Bauteil berührt und die Kraft, die durch das Kraft aufwendende Bauteil aufgewendet wird, einstellt, wobei das elektrische Antriebsbauteil eine Anziehungskraft zum Anziehen des Ventilbauteils gegen die aufgewendete Kraft erzeugt,
einer elektrischen Fördereinrichtung zum Einstellen eines Einführabstandes des Einstellrohrs (15); und
einer Steuereinheit zum Steuern eines Steuerstromes, der zu dem elektrischen Antriebsbauteil und der elektrischen Fördereinrichtung zugeführt wird.
einem Kraft aufwendenden Bauteil zum Aufwenden einer Kraft auf das Ventilbauteil, um eine Hin- und Herbewegung des Ventilbauteils zu bewirken;
einer Einstellröhre (15), die das eine Kraft aufwendende Bauteil berührt und die Kraft, die durch das Kraft aufwendende Bauteil aufgewendet wird, einstellt, wobei das elektrische Antriebsbauteil eine Anziehungskraft zum Anziehen des Ventilbauteils gegen die aufgewendete Kraft erzeugt,
einer elektrischen Fördereinrichtung zum Einstellen eines Einführabstandes des Einstellrohrs (15); und
einer Steuereinheit zum Steuern eines Steuerstromes, der zu dem elektrischen Antriebsbauteil und der elektrischen Fördereinrichtung zugeführt wird.
3. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 1, wobei
die Volumenvergrößerungskammer (51) um einen
Brennstoffeinlass der Brennstoffeinlasseinrichtung (10)
vorgesehen ist.
4. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 2, wobei
die Volumenvergrößerungskammer (51) um einen
Brennstoffeinlass der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10)
vorgesehen ist.
5. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 1, wobei
der Durchgang (52) des Fluideinlasses und der Durchgang
(53) des Fluidauslasses nicht koinzident sind.
6. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 2, wobei
der Durchgang (52) des Fluideinlasses und der Durchgang
(53) des Fluidauslasses im wesentlichen senkrecht
zueinander sind.
7. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 3, wobei
der Durchgang (52) des Fluideinlasses und der Durchgang
(53) des Fluidauslasses jeweils zueinander in
unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet sind.
8. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 4, wobei
der Durchgang (52) des Fluideinlasses und der Durchgang
(53) des Fluidauslasses derart vorgesehen sind, dass ihre
Durchflussachsen im wesentlichen senkrecht zueinander
stehen.
9. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 5, wobei
der Durchgang (52) des Fluideinlasses und der Durchgang
(53) des Fluidauslasses senkrecht zueinander stehen.
10. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 6, wobei
der Durchgang (52) des Fluideinlasses und der Durchgang
(53) des Fluidauslasses senkrecht zueinander stehen.
11. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 7, wobei
der Durchgang (52) des Fluideinlasses und der Durchgang
(53) des Fluidauslasses senkrecht zueinander stehen.
12. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 8, wobei
der Durchgang (52) des Fluideinlasses und der Durchgang
(53) des Fluidauslasses senkrecht zueinander stehen.
13. Einspritzmengenmesseinheit, mit:
einer Fluidzuführeinrichtung (20) zum Zuführen von Brennstoff zu einem Fluidzuführdurchgang (80), wobei der Fluidzuführdurchgang (80) ein Durchflussmessgerät (22) hat, um eine Fluidmenge, die von der Fluidzuführeinrichtung (20) zugeführt wird und von der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) ausgespritzt wird, zu messen;
einem Volumenbauteil (50), das eine Volumenvergrößerungskammer (51) innerhalb des Fluidzuführdurchgangs (80) begrenzt, wobei ein Durchgangsbereich der Volumenvergrößerungskammer (51) größer als der eines Durchgangs (52) des Fluideinlasses und der eines Durchgangs (53) des Fluidauslasses ist; und
einem Öffnungs-Schließventilbauteil (43), wobei ein Bereich davon innerhalb der Volumenvergrößerungskammer (51) enthalten ist, wobei das Öffnungs-Schließventilbauteil (43) eine Förderschraube (33) führt, wobei die Förderschraube (33) mit einem Einstellrohr (15) in Kontakt kommt, dass eine Öffnungsmenge einer Nadel (12) zum Öffnen und Schließen eines Einspritzloches (13) steuert, das innerhalb eines Gehäuses (11) begrenzt ist.
einer Fluidzuführeinrichtung (20) zum Zuführen von Brennstoff zu einem Fluidzuführdurchgang (80), wobei der Fluidzuführdurchgang (80) ein Durchflussmessgerät (22) hat, um eine Fluidmenge, die von der Fluidzuführeinrichtung (20) zugeführt wird und von der Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) ausgespritzt wird, zu messen;
einem Volumenbauteil (50), das eine Volumenvergrößerungskammer (51) innerhalb des Fluidzuführdurchgangs (80) begrenzt, wobei ein Durchgangsbereich der Volumenvergrößerungskammer (51) größer als der eines Durchgangs (52) des Fluideinlasses und der eines Durchgangs (53) des Fluidauslasses ist; und
einem Öffnungs-Schließventilbauteil (43), wobei ein Bereich davon innerhalb der Volumenvergrößerungskammer (51) enthalten ist, wobei das Öffnungs-Schließventilbauteil (43) eine Förderschraube (33) führt, wobei die Förderschraube (33) mit einem Einstellrohr (15) in Kontakt kommt, dass eine Öffnungsmenge einer Nadel (12) zum Öffnen und Schließen eines Einspritzloches (13) steuert, das innerhalb eines Gehäuses (11) begrenzt ist.
14. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 13,
wobei der Durchgang (53) des Fluidauslasses und der
Durchgang (52) des Fluideinlass Durchflussrichtungen haben,
die senkrecht zueinander stehen.
15. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 13,
wobei die Einstellröhre (15) eine Kraft einstellt, die auf
die Nadeln (12) aufgewendet wird, um eine Hin- und
Herbewegung der Nadel (12) schließlich zu steuern.
16. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 13,
wobei der Durchgang (52) des Fluideinlasses sich in die
Volumenvergrößerungskammer (51) erstreckt und senkrecht zu
der Förderschraube (33) ist.
17. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 13,
wobei eine Antriebsschaltung (71) eine zu der
Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) zuzuführende
Brennstoffmenge steuert, so dass jede
Brennstoffeinspritzmenge genau gemessen wird.
18. Einspritzmengenmesseinheit gemäss Anspruch 13,
wobei eine Antriebsschaltung (71) eine zu einer
Scheineinspritzeinrichtung (60) zuzuführende
Brennstoffmenge steuert, bevor sie in die
Brennstoffeinspritzeinrichtung (10) eingespritzt wird, so
dass jede Brennstoffeinspritzmenge genau gemessen wird.
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