DE112015004242T5 - Liquid jet metering unit and its control method - Google Patents

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Abstract

Eine Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und ihr Steuerverfahren, wobei die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit eine Strahleinheit und ein Dosiersteuergerät (13) umfasst, und wobei die Strahleinheit eine Spiralrohrvorrichtung (18), eine Tauchkolbenpumpe (8) und eine Düse (23) umfasst, und wobei die Spiralrohrvorrichtung (18) eine Spule (19), ein Magnetjoch (20) und einen Magnetwiderstand umfasst, und wobei die Tauchkolbenpumpe einen Tauchkolben (12) und eine Hülse (11) umfasst, und wobei der Tauchkolben (12) mit der Hülse (11) zusammenwirkt, um ein Druckfördervolumen (9) auszubilden, und wobei das Druckfördervolumen mit einem Flüssigkeitseinlassventil (16) und einem Flüssigkeitsauslassventil (17) verbunden ist, und wobei das Dosiersteuergerät (13) der Spiralrohrvorrichtung (18) ein Antriebssignal zur Verfügung stellt, und wobei das Dosiersteuergerät (13) eine Erfassungsvorrichtung zum Überwachen der Zustandsparameter umfasst, und wobei das Steuerverfahren einen Algorithmus zum Einschätzen der effektiven Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung (18) mittels der Zustandsparameter umfasst, und wobei das Verfahren weiter ein Verfahren zum geschlossenen Steuern der Flussmenge der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit umfasst, bei dem die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung (18) als Variable verwendet wird, und wobei bei der effektiven Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung (18) es sich um die benötigte Energie zum unmittelbaren Ausüben eines Drucks auf die Flüssigkeit im Druckfördervolumen (9) und Ausbilden eines Strahls. Die Dosiereinheit und ihr Steuerverfahren haben einen großen Einsatzbereich und eine hohe Steuergenauigkeit.A liquid jet metering unit and its control method, wherein the liquid jet metering unit comprises a jet unit and a metering controller (13), and wherein the jet unit comprises a scroll tube device (18), a plunger pump (8), and a nozzle (23), and wherein the spiral tube device (18) comprises Coil (19), a yoke (20) and a magnetoresistance comprises, and wherein the plunger pump comprises a plunger (12) and a sleeve (11), and wherein the plunger (12) with the sleeve (11) cooperates to a pressure delivery volume (9), and wherein the pressure delivery volume is connected to a liquid inlet valve (16) and a liquid outlet valve (17), and wherein the dosing control device (13) provides a drive signal to the spiral tube device (18), and wherein the dosing control device (13) comprises a Detection device for monitoring the state parameters includes, and wherein the control method an algorithm for egg estimating the effective output power of the scroll tube device (18) by means of the state parameters, and wherein the method further comprises a method of closedly controlling the flow rate of the liquid jet metering unit using the effective output of the scroll tube device (18) as a variable, and wherein the effective Output power of the spiral tube device (18) is the energy required to directly exert a pressure on the liquid in the pressure delivery volume (9) and form a jet. The dosing unit and its control method have a large field of application and high control accuracy.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Dosierung der Flüssigkeit, insbesondere die Flüssigkeitsstrahldosiertechnik bezüglich des Motors und insbesondere eine Motorkraftstoffstrahlvorrichtung, ein System zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) von NOx der Motorabgasreinigung, ein Kraftstoffstrahlregenerationssystem des Partikelfiltersammlers (DPF) des Dieselmotorabgases sowie seine Steuertechnik.The present invention relates to the technical field of metering of the liquid, particularly to the engine fluid jet metering technique, and more particularly to an engine fuel blasting apparatus, engine exhaust gas purification selective catalytic reduction (SCR) system, diesel engine exhaust gas particulate filter manifold (DPF) fuel jet regeneration system and its control technique.

Stand der TechnikState of the art

Die Flüssigkeitsstrahldosierung hat einen umfassenden Einsatzbereich in Chemie-, Medizin und Kraftmaschinenbereichen und anderen Bereichen, insbesondere betrifft die Flüssigkeitsstrahldosierung mehrere Kerntechniken der Verbrennungsantriebskraft.Liquid jet metering has a wide range of uses in the chemical, medical, and engine sectors and other fields, and more particularly, liquid jet metering involves several core techniques of combustion drive power.

Mit den immer auffälligeren Umweltproblemen werden die Energieeinsparung und die Emissionsverringerung schon zu einem wichtigsten Thema in der Kraftmaschinenindustrie. Viele Länder haben ständig eine Serie von Emissionsstandards für die Kraftmaschinen und Fahrzeuge entlassen, hierfür benötigen die durch den Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrzeuge eine bessere Verbrennungssteuerung, darüber hinaus soll ein Emissionsbehandlungssystem angeordnet werden, um die immer strengeren Emissionsanforderungen zu erfüllen. Z. B. wie der Fahrzeugmotor verwendet die Kraftmaschine einschließlich der mit den Funken gezündeten kleinen Kraftmaschine ebenfalls die elektrisch gesteuerte Kraftstoffstrahltechnik und die 3-Wege-Katalysiertechnik des Abgases; um die schädlichen Verunreinigungen im Abgas zu verringern, verwendet der Dieselmotor oder der Magerverbrennungs-Benzinmotor mit der Direkteinspritzung innerhalb des Zylinders bezüglich der NOx-Verunreinigungen eine Technik der selektiven katalytischen Reduktion (SCR = Selective Catalytic Reduction) von NOx, bei der in einer sauerstoffreichen Umgebung eine Behandlung der katalytischen Reduktion durchgeführt wird; bezüglich der Partikelemission des Dieselmotors werden ein Partikelfiltersammler des Dieselmotors (DPF = Diesel Particulate Filter) und andere Technik verwendet.With the environmental issues becoming more conspicuous, saving energy and reducing emissions has become a major issue in the engine industry. Many countries have been consistently releasing a series of emission standards for the engines and vehicles, for which the internal combustion engine driven vehicles require better combustion control and, moreover, an emissions treatment system is to be arranged to meet increasingly stringent emission requirements. For example, like the vehicle engine, the engine including the spark ignited small engine also uses the electrically controlled fuel spray technique and the 3-way catalyst technology of the exhaust gas; In order to reduce the harmful impurities in the exhaust gas, the direct injection diesel engine or lean-burn gasoline engine uses a selective catalytic reduction (SCR) technique of NOx in an oxygen-rich environment a treatment of the catalytic reduction is carried out; With respect to the particulate emission of the diesel engine, a Diesel Particulate Filter (DPF) particulate filter collector and other technology are used.

Alle solchen Techniken betreffen das Problem mit der Flüssigkeitsstrahldosiersteuerung. Bezüglich der Kraftstoffstrahltechnik sind eine Strahldosierung und eine Rückmeldung sowie eine Steuerung der Kraftstoffstrahlmenge benötigt; bezüglich der DPF-Regenerationstechnik ist eine Strahldosierung für die am DPF-Oberlauf-Auslassrohr vernebelnd eingespritzte Dieselölmenge benötigt; bezüglich der SCR-Technik ist ein Dosierungsstrahlen des selektiven Reduktionsmittels von NOx am Oberlauf des SCR-Katalysators benötigt, z. B. wässrige Lösung des Harnstoffs von 32,5 Gewichts-% (auch als Dieselölabgas-Behandlungsflüssigkeit (DEF = Diesel Exhaust Fluid) oder AdBlue bezeichnet.All such techniques address the problem with liquid jet metering control. With respect to fuel jet technology, jet metering and feedback as well as fuel jet quantity control are needed; with regard to the DPF regeneration technique, a jet metering is required for the amount of diesel oil injected at the DPF upper-outlet outlet pipe in a nebulising manner; With regard to the SCR technique, metering blasting of the selective reductant of NOx at the headwaters of the SCR catalyst is required, e.g. B. aqueous solution of urea of 32.5% by weight (also referred to as diesel exhaust gas treatment fluid (DEF = Diesel Exhaust Fluid) or AdBlue.

Nachdem DEF ins Abgasrohr der Kraftmaschine eingetreten ist, wird das Abgas durch die Abgashochtemperatur zum Ammoniak zersetzt, das mit dem Abgas vermischt wird und danach in den SCR Katalysierwandler eintritt. Unter Wirkung des Katalysators wird das Ammoniak eine katalytische Reduktionsreaktion mit NOx usw. im Abgas der Kraftmaschine haben, so dass NOx ins unschädliche N2 und H2O abgebaut wird. Wenn die DEF Strahlmenge dem NOx-Gehalt im Abgas nicht entspricht, kann NOx nicht vollständig reduktiv abgebaut werden, so dass die Emission erhöht wird, oder manches restliches Ammoniak wird in die Atmosphäre abgelassen, so dass eine sekundäre Verschmutzung bewirkt wird. Aufgrund dessen benötigt das SCR-System unvermeidlich eine SCR Dosierstrahlvorrichtung mit einer höheren Genauigkeit.After DEF enters the exhaust pipe of the engine, the exhaust gas is decomposed by the exhaust gas high temperature to the ammonia, which is mixed with the exhaust gas and then enters the SCR catalytic converter. Under the action of the catalyst, the ammonia will have a catalytic reduction reaction with NOx, etc. in the exhaust gas of the engine, so that NOx is decomposed into the harmless N2 and H2O. If the DEF jet quantity does not correspond to the NO x content in the exhaust gas, NO x can not be completely reductively decomposed, so that the emission is increased, or some residual ammonia is released into the atmosphere, causing secondary pollution. Because of this, the SCR system inevitably requires an SCR metering jet device with higher accuracy.

Da bezüglich des SCR Strahldosiersystems die wässerige Lösung des Harnstoffs über eine Leitfähigkeit verfügt und das durch die elektrische Gleichstrom-Kreiselpumpe angetriebene herkömmliche Strahldosiersystem nicht in der Arbeitsflüssigkeit eintauchend arbeiten kann, wird aus dem Stand der Technik meist eine durch den Gleichstrommotor angetriebene externe Membranpumpe verwendet, dabei hat das System eine komplizierte Struktur, außer der Zuverlässigkeit wird das System weiter durch die Umgebung relativ stark beeinflusst, insbesondere ist eine komplizierte Tauhilfsvorrichtung zum Betrieb in einer Umgebung niedriger Temperatur benötigt, darüber hinaus sind der Service und die Wartung relativ schwierig.With respect to the SCR jet metering system, since the urea aqueous solution has conductivity and the conventional jet metering system driven by the DC electric pump can not submerge in the working liquid, the prior art usually uses an external diaphragm pump driven by the DC motor the system has a complicated structure, besides the reliability, the system is further relatively affected by the environment, in particular, a complicated thawing device is required for operation in a low-temperature environment, moreover, service and maintenance are relatively difficult.

Auf dem Gebiet der Kraftmaschine umfasst die Technik bezüglich der Flüssigkeitsstrahldosierung Folgendes, allerdings nicht darauf beschränkt: elektronisches Kraftstoffstrahlsystem der Kraftmaschine, umfassend eine Direkteinspritzung innerhalb des Zylinder (GDI) und eine Einspritzung außerhalb des Zylinders (MPI), ein Strahlsystem der wässerigen Lösung des Harnstoffs zum selektiven katalytischen Reduktion (SCR) des Stickstoffoxyds der Abgasreinigung der Kraftmaschine und ein Regenerationskraftstoffstrahlsystem der Abgasemissionspartikelfiltrierung (DPF) des Dieselmotors.In the engine field, the fluid jet metering technique includes, but is not limited to, the engine's electronic fuel-jet system including in-cylinder direct injection (GDI) and off-cylinder (MPI) injection, a urea-aqueous solution jet system selective catalytic reduction (SCR) of the nitrogen oxide of the exhaust gas purification of the engine and a regeneration fuel jet system of the exhaust emission particle filtration (DPF) of the diesel engine.

Das amerikanische Patent US20090301067A1 offenbart eine DEF Strahldosiervorrichtung unter Verwendung von einer Tauchkolben-Hülse-Struktur.The American patent US20090301067A1 discloses a DEF jet metering apparatus using a plunger-sleeve structure.

Dabei ist die Dosierstrahlvorrichtung eine durch ein Spiralrohr angetriebene Tauchkolbenpumpendüse, welche am Abgasrohr installiert ist, dazu soll eine Niederdruckpumpe hinzugefügt werden, die der Vorrichtung das Arbeitsfluid aus dem DEF Flüssigkeitsbehälter zur Verfügung stellt, darüber hinaus soll eine Kühlmaßnahme getroffen werden, um einen Normalbetrieb zu realisieren.The Dosierstrahlvorrichtung is driven by a spiral tube Plunger pump nozzle, which is installed on the exhaust pipe, a low pressure pump is to be added, which provides the device, the working fluid from the DEF liquid container available, moreover, a cooling measure to be taken in order to implement a normal operation.

Bezüglich des Strahlen des DPF Regenerationskraftstoffs soll das gestrahlte Dieselöl gut vernebelt werden, um die Verbrennungseffizienz zu verbessern, so dass mit einem minimalen Kraftstoffverbrauch eine höchste DPF-Temperatur erreicht wird, um das Ziel zum Verbrennen der gesammelten Partikel wie Kohlenrauches zu realisieren.With respect to the blasting of the DPF regeneration fuel, the blasted diesel oil should be well atomized to improve the combustion efficiency so that with a minimum fuel consumption, a highest DPF temperature is achieved to realize the target of burning the collected particulates such as coal smoke.

Allerdings wird aus dem Stand der Technik meist eine Niederdruck-Strahltechnik verwendet. Z. B. verwendet die offenbarte technische Lösung des amerikanischen Patents (Veröffentlichungsnummer US2007/0033927 )
das wesentliche Prinzip und die Struktur des Benzineinlassöffnungsstrahlsystems zum Dosieren des Kraftstoffs, dabei besteht ein relativ niedriger Strahldruck.
However, the prior art usually uses a low-pressure blasting technique. For example, the disclosed technical solution of the American patent (publication no US2007 / 0033927 )
the essential principle and structure of the gasoline inlet opening jet system for metering the fuel, there is a relatively low jet pressure.

Im Allgemeinen kann die Strahldosiertechnik bezüglich der Kraftmaschine in drei verschiedene Kategorien aufgeteilt: düsenseitige Steuerung, pumpenseitige Steuerung sowie düsenseitig-pumpenseitige Mischsteuerung. Dabei wird die düsenseitige Steuerung schon für das Kraftstoffeinlassöffnungsstrahlsystem und die düsenseitig-pumpenseitige Mischsteuerung für das System der Direkteinspritzung innerhalb des Kraftstoffzylinders weit verbreitet verwendet, während die pumpenseitige Steuerung für die Direkteinspritzung des Kraftstoffs innerhalb des Zylinders, die Kraftstoffeinspritzung des Einzelzylinder-Benzinmotors und das SCR-System usw. verwendet wird.In general, the jet metering technique with respect to the engine can be divided into three different categories: nozzle-side control, pump-side control, and nozzle-side pump-side mixing control. In this case, the nozzle-side control is already widely used for the fuel inlet opening jet system and the nozzle-side pump-side mixing control for the direct injection system within the fuel cylinder, while the pump-side control for the direct injection of the fuel within the cylinder, the fuel injection of the single-cylinder gasoline engine and the SCR System, etc. is used.

Aus dem Stand der Technik sind die obigen Anwendungen schwierig auf einen Aktuator und ein Dosierverfahren derselben Kategorie zu vereinheitlichen. Dabei liegt eine Grundursache darin, dass die häufig verwendete Rotations-Niederdruck-Benzinpumpe das leitfähige Medium nicht behandeln kann, z. B. wässerige Lösung des Harnstoffs usw. Obwohl eine andere Spiralrohr-Tauchkolbenpumpe das leitfähige und unleitfähige Fluid behandeln kann, besteht ein Problem damit, dass eine genaue Dosierung schwer zu realisieren ist.From the prior art, the above applications are difficult to standardize on an actuator and a dosing method of the same category. One of the root causes is that the commonly used rotary low pressure gasoline pump can not handle the conductive medium, e.g. Aqueous solution of urea, etc. Although another spiral tube plunger pump can handle the conductive and non-conductive fluid, there is a problem that accurate metering is difficult to achieve.

Die Spiralrohr-Tauchkolbenpumpe kann detailliert in zwei verschiedene Strukturen aufgeteilt werden: eine Tauchkolben-Hülsenpumpe, bei der der Tauchkolben sich bewegt, und eine Hülse-Tauchkolbenpumpe, bei der die Hülse sich bewegt. Bezüglich der Tauchkolben-Hülsenpumpe zum Druckfördern des Kraftstoffs offenbart das amerikanische Patent 20030155444A1 ein Dosiersteuerverfahren, nämlich ein Verfahren zum Einschätzen der Kraftstoffstrahlmenge durch Vorhersagen der Position des Tauchkolbens. Allerdings hat der Kraftstoff, insbesondere das Benzin, eine starke Flüchtigkeit, und das in die Tauchkolbenhülse eingetretene Fluid in der Regel eine bestimmte Menge an Dampf oder Luft enthält, und die Strahlmenge des Kraftstoffs und die Position des Tauchkolben haben keine einander entsprechende Beziehung. Darüber hinaus besteht ebenfalls eine Schwierigkeit beim Vorhersagen der Verschiebung des Tauchkolbens gleich wie beim Vorhersagen der Kraftstoffstrahlmenge, so dass eine bestimmte Schwierigkeit beim Umsetzen besteht.The spiral tube plunger pump can be detailed into two different structures: a plunger sleeve pump where the plunger moves and a barrel plunger pump where the sleeve moves. With respect to the plunger sleeve pump for pressurizing the fuel, this is disclosed American Patent 20030155444A1 a metering control method, namely, a method of estimating the fuel jet amount by predicting the position of the plunger. However, the fuel, especially the gasoline, has a high volatility, and the fluid entering the plunger sleeve typically contains a certain amount of vapor or air, and the jet quantity of the fuel and the position of the plunger do not have a corresponding relationship. Moreover, there is also a difficulty in predicting the displacement of the plunger as in predicting the fuel jet amount, so that there is a certain difficulty in translating.

Aufgrund dessen ist es sehr wertvoll, bezüglich der Spiralrohr-Tauchkolbenpumpe, egal der Tauchkolben-Hülsenpumpe oder der Hülse-Tauchkolbenpumpe, eine einfache Struktur und ein Applikationsverfahren, die gleichzeitig mehrere Ziele erreichen können, sowie ein einheitliches Dosierverfahren zur Verfügung zu stellen.Because of this, it is very valuable with respect to the spiral tube plunger pump, no matter the plunger sleeve pump or the sleeve plunger pump, to provide a simple structure and an application method that can simultaneously achieve multiple goals, as well as a uniform metering method.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, hinsichtlich der obigen Probleme eine Aktuator-Lösung, die eine pumpenseitige Steuerung realisieren kann und eine gute Universalität und eine einfache Struktur hat, sowie ein einheitliches Dosiersteuerverfahren zur Verfügung zu stellen. Die technischen Lösungen und Steuerverfahren können weit verbreitet für die Gestaltung des Flüssigkeitsstrahlsystems im SCR- und DPF-Abgasreinigungssystems des Dieselmotors oder Benzinmotors und die Gestaltung des Kraftstoffstrahlsystems der mit den Funken gezündeten Kraftmaschine verwendet werden.It is an object of the present invention, in view of the above problems, to provide an actuator solution that can realize pump-side control and has good universality and structure, as well as a uniform metering control method. The technical solutions and control methods can be widely used for designing the liquid jet system in the SCR and DPF exhaust purification system of the diesel engine or gasoline engine and the design of the fuel spray system of the spark ignited engine.

Um das obige Ziel zu erreichen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgende technische Lösung: eine Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und ihr Steuerverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Strahleinheit und ein Dosiersteuergerät umfasst, wobei die Strahleinheit eine Spiralrohrvorrichtung, eine Tauchkolbenpumpe und eine Düse umfasst, und wobei die Spiralrohrvorrichtung eine Spule, ein Magnetjoch, einen Magnetwiderstand und einen Anker umfasst, und wobei das Magnetjoch und der Anker mit magnetisch permeablem Material hergestellt ist, und wobei der Magnetwiderstand aus magnetisch nicht-permeablem Material hergestellt ist, und wobei die Tauchkolbenpumpe einen Tauchkolben und eine Hülse umfasst, und wobei der Tauchkolben mit der Hülse zusammenwirkt, um ein Druckfördervolumen auszubilden, und wobei das Druckfördervolumen mit einem Flüssigkeitseinlassventil und einem Flüssigkeitsauslassventil verbunden ist, und wobei die Flüssigkeit durch das Flüssigkeitseinlassventil ins Druckfördervolumen eintritt und durch das Flüssigkeitsauslassventil ausgegeben wird, und wobei das Dosiersteuergerät der Spiralrohrvorrichtung ein Antriebssignal zur Verfügung stellt, und wobei das Dosiersteuergerät eine Erfassungsvorrichtung zum Überwachen der Zustandsparameter umfasst, umfassend einen Algorithmus zum Einschätzen der effektiven Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung mittels der Zustandsparameter und ein Verfahren zum geschlossenen Steuern der Flussmenge der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit, bei dem die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung als Variable verwendet wird. Bei der effektiven Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung handelt es sich um die benötigte Energie zum unmittelbaren Ausüben eines Drucks auf die Flüssigkeit im Druckfördervolumen und Ausbilden eines Strahls.To achieve the above object, the present invention uses the following technical solution: a liquid jet metering unit and its control method, characterized in that it comprises a jet unit and a metering control device, the jet unit comprising a spiral tube device, a plunger pump and a nozzle, and wherein the Spiral tube device comprising a coil, a magnetic yoke, a magnetoresistance and an armature, and wherein the magnet yoke and the armature are made of magnetically permeable material, and wherein the magnetoresistance is made of magnetically non-permeable material, and wherein the plunger pump is a plunger and a sleeve and wherein the plunger cooperates with the sleeve to form a pressure delivery volume, and wherein the pressure delivery volume is connected to a fluid inlet valve and a fluid outlet valve, and wherein the fluid flows through the fluid inlet valve i ns pressure delivery volume and is discharged through the liquid outlet valve, and wherein the Dosiersteuergerät the spiral tube device a A drive signal provides, and wherein the Dosiersteuergerät comprises a detection device for monitoring the state parameters, comprising an algorithm for estimating the effective output of the spiral tube device by means of the state parameters and a method for controlling the closed flow rate of the Flüssigkeitsstrahldosiereinheit, wherein the effective output of the spiral tube device as a variable is used. The effective output of the spiral tube device is the energy needed to directly apply pressure to the fluid in the pressure delivery volume and to form a jet.

Bezüglich der Steuerung der Spiralrohrvorrichtung ist es ein am häufigsten vorkommendes Verfahren, ein PWM Einfachantreiben zu verwenden, mit dem Verfahren werden keine Rückmeldung und Korrektur für die Vollstreckungsergebnisse des Spiralrohrs durchgeführt, dabei können uneinheitliche Ziele und Ergebnisse auftreten, dadurch können die durch die Änderung des Flüssigkeitszustandes (z. B. tritt eine zweiphasige Strömung auf), die Änderung der Antriebsspannung und die Änderung des Widerstandswerts des Spiralrohrs bewirkten Einflüsse auf die Vollstreckungsergebnisse nicht vollständig gedeckt werden.Regarding the control of the scroll tube device, it is a most common method to use a PWM single drive, the method does not provide feedback and correction for the spiral tube enforcement results, and inconsistent targets and results may occur, which may be due to the change in liquid state (eg, a two-phase flow occurs), the change in the drive voltage and the change in the resistance value of the spiral tube caused effects on the enforcement results are not fully covered.

Für die obige Flüssigkeitsstrahldosiereinheit ist eine optionale Lösung eine Hülse-Tauchkolbenpumpenstruktur, nämlich umfasst sie eine Rückstellfeder, wobei die Hülse unter Antrieb durch die Spiralrohrvorrichtung und die Rückstellfeder eine Hin- und Herbewegung hat, was zu einer wechselnden Änderung der Größe des Druckfördervolumens führt.For the above liquid jet metering unit, an optional solution is a sleeve plunger pump structure, namely, comprising a return spring, the sleeve having a reciprocating motion under the drive of the spiral tube device and the return spring, resulting in a changing change in the size of the pressure delivery volume.

Für die obige Flüssigkeitsstrahldosiereinheit ist eine andere optionale Lösung eine Tauchkolben-Hülsenpumpenstruktur, nämlich umfasst sie eine Rückstellfeder, wobei der Tauchkolben unter Antrieb durch die Spiralrohrvorrichtung und die Rückstellfeder eine Hin- und Herbewegung hat, was zu einer wechselnden Änderung der Größe des Druckfördervolumens führt.For the above liquid jet metering unit, another optional solution is a plunger sleeve pump structure, namely, comprising a return spring, the plunger being reciprocated under drive by the scroll tube device and the return spring, resulting in a varying change in the size of the pressure delivery volume.

Für die Tauchkolben-Hülsenpumpenstruktur ist es eine weiter spezifizierte Lösung, dass der Tauchkolben einen Anker umfasst, wobei der Anker ungefähr ein zylindrischer Körper ist, und wobei der Anker ein durch die beiden Endflächen hinausgeführtes Durchgangsloch umfasst. Das Durchgangsloch kann eine gewisse Konizität umfassen, wobei das Loch mit der Konizität in die Druckförderrichtung der Flüssigkeit erweitert wird, um eine gerichtete Strömung der Flüssigkeit im inneren Raum zu realisieren, um die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit zu kühlen und seine Betriebsstabilität zu verbessern.For the plunger sleeve pump structure, it is a further specified solution that the plunger includes an armature, the armature being approximately a cylindrical body, and the armature including a through hole led out through the two end surfaces. The through-hole may comprise a certain conicity, with the tapered hole being widened in the pressure-conveying direction of the liquid in order to realize a directed flow of the liquid in the inner space in order to cool the liquid-jet metering unit and improve its operational stability.

Die Rückstellfeder in der obigen Lösung kann durch eine andere Spiralrohrvorrichtung ersetzt werden, um die benötigte Kraft zum Rückstellen der Hülse oder des Tauchkolbens zur Verfügung zu stellen.The return spring in the above solution may be replaced with another spiral tube device to provide the force needed to return the sleeve or plunger.

In der obigen Lösung kann eine Hochdruckleitung zwischen dem Flüssigkeitsauslasskanal und der Düse angeordnet sein, wobei die Hochdruckleitung aus Metall oder Polymermaterial hergestellt ist und sowohl ein geformtes starres Rohr als auch ein biegbares flexibles Rohr sein kann. Darüber hinaus soll die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch einen Filter fließen, dann kann sie in den Innenraum der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit eintreten.In the above solution, a high pressure line may be disposed between the liquid outlet channel and the nozzle, the high pressure line being made of metal or polymeric material and may be both a molded rigid tube and a flexible flexible tube. In addition, the liquid from the liquid container to flow through a filter, then it can enter the interior of the Flüssigkeitsstrahldosiereinheit.

Es ist eine optionale Lösung: umfassend eine Gas-Flüssigkeits-Mischkammer, dabei wird die Flüssigkeit zuerst durch die Düse in die Gas-Flüssigkeits-Mischkammer eingespritzt, nach dem Mischen zwischen der Flüssigkeit und dem Gas werden sie durch einen Injektor ins Abgasrohr der Kraftmaschine ausgespritzt. Der Injektor kann sowohl eine einfache Drosseldüse als auch eine mit keinem Düsenventil versehene Dralldüse sein. Bei verschiedenen Anwendung kann die Lösung folgende unterschiedliche Ziele erreichen: erstens ist es förderlich für die Vernebelung der Flüssigkeit und die Erhöhung des Sauerstoffgehalts des Abgasrohrs, zweitens können eine durch Einfrieren bewirkte Verstopfung und Beschädigung der Förderrohrleitung vermieden werden, drittens kann eine durch die ausgefallenen Kristalle der Strahlflüssigkeit wie wässerigen Lösung des Harnstoffs nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wie Wassers bewirkte Verstopfung der Rohrleitung vermieden werden, viertens kann eine durch verbrennend gebundene Bestandteile in der Flüssigkeit bewirkte Verstopfung der Düse vermieden werden.It is an optional solution: comprising a gas-liquid mixing chamber, whereby the liquid is first injected through the nozzle into the gas-liquid mixing chamber, after mixing between the liquid and the gas, they are injected through an injector into the exhaust pipe of the engine , The injector may be both a simple throttle nozzle and a swirl nozzle provided with no nozzle valve. In a different application, the solution can achieve the following different objectives: first, it is conducive to the atomization of the liquid and the increase of the oxygen content of the exhaust pipe, secondly, a blockage caused by freezing and damage to the delivery pipe can be avoided, third, by the precipitated crystals of the Jet liquid such as aqueous solution of urea after evaporation of the solvent such as water caused blockage of the pipeline can be avoided, fourthly, a stoppage of the nozzle caused by combustible components in the liquid can be avoided.

Wenn die Kraftmaschine keine Flüssigkeitseinspritzung benötigt, wird in der obigen Lösung das Hochdruckgas weiter versorgt, um die Restflüssigkeit zwischen der Gas-Flüssigkeits-Mischkammer und dem Injektor zu beseitigen.In the above solution, if the engine does not require liquid injection, the high-pressure gas is further supplied to remove the residual liquid between the gas-liquid mixing chamber and the injector.

Es ist eine andere für das Motorabgasbehandlungssystem verwendete Einspritzlösung, dass die Flüssigkeit über die Hochdruckleitung durch die Düse unmittelbar ins Abgasrohr der Kraftmaschine eingespritzt wird. Wenn die eingespritzte Flüssigkeit DEF ist, kann weiter eine kleine Menge an DEF außer dem zum Verringern der NOx-Emission einzuspritzenden DEF eingespritzt werden, um eine Übererhitzung oder Verstopfung der Düse zu verhindern. Um ein Einfrieren der Hochdruckleitung zu verhindern, soll eine Tauvorrichtung entlang der Hochdruckleitung angeordnet sein, z. B. wird ein Tauen über elektrische Beheizung oder Erwärmung des Kühlwassers der Kraftmaschine durchgeführt.It is another injection solution used for the engine exhaust treatment system that the liquid is injected via the high pressure line through the nozzle directly into the exhaust pipe of the engine. Further, when the injected liquid is DEF, a small amount of DEF may be injected except for the DEF to be injected to reduce NOx emission to prevent overheating or clogging of the nozzle. To prevent freezing of the high-pressure line, a tau device should be arranged along the high-pressure line, for. For example, a thawing is performed by electrical heating or heating of the cooling water of the engine.

Mit dem Verfahren der Energiebilanz wird die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung eingeschätzt, dazu soll die durch das Dosiersteuergerät ausgegebene Gesamtenergie, der Leistungsverbrauch des Widerstandes des Spiralrohrs und die induktive Energiespeicherung der Spiralrohrvorrichtung abgeschätzt werden. Auf diese Weise lautet: die effektive Ausgangsleistung des Spiralrohrs = die durch das Dosiersteuergerät ausgegebene Gesamtenergie – Leistungsverbrauch des Widerstandes des Spiralrohrs – die induktive Energiespeicherung der Spiralrohrvorrichtung – Leistungsverbrauch des Strömungswiderstandes – Energiespeicherung der Rückstellfeder. The energy balance method estimates the effective output of the spiral tube device by estimating the total energy output by the metering controller, the power consumption of the resistance of the spiral tube, and the inductive energy storage of the spiral tube device. In this way: the effective output of the spiral tube = the total energy output by the dosing controller - power consumption of the resistance of the spiral tube - the inductive energy storage of the spiral tube device - power consumption of the flow resistance - energy storage of the return spring.

Als Zustandsparameter der Spiralrohrvorrichtung kann Folgendes ausgewählt werden: der durch die Spule strömende Strom und die Spannung an beiden Enden der Spule.As the state parameter of the spiral tube device, the following can be selected: the current flowing through the coil and the voltage at both ends of the coil.

Genauer gesagt, wird ein Integral des Produkts von erfasstem Strom der Spule mal Spannung bezüglich der Zeit erhalten, das sich der durch das Dosiersteuergerät ausgegebenen Gesamtenergie naht. Ein Integral des Produkts vom Quadrat des erfassten Stroms der Spule mal Widerstand des Spiralrohrs bezüglich der Zeit naht sich dem Leistungsverbauch der Widerstandes der Spule. Mit dem erfassten Strom des Spiralrohrs wird die induktive Energiespeicherung der Spiralrohrvorrichtung gerechnet. Der Leistungsverbrauch des Strömungswiderstandes der Flüssigkeit und die Energiespeicherung der Rückstellfeder können einfach derart behandelt werden, dass sie nach dem Start der Einspritzung eine lineare Beziehung zur Einspritzungsmenge haben. Für die obige Energiebilanzbeziehung kann der folgende mathematische Ausdruck verwendet werden:
Unter der Annahme:

Q
– Flüssigkeitsstrahlmenge;
Wn
– effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung;
Et
– in die Spiralrohrvorrichtung eingegebene Gesamtenergie, Et0 – entsprechendes Et bis zum Anfangen der Einspritzung;
Er
– Energieverbrauch des Widerstandes der Spule, Er0 – entsprechendes Er bis zum Anfangen der Einspritzung;
Ein
– aktuelle induktive Energiespeicherung der Spiralrohrvorrichtung, Ein0 – entsprechendes Ein bis zum Anfangen der Einspritzung;
Wr
– Leistungsverbrauch des Strömungswiderstandes, Wr0 – entsprechendes Wr bis zum Anfangen der Einspritzung;
Es
– Energiespeicherung der Rückstellfeder, Es0 – Energiespeicherung der Rückstellfeder beim Anfangen der Einspritzung, Esi – Voraus-Energiespeicherung der Rückstellfeder beim Ausüben des Stroms auf die Spule.

ergibt sich Folgendes: Wn = η·Q, η ist der Verhältniskoeffizient zwischen der effektiven Ausgangsleistung und der Strahlmenge, Wn = Et – Er – Ein – Wr – (Es – Esi), Et0 = Er0 + Ein0 + Wr0 + (Es0 – Esi), oder Wn = (Et – Et0) – (Er – Er0) – (Ein – Ein0) – (Wr – Wr0) – (Es – Es0), und die jeweiligen Formeln sind wie folgt: Et = int(Id·Vd), Er = int(Id2·r), r ist der Widerstand der Spule, Ein = L·Id2/2, L ist die Induktivität der Spiralrohrvorrichtung, Es = K·X2/2, K ist der Elastizitätsmodul der Rückstellfeder, X ist die Kompressionsmenge der Feder, (Wr – Wr0) = ζ·Q, ζ ist ein Verhältniskoeffizient,
dabei steht int für die Integration der Zeit nach der Anschaltung der Spule;
Aufgrund dessen, Q = [(Et – Et0)0 – (Er – Er0) – (Ein – Ein0) – (Es – Es0)]/a, a = η + ζ. More specifically, an integral of the product of sensed current of the coil is obtained times voltage relative to the total energy output by the dosing controller. An integral of the product of the square of the detected current of the coil times the resistance of the spiral tube with respect to time approaches the power consumption of the resistance of the coil. With the detected current of the spiral tube, the inductive energy storage of the spiral tube device is calculated. The power consumption of the flow resistance of the liquid and the energy storage of the return spring can be easily treated so as to have a linear relationship with the injection amount after the start of the injection. For the above energy balance relationship, the following mathematical expression may be used:
Under the assumption:
Q
- Fluid jet quantity;
Wn
- Effective output of the spiral tube device;
et
Total energy input into the spiral tube device, Et0 - corresponding Et until injection commencement;
He
- energy consumption of the resistance of the coil, Er0 - corresponding to it until the beginning of the injection;
One
- Current inductive energy storage of the spiral tube device, Ein0 - A corresponding to the beginning of the injection;
Wr
- Power consumption of the flow resistance, Wr0 - corresponding Wr until starting the injection;
It
- Energy storage of the return spring, Es0 - Energy storage of the return spring when starting the injection, Esi - Pre-energy storage of the return spring when applying the current to the coil.

the following results: Wn = η · Q, η is the ratio coefficient between the effective output power and the jet quantity, Wn = Et - He - One - Wr - (Es - Esi), Et0 = Er0 + Ein0 + Wr0 + (Es0 - Esi), or Wn = (Et-Et0) - (Er-Er0) - (On-Ein0) - (Wr-Wr0) - (Es-Es0) and the respective formulas are as follows: Et = int (Id · Vd), Er = int (Id 2 · r), r is the resistance of the coil, A = L · Id 2/2, L is the inductance of the spiral tube device, It = K * X 2/2, K is the elastic modulus of the return spring, X is the compression amount of the spring, (Wr - Wr0) = ζ · Q, ζ is a ratio coefficient,
where int is the integration of the time after the connection of the coil;
Because of that, Q = [(Et - Et0) 0 - (Er - Er0) - (Ein - Ein0) - (Es - Es0)] / a, a = η + ζ.

Die an der rechten Seite der obigen Formeln enthaltenen jeweiligen Variablen sind die Zustandsparameter der Spiralrohrvorrichtung, die in Echtzeit erfasst werden können:
Id, Vd, Konstanten: r, K, L, und unbestimmter Koeffizient: α. Dabei kann α durch die tatsächliche Messung der Flussmenge kalibriert werden,
wenn die obige physikalisehe Beziehung relativ vollständig ist, soll α eine Konstante sein; L kann theoretische Berechnung sein oder als unbestimmten Koeffizienten angesehen sein und durch eine tatsächliche Messung der Mehrpunktflussmengen kalibriert werden.
The respective variables included on the right side of the above formulas are the state parameters of the spiral tube device that can be detected in real time:
Id, Vd, constants: r, K, L, and indefinite coefficient: α. In this case, α can be calibrated by the actual measurement of the flow quantity,
if the above physical relationship is relatively complete, α should be a constant; L can be theoretical calculation or be considered as indefinite coefficients and by a actual measurement of multipoint flow rates to be calibrated.

Nach der Praxis ist es auch angemessen, die Energiespeicherung (Es – Es0) der Rückstellfeder derart zu behandeln, dass sie proportional zu Q ist, so dass die Gleichung der Strahlmenge die Energiespeicherung der Rückstellfeder nicht explizit enthält.In practice, it is also appropriate to treat the energy storage (Es - Es0) of the return spring to be proportional to Q so that the equation of the jet quantity does not explicitly include the energy storage of the return spring.

Bevorzugt können Er – Er0 und Ein – Ein0 jeweils oder gleichzeitig vereinfacht derart behandelt werden, dass sie direkt proportional zur Strahlmenge Q ist, so dass der Ausdruck der Strahlmenge erheblich vereinfacht werden kann, nämlich,
Q = (Et – Et0)/μ, μ ist ein unbestimmter Koeffizient und kann durch eine Messung der Flussmenge kalibriert werden. Es entspricht dem vereinfachten Modell, dass die Strahlflussmenge durch eine Integration des Produkts vom Strom mal Spannung bezüglich der Zeit simuliert wird.
Preferably, Er-Er0 and Ein-Ein0 can be treated in each case or simultaneously simplified so that they are directly proportional to the jet quantity Q, so that the expression of the jet quantity can be considerably simplified, namely
Q = (Et - Et0) / μ, μ is an indefinite coefficient and can be calibrated by measuring the flow rate. It is in line with the simplified model that the amount of jet flux is simulated by integrating the product from current to voltage with respect to time.

Wie oben erwähnt, kann der Leistungsverbrauch des Strömungswiderstandes ebenfalls mit einem weiter verfeinerten Modell approximiert werden, z. B. ist der Widerstand direkt proportional zum Quadrat der Strömungsrate, dabei kann der betroffene unbestimmte Koeffizient durch einen Test der Mehrpunktflussmengen der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit kalibriert werden.As mentioned above, the power consumption of the flow resistance can also be approximated with a further refined model, e.g. For example, if the resistance is directly proportional to the square of the flow rate, the affected indefinite coefficient can be calibrated by testing the multipoint flow rates of the liquid jet metering unit.

Das amerikanische Patent US7273038B2 offenbart ein vereinfachtes Verfahren, bei dem unmittelbar mit der Integration des Stroms bezüglich der Zeit die Strahlflussmenge simuliert wird, hier wird der Faktor der Änderung der Spannung der Stromquelle nicht berücksichtigt, insbesondere der durch die transienten Spannungsschwankungen bewirkte Einfluss auf die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung.The American patent US7273038B2 discloses a simplified method in which immediately with the integration of the current with respect to time the amount of jet flux is simulated, here the factor of the change of the voltage of the current source is disregarded, in particular the influence on the effective output power of the spiral tube device caused by the transient voltage fluctuations.

Eine andere Option ist wie folgt: die benötigte Zeit T3 zum Reduzieren des elektrischen dynamischen Potentials auf die Referenzspannung nach der Abschaltung der Spule wird als Zustandsparameter der Spiralrohrvorrichtung definiert, dabei hat die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung befindet sich in guter Übereinstimmung mit T3. Eine vereinfachte Übereinstimmungsbeziehung liegt darin, T3 und die effektive Ausgangsleistung des Spiralrohrs als lineare Beziehung zu behandeln.Another option is as follows: the time T3 required to reduce the electrical dynamic potential to the reference voltage after the coil is turned off is defined as the state parameter of the spiral tube device, and the effective output of the spiral tube device is in good agreement with T3. A simplified correspondence relationship is to treat T3 and the effective output of the spiral tube as a linear relationship.

Wenn die innerhalb einer Einheitszeit eingespritzte Flüssigkeitsflussmenge als Steuerziel definiert wird, ist ein optionaler Steuermodus: die Einzelimpuls-Strahlmenge der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit wird unveränderbar erhalten, nämlich wird die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung jeden Impuls festgelegt, durch die Änderung der Betriebseffizienz der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit wird das Ziel erreicht. Es ist ein anderer Steuermodus: die Betriebseffizienz der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit wird unverändert erhalten, durch die Änderung der effektiven Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung wird das Ziel erreicht. Das Ziel kann ebenfalls mit einer Kombination der beiden Verfahren erreicht werden, nämlich werden die Betriebseffizienz der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung geändert.When the liquid flow amount injected within a unit time is defined as the control target, an optional control mode is: the single-pulse jet amount of the liquid jet metering unit is obtained invariably, namely, the effective output of the spiral tube device is set to each pulse, by changing the operating efficiency of the liquid jet metering unit, the target is achieved. It is another control mode: the operation efficiency of the liquid jet metering unit is kept unchanged, by the change of the effective output power of the spiral tube device, the target is achieved. The objective can also be achieved with a combination of the two methods, namely the operating efficiency of the liquid jet metering unit and the effective output of the spiral pipe device are changed.

Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Messen des Flüssigkeitsstandes innerhalb des Flüssigkeitsbehälters, wobei durch eine Messung des Flüssigkeitsstandes eine mittelbare Messung für den Strömungswiderstand des beweglichen Elements der Tauchkolbenpumpe durchgeführt wird. Der Widerstand kann durch die Erfassung der Merkmale der obigen Zustandsparameter des Spiralrohrs ermittelt werden.The present invention comprises a method for measuring the liquid level within the liquid container, wherein an average measurement for the flow resistance of the movable element of the plunger pump is performed by a measurement of the liquid level. The resistance can be determined by detecting the characteristics of the above state parameters of the spiral tube.

Die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und ihr Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können für die folgenden drei Aspekte verwendet werden, jedoch nicht darauf beschränkt: Kraftstoffstrahldosiervorrichtung des Managementsystems der Kraftmaschine, Strahldosiervorrichtung der wässerigen Lösung des Harnstoffs vom SCR-Nachbehandlungssystem der Kraftmaschine und aktive Regenerationskraftstoffsstrahldosiervorrichtung vom DPF-Nachbehandlungssystem der Kraftmaschine. Dabei bestehen anderen Anwendungen, wie Mischvorrichtung der Einspritzung festgelegter Menge des Additivs des Motorkraftstoffs, Hilfsverbrennungsstrahlvorrichtung zum Starten der Kraftmaschine bei einer niedrigen Temperatur.The liquid jet metering unit and its control method according to the present invention may be used for the following three aspects: fuel injection system of the engine management system, urea aqueous solution jet metering system of the engine SCR aftertreatment system, and regenerative fuel jet metering apparatus of the engine DPF aftertreatment system , Incidentally, other applications such as injection-type injection quantity mixing apparatus of the motor fuel, auxiliary combustion jetting apparatus for starting the engine at a low temperature exist.

Die Tauchkolbenpumpe der vorliegenden Erfindung kann sowohl im Inneren des Flüssigkeitsbehälters als auch am Äußeren des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sein. Wenn beim SCR Strahlsystem die Tauchkolbenpumpe im Inneren des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, können die benötigten Vorrichtungen zum Tauen im Winter verringert werden. Wenn die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit am Äußeren des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, kann der Filtrierapparat mit der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit einteilig ausgebildet sein, dabei kann die Flüssigkeit durch die Schwerkraft oder eine hinzugefügte Niederdruckpumpe vom Bodenabschnitt des Flüssigkeitsbehälters durch die Flüssigkeitsförderrohrleitung den Filter erreichen und dann in die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit eintreten, dabei kann die Rücklauföffnung durch ein extern angeschlossenes Rücklaufrohr das Oberteil des Flüssigkeitsbehälters erreichen.The plunger pump of the present invention may be disposed both inside the liquid container and at the outside of the liquid container. If the SCR jet system, the plunger pump is located inside the liquid container, the required devices for thawing in the winter can be reduced. When the liquid jet metering unit is disposed on the outside of the liquid container, the filter apparatus can be integrally formed with the liquid jet metering unit, whereby the liquid can reach the filter by gravity or an added low pressure pump from the bottom portion of the liquid container through the liquid delivery tubing and then enter the liquid jet metering unit the return opening through an externally connected return pipe reach the top of the liquid container.

Unter den verschiedenen Lösungen für die Flüssigkeitsstrahleinheit und das Steuerverfahren ist es eine relativ praktikable Lösung: ein Dosiermodul, umfassend eine aus Taurohren ausgebildete Halterung, wobei die Strahleinheit an einem Ende der Halterung und das Steuergerät am anderen Ende der Halterung befestigt ist. Die Lösung eignet sich insbesondere zum Ausbilden eines Einspritzsystems der wässerigen Lösung des Harnstoffs von SCR, dabei kann das Dosiermodul senkrecht oder horizontal im Flüssigkeitsbehälter platziert werden, dabei ist ein zum Befestigen des Steuergeräts dienendes Ende am Flüssigkeitsbehälter befestigt, und das Steuergerät ist außerhalb des Flüssigkeitsbehälters exponiert, und ein zum Befestigen der Strahleinheit dienendes Ende befindet sich am Bodenabschnitt innerhalb des Flüssigkeitsbehälters.Among the various solutions for the liquid jet unit and the control method, it is a relatively practical solution: a metering module comprising a taurine tube Holder, wherein the jet unit is attached to one end of the holder and the controller at the other end of the holder. The solution is particularly suitable for forming an injection system of the urea aqueous solution of SCR, the dosing module can be placed vertically or horizontally in the liquid container, an end serving to secure the controller is attached to the liquid container, and the controller is exposed outside the liquid container and an end for attaching the jet unit is located at the bottom portion inside the liquid container.

Im Zusammenhang mit Figuren und ausführlichen Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung im Folgenden näher erläutert.In the context of figures and detailed embodiments, the present invention will be explained in more detail below.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt ein strukturelles Logikdiagramm der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit mit einer Hülse-Tauchkolbenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 FIG. 13 shows a structural logic diagram of the liquid jet metering unit with a sleeve plunger pump according to the present invention. FIG.

2 zeigt eine logische Strukturansicht der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit mit einer Tauchkolben-Hülsenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 shows a logical structural view of the Flüssigkeitsstrahldosiereinheit with a plunger sleeve pump according to the present invention.

3a zeigt ein Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit mit einer Hülse-Tauchkolbenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. 3a shows an embodiment of the Flüssigkeitsstrahldosiereinheit with a sleeve plunger pump according to the present invention.

3b zeigt ein Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit mit einer Tauchkolben-Hülsenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. 3b shows an embodiment of the Flüssigkeitsstrahldosiereinheit with a plunger sleeve pump according to the present invention.

4 zeigt ein Messungsprinzipdiagramm des Zustandsparameters der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 4 FIG. 12 is a principle measurement diagram of the state parameter of the scroll tube apparatus of the liquid jet metering unit according to the present invention. FIG.

5a zeigt eine Schaltung der Spannungsmessung des Zustandsparameters der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 5a 10 shows a circuit of voltage measurement of the state parameter of the spiral tube device of the liquid jet metering unit according to the present invention.

5b zeigt eine Schaltung der Strommessung des Zustandsparameters der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 5b Fig. 12 shows a circuit of current measurement of the state parameter of the spiral tube device of the liquid jet metering unit according to the present invention.

6 zeigt ein Logikdiagramm der aktiven geschlossenen Steuerung der Flussmenge der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 6 shows a logic diagram of the active closed-loop control of the flow rate of Flüssigkeitsstrahldosiereinheit according to the present invention.

7a zeigt ein Diagramm der physikalischen Definition des Zustandsparameters T3 der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 7b zeigt ein Diagramm der Messungsschaltung des Zustandsparameters T3 der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 8 zeigt ein Logikdiagramm der passiven geschlossenen Steuerung der Flussmenge der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 7a FIG. 12 is a diagram showing the physical definition of the state parameter T3 of the scroll tube apparatus of the liquid jet metering unit according to the present invention. 7b FIG. 12 is a diagram showing the measurement circuit of the state parameter T3 of the scroll tube apparatus of the liquid jet metering unit according to the present invention. 8th FIG. 12 shows a logic diagram of the passive closed flow control of the liquid jet metering unit according to the present invention. FIG.

9a zeigt eine Gruppe von Messdaten des auf einem ersten Energiemodell basierten Vorhersagens für die Flussmenge. 9a FIG. 12 shows a set of measurement data of the first energy model based prediction for the flow amount. FIG.

9b zeigt eine Gruppe von Messdaten des auf einem zweiten Energiemodell basierten Vorhersagens für die Flussmenge. 9b FIG. 12 shows a set of measurement data of the second energy model based prediction for the flow amount. FIG.

9c zeigt eine Gruppe von Messdaten des auf einem dritten Energiemodell basierten Vorhersagens für die Flussmenge. 9c Fig. 12 shows a set of measurement data of the third energy model based prediction for the flow amount.

9d zeigt eine Gruppe von Messdaten des auf einem vierten Energiemodell basierten Vorhersagens für die Flussmenge. 9d FIG. 12 shows a set of measurement data of the fourth energy model based prediction for the flow amount. FIG.

10 zeigt ein Beispiel einer für das elektrische Strahlsystem der Kraftmaschine verwendeten Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 10 shows an example of a liquid jet metering unit used for the electric blast system of the engine according to the present invention.

11 zeigt ein Beispiel einer für das SCR-System verwendeten Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 11 shows an example of a liquid jet metering unit used for the SCR system according to the present invention.

12 zeigt ein Beispiel einer für das DPF-Regenerationssystem verwendeten Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. 12 FIG. 12 shows an example of a liquid jet metering unit used for the DPF regeneration system according to the present invention. FIG.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsbeispieleDescription of the preferred embodiments

Wie in 1 dargestellt, ein strukturelles Logikdiagramm der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit mit einer Hülse-Tauchkolbenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend eine Tauchkolbenpumpe 8, eine Spiralrohrvorrichtung 18, ein Steuergerät 13, eine Düse 23 und eine Rückstellfeder 10. Dabei umfasst die Tauchkolbenpumpenvorrichtung 8 eine Hülse 11, einen Tauchkolben 12, ein Flüssigkeitseinlassventil 16 und ein Flüssigkeitsauslassventil 17, wobei die Hülse 11 eng mit dem Tauchkolben 12 zusammenwirkt, um ein Druckfördervolumen 9 auszubilden. Die Spiralrohrvorrichtung 18 umfasst eine Spule 19, ein Magnetjoch 20, einen Magnetspalt 21 und einen Anker 12a. Der Anker 11a und die Hülse 11 können miteinander einteilig ausgebildet sein, wobei der Anker 12a die Hülse 11 im Inneren umgibt, und wobei das Magnetjoch 20 und der Anker 12a aus magnetisch permeablem Material ausgebildet ist, und wobei die vordere Endfläche des Ankers 12a sich in der Nähe des Magnetspalts 21 befindet, und wobei nach der Anschaltung der Spule 19 der Anker 12a und die Hülse 11 unter Antrieb durch die Spiralrohrvorrichtung 18 sich nach vorne bewegen, so dass das Druckfördervolumen 9 sich verringert. Die Flüssigkeit im Druckfördervolumen 9 wird gepresst und erfährt eine Druckerhöhung, was zum Öffnen des Flüssigkeitsauslassventils 17 führt, die Flüssigkeit erreicht die Düse 23. Unter Wirkung des Drucks wird die Düse 23 geöffnet und die Flüssigkeit wird gestrahlt; nach dem Beenden der Anschaltung der Spule 19 fängt die Hülse 11 unter Wirkung der Rückstellfeder 10 mit einer Rückstellbewegung an, während des Rückstellprozesses wird das Flüssigkeitseinlassventil 16 geöffnet, dann tritt neue Flüssigkeit in den Druckförderraum 9 ein, um die Einspritzung nächsten Zyklus vorzubereiten.As in 1 3 is a structural logic diagram of the liquid jet metering unit including a sleeve plunger pump according to the present invention including a plunger pump 8th , a spiral tube device 18 , a control unit 13 , a nozzle 23 and a return spring 10 , In this case, the plunger pump device comprises 8th a sleeve 11 , a plunger 12 , a liquid inlet valve 16 and a liquid outlet valve 17 , where the sleeve 11 tight with the plunger 12 interacts to create a pressure delivery volume 9 train. The spiral tube device 18 includes a coil 19 , a magnetic yoke 20 , a magnetic gap 21 and an anchor 12a , The anchor 11a and the sleeve 11 can be integrally formed with each other, being the anchor 12a the sleeve 11 inside, and where the magnetic yoke 20 and the anchor 12a is formed of magnetically permeable material, and wherein the front end surface of the armature 12a near the magnetic gap 21 is located, and wherein after the connection of the coil 19 the anchor 12a and the sleeve 11 under drive by the spiral tube device 18 to move forward so that the pressure delivery volume 9 decreases. The liquid in the pressure delivery volume 9 is pressed and undergoes an increase in pressure, causing the liquid outlet valve 17 leads, the liquid reaches the nozzle 23 , Under the effect of pressure, the nozzle becomes 23 opened and the liquid is blasted; after terminating the connection of the coil 19 catch the sleeve 11 under the action of the return spring 10 with a return movement, during the return process, the liquid inlet valve 16 opened, then new liquid enters the pressure conveying space 9 one to prepare for the injection next cycle.

Wie in 2 dargestellt, ein strukturelles Logikdiagramm der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit mit einer Tauchkolben-Hülsenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend eine Tauchkolbenpumpe 8, eine Spiralrohrvorrichtung 18, ein Steuergerät 13, eine Düse 23 und eine Rückstellfeder 10. Dabei umfasst die Tauchkolbenpumpenvorrichtung 8 eine Hülse 11, einen Tauchkolben 12, ein Flüssigkeitseinlassventil 16 und ein Flüssigkeitsauslassventil 17, wobei der Tauchkolben 12 eng mit der Hülse 11 zusammenwirkt, um ein Druckfördervolumen 9 auszubilden. Die Spiralrohrvorrichtung 18 umfasst eine Spule 19, ein Magnetjoch 20, einen Magnetspalt 21 und einen Anker 12a. Der Anker 12a und der Tauchkolben 12 sind koaxial einreihend angeordnet, wobei das Magnetjoch 20 und der Anker 12a aus magnetisch permeablem Material ausgebildet ist, und wobei die vordere Endfläche des Ankers 12a sich in der Nähe des Magnetspalts 21 befindet, und wobei nach der Anschaltung der Spule 19 der Anker 12a und der Tauchkolben 12 unter Antrieb durch die Spiralrohrvorrichtung 18 sich nach vorne bewegen, so dass das Druckfördervolumen 9 sich verringert. Die Flüssigkeit im Druckfördervolumen 9 wird gepresst und erfährt eine Druckerhöhung, was zum Öffnen des Flüssigkeitsauslassventils 17 führt, die Flüssigkeit erreicht die Düse 23. Unter Wirkung des Drucks wird die Düse 23 geöffnet und die Flüssigkeit wird gestrahlt; nach dem Beenden der Anschaltung der Spule 19 fängt der Tauchkolben 12 unter Wirkung der Rückstellfeder 10 mit einer Rückstellbewegung an, während des Rückstellprozesses wird das Flüssigkeitseinlassventil 16 geöffnet, dann tritt neue Flüssigkeit in den Druckförderraum 9 ein, um die Einspritzung nächsten Zyklus vorzubereiten.As in 2 3 is a structural logic diagram of the liquid jet metering unit with a plunger sleeve pump according to the present invention including a plunger pump 8th , a spiral tube device 18 , a control unit 13 , a nozzle 23 and a return spring 10 , In this case, the plunger pump device comprises 8th a sleeve 11 , a plunger 12 , a liquid inlet valve 16 and a liquid outlet valve 17 , where the plunger 12 tight with the sleeve 11 interacts to create a pressure delivery volume 9 train. The spiral tube device 18 includes a coil 19 , a magnetic yoke 20 , a magnetic gap 21 and an anchor 12a , The anchor 12a and the plunger 12 are arranged coaxially einreihend, wherein the magnetic yoke 20 and the anchor 12a is formed of magnetically permeable material, and wherein the front end surface of the armature 12a near the magnetic gap 21 is located, and wherein after the connection of the coil 19 the anchor 12a and the plunger 12 under drive by the spiral tube device 18 to move forward so that the pressure delivery volume 9 decreases. The liquid in the pressure delivery volume 9 is pressed and undergoes an increase in pressure, causing the liquid outlet valve 17 leads, the liquid reaches the nozzle 23 , Under the effect of pressure, the nozzle becomes 23 opened and the liquid is blasted; after terminating the connection of the coil 19 catch the plunger 12 under the action of the return spring 10 with a return movement, during the return process, the liquid inlet valve 16 opened, then new liquid enters the pressure conveying space 9 one to prepare for the injection next cycle.

In der Lösung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß 1 und 2 ist das Flüssigkeitsauslassventil 17 ein Einwegventil, dessen Öffnen und Schließen durch die Druckdifferenz gesteuert werden, und das Flüssigkeitseinlassventil 16 kann sowohl ein Einwegventil, dessen Öffnen und Schließen durch die Druckdifferenz gesteuert werden, als auch ein Schieber, dessen Öffnen und Schließen durch die relative Position des Hülse-Tauchkolbens gesteuert werden, oder eine Kombination zwischen einem Einwegventil, dessen Öffnen und Schließen durch die Druckdifferenz gesteuert werden, und einem Schieber, dessen Öffnen und Schließen durch die relative Position des Hülse-Tauchkolbens gesteuert werden.In the solution of the liquid jet metering unit according to 1 and 2 is the liquid outlet valve 17 a one-way valve whose opening and closing are controlled by the pressure difference, and the liquid inlet valve 16 For example, a one-way valve whose opening and closing are controlled by the pressure difference, and a slider whose opening and closing are controlled by the relative position of the sleeve plunger, or a combination between a one-way valve whose opening and closing are controlled by the pressure difference and a slider whose opening and closing are controlled by the relative position of the sleeve plunger.

Wie in 3a dargestellt, ein ausführliches Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit mit der Hülse-Tauchkolbenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend eine Spiralrohrvorrichtung 18, eine Tauchkolbenpumpe 8, eine Rückstellfeder 10, einen Pumpenanschluss 26, eine Hochdruckleitung 25, eine Düse 23, einen Filter 31,
ein Niederdruckvolumen 29 und ein Gehäuse des Ausgangsanschlusses 37.
As in 3a 1, a detailed embodiment of the liquid jet metering unit with the sleeve plunger pump according to the present invention, comprising a spiral tube device 18 , a plunger pump 8th , a return spring 10 , a pump connection 26 , a high pressure line 25 , a nozzle 23 , a filter 31 .
a low pressure volume 29 and a housing of the output terminal 37 ,

Die Spiralrohrvorrichtung 18 umfasst eine Spule 19, ein erstes Innenmagnetjoch 20a, ein zweites Innenmagnetjoch 20d, ein externes Magnetjoch 20b, einen Endabschnitt 20c des externen Magnetjochs, einen Magnetspalt 21 und einen Anker 12a. Das externe Magnetjoch 20b ist über die plastische Verformung des Vorsprungs 20b1 mit dem Endabschnitt 20c des externen Magnetjochs eng verriegelt, während die Spule 19 auch darin befestigt ist, wobei das erste Innenmagnetjoch 20a einen inneren Ablasskanal 28 umfasst, durch den das Fluid strömen kann. Das externe Magnetjoch 20b, der Endabschnitt 20c des externen Magnetjochs, das erste Innenmagnetjoch 20a und das zweite Innenmagnetjoch 20d sind aus magnetisch permeablem Material hergestellt, wobei der Magnetspalt 21 aus magnetisch nicht-permeablem Material hergestellt ist. Am Anker 12a sind mehrere entlang der Umfangsrichtung verteilte Geradschlitze 12e vorgesehen, um den Widerstand der Hin- und Herbewegung zu reduzieren.The spiral tube device 18 includes a coil 19 , a first inner magnetic yoke 20a , a second inner magnetic yoke 20d , an external magnetic yoke 20b , an end section 20c of the external magnetic yoke, a magnetic gap 21 and an anchor 12a , The external magnetic yoke 20b is about the plastic deformation of the projection 20b1 with the end section 20c the external magnetic yoke is tightly locked while the coil 19 is also secured therein, wherein the first Innenmagnetjoch 20a an internal drainage channel 28 includes, through which the fluid can flow. The external magnetic yoke 20b , the end section 20c of the external magnetic yoke, the first inner magnetic yoke 20a and the second inner magnetic yoke 20d are made of magnetically permeable material, wherein the magnetic gap 21 made of magnetically non-permeable material. At the anchor 12a are a plurality of straight slots distributed along the circumferential direction 12e provided to reduce the resistance of the reciprocating motion.

Die Tauchkolbenpumpe 8 umfasst eine Hülse 11, einen Tauchkolben 12, ein Flüssigkeitseinlassventil 16 und ein Flüssigkeitsauslassventil 17. Die Hülse 11 wirkt eng mit dem Tauchkolben 12 zusammen, um ein Druckfördervolumen 9 auszubilden. Die Hülse 11 und der Anker 12a können miteinander einteilig ausgebildet und mit gleichem oder unterschiedlichem Material hergestellt sein, die Hülse 11 befindet sich an der Innenseite des Ankers 12a und umfasst ein Tauchkolbenloch 27, ein Überlaufloch 16b1 und einen Flüssigkeitseinlasskanal 30. Der Tauchkolben 12 umfasst eine Stirnfläche 16b2, einen Flüssigkeitsauslasskanal 12d, ein am Unterlauf des Flüssigkeitsauslasskanals 12d befindliches Strömungsbegrenzungsloch 12b und einen am Endabschnitt befindlichen Vorsprung 12c. Das Flüssigkeitseinlassventil 16 ist ein aus einem Einwegventil 16a und einem Schieber 16b ausgebildetes Kombinationsventil. Das Einwegventil 16a ist durch ein Ventilelement 16a1, eine Ventilfeder 16a2 und einen Ventilsitz 16a3 ausgebildet, wobei der Ventilsitz 16a3 mit der Hülse 11 einteilig verbunden sein kann und eine kegelförmige Sitzfläche ist, die sich am Flüssigkeitseinlasskanal 30 befindet und mit dem verbunden ist. Der Schieber 16b umfasst ein Überlaufloch 16b1 und eine Stirnfläche 16b2 des Tauchkolbens 12. Das Öffnen und das Schließen des Schiebers 16b werden durch die relative Position des Tauchkolbens 12 bestimmt, wenn der Tauchkolben 12 sich zur Stirnfläche 16b2 bewegt und den höchsten Punkt des Überlauflochs 12b überschreitet, wird der Schieber 16b geschlossen. Wenn der Zeitpunkt des Schließens des Einwegventils 16a später als der Zeitpunkt des Abdeckens des Überlauflochs 16b1, hängt der Start des Druckförderprozesses der Flüssigkeit von dem Schließen des Einwegventils 16a ab, umgekehrt hängt der Start des Druckförderprozesses der Flüssigkeit von dem Abdecken des Überlauflochs 16b1 ab. Das Flüssigkeitsauslassventil 17 ist ein Einwegventil und umfasst ein Flüssigkeitsauslassventilelement 17a, eine Flüssigkeitsauslassventilfeder 17b und einen Flüssigkeitsauslassventilsitz 17c. Der Flüssigkeitsauslassventilsitz 17c ist am Tauchkolben 12 befestigt, dabei kann die Befestigung durch Passung oder Anschweißen und andere Verfahren realisiert werden.The plunger pump 8th includes a sleeve 11 , a plunger 12 , a liquid inlet valve 16 and a liquid outlet valve 17 , The sleeve 11 works closely with the plunger 12 together to a pressure delivery volume 9 train. The sleeve 11 and the anchor 12a can be integrally formed with each other and made with the same or different material, the sleeve 11 is located on the inside of the anchor 12a and includes a plunger hole 27 , an overflow hole 16b1 and a liquid inlet channel 30 , The plunger 12 includes an end face 16b2 , a liquid outlet channel 12d , one at the lower end of the liquid outlet channel 12d located flow restriction hole 12b and one at the end section located projection 12c , The liquid inlet valve 16 is one out of a one way valve 16a and a slider 16b trained combination valve. The one-way valve 16a is through a valve element 16a1 , a valve spring 16a2 and a valve seat 16a3 formed, wherein the valve seat 16a3 with the sleeve 11 can be connected in one piece and is a cone-shaped seat, located at the liquid inlet channel 30 is located and connected to. The slider 16b includes an overflow hole 16b1 and an end face 16b2 of the plunger 12 , Opening and closing the slide 16b are determined by the relative position of the plunger 12 certainly when the plunger 12 to the face 16b2 moves and the highest point of the overflow hole 12b exceeds, the slider is 16b closed. When the time of closing the one-way valve 16a later than the time of covering the overflow hole 16b1 , the start of the pressure-feeding process of the liquid depends on the closing of the one-way valve 16a conversely, the start of the pressure-feeding process of the liquid depends on covering the overflow hole 16b1 from. The liquid outlet valve 17 is a one-way valve and includes a liquid outlet valve element 17a , a liquid outlet valve spring 17b and a liquid outlet valve seat 17c , The liquid outlet valve seat 17c is at the plunger 12 fastened, while the attachment by fitting or welding and other methods can be realized.

Der Pumpenanschluss 26 umfasst ein Pumpenanschluss-Einlassöffnung 26c, eine Stützstange 26a und ein Anschlagelement 26b, wobei der Flüssigkeitseinlasskanal 30 ermöglicht, dass die Stützstange 26a sich nach innen erstreckt und das Einwegventilelement 16a1 berührt, und wobei das Anschlagelement 26b zum Beschränken des Rückstellens des Ankers 12a verwendet wird. Innerhalb einer Entfernung des Ankers 12a zum Pumpenanschluss 26 behält die Stützstange 26a die Berührung mit dem Einwegventilelement 16a1 bei und verhindert sein Fallen zum Sitz, so dass einerseits das Einwegventil 16a im geöffneten Zustand gehalten wird, wenn der Anker 12a zur Ausgangsposition rückgestellt wird, so dass die Flüssigkeit ausreichende Zeit zum Eintreten ins Druckfördervolumen 9 hat, andererseits kann das Gas im Druckfördervolumen 9 weiter durch das Einwegventil 16a abgelassen werden, wenn der Anker 12a den Pumpenanschluss 26 verlässt und sich nach vorne auf eine Entfernung bewegt, so dass die Dosiergenauigkeit der Flüssigkeit sichergestellt wird.The pump connection 26 includes a pump port inlet port 26c , a support rod 26a and a stopper element 26b , wherein the liquid inlet channel 30 allows the support bar 26a extends inward and the one-way valve element 16a1 touched, and wherein the stop element 26b for limiting the return of the anchor 12a is used. Within a distance of the anchor 12a to the pump connection 26 keeps the support bar 26a the contact with the one-way valve element 16a1 prevents and prevents its falling to the seat, so that on the one hand, the one-way valve 16a kept open when the anchor 12a is reset to the starting position, so that the liquid sufficient time to enter the pressure delivery volume 9 on the other hand, the gas in the pressure delivery volume 9 continue through the one-way valve 16a be drained when the anchor 12a the pump connection 26 leaves and moves forward to a distance, so that the metering accuracy of the liquid is ensured.

Die Düse 23 ist eine Kugelhahndüse und umfasst einen vorderen Ventilsitz 38 der Düse, ein Halbkugelventilelement, einen hinteren Ventilsitz 41 der Düse, eine Ventilfeder 42 der Düse und ein Düsenloch 39, wobei der vordere Ventilsitz 38 der Düse eine kegelförmige Sitzfläche umfasst, die mit der Kugelfläche des Halbkugelventilelements 40 abgedichtet werden kann, und wobei der hintere Ventilsitz 41 der Düse eine Ebene umfasst, die mit der Ebene des Halbkugelventilsitzes 43 eine Abdichtung ausbilden kann, und wobei der vordere Ventilsitz 38 der Düse und der hintere Ventilsitz 41 der Düse durch Anschweißen miteinander verbunden sind, und wobei darin nach der Verbindung ein benötigten Bewegungsraum zum Öffnen des Halbkugelventilelements 40 ausgespart ist, und wobei an der Einlassöffnung der Kugelhahndüse 23 ein Filtersieb 44 angeordnet ist.The nozzle 23 is a ball valve nozzle and includes a front valve seat 38 the nozzle, a hemispherical valve element, a rear valve seat 41 the nozzle, a valve spring 42 the nozzle and a nozzle hole 39 , wherein the front valve seat 38 the nozzle comprises a cone-shaped seat surface which coincides with the spherical surface of the hemispherical valve element 40 can be sealed, and wherein the rear valve seat 41 the nozzle comprises a plane coincident with the plane of the hemispherical valve seat 43 can form a seal, and wherein the front valve seat 38 the nozzle and the rear valve seat 41 the nozzle are connected by welding together, and wherein therein after the connection a required movement space for opening the hemispherical valve element 40 is recessed, and wherein at the inlet opening of the ball valve nozzle 23 a filter screen 44 is arranged.

Die Hochdruckleitung 25 umfasst einen mit dem Vorsprung 12c des Endabschnitts des Tauchkolbens 12 angedockten Schnellanschluss 25a und einen mit dem Vorsprung 23a des Endabschnitts der Düse 23 angedockten Schnellanschluss 25b. Der Pumpenkörper 1 und die Hochdruckleitung 25 sind über einen O-Ring 32 abgedichtet, wobei die Düse und die Hochdruckleitung 25 über einen O-Ring 33 abgedichtet sind.The high pressure line 25 includes one with the projection 12c the end portion of the plunger 12 docked quick connection 25a and one with the lead 23a the end portion of the nozzle 23 docked quick connection 25b , The pump body 1 and the high pressure line 25 are over an O-ring 32 sealed, with the nozzle and the high pressure line 25 over an O-ring 33 are sealed.

Der Filter 30 umfasst ein inneres Skelett 34, ein Filtersiebtuch 35 und einen Filterinnenhohlraum 36.The filter 30 includes an inner skeleton 34 , a filter cloth 35 and a filter internal cavity 36 ,

Der Arbeitsprozess der Flüssigkeitsstrahleinheit ist wie folgt:
An der Bewegungsausgangsposition nähert sie sich unter Wirkung der Rückstellfeder 10 dem Anschlagelement 26b eng, jetzt befindet sich das Einwegventil 16a unter Wirkung der Stützstange 26a im geöffneten Zustand, und das Überlaufloch 16b1 und das Druckfördervolumen 9 befinden sich in einem verbundenen Zustand, und die Bestandteile der enthaltenen Gase können leicht ins Druckfördervolumen 9 entweichen, und das Druckfördervolumen 9 ist mit der Flüssigkeit voll gefüllt. Wenn der Anker 12a unter Wirkung der elektromagnetischen Kraft anfängt, sich zusammen mit der Hülse 11 nach vorne bewegt, wird ein Teil des Fluids im Druckfördervolumen 9 durch den Flüssigkeitseinlasskanal 30 und das Überlaufloch 16b1 abgelassen, wobei ein Teil der Gase enthalten wird. Wenn der Anker 12a sich um einen bestimmten Abstand bewegt, wird das Überlaufloch 16b1 durch die Oberfläche des Tauchkolbens 12 abgedeckt. Der Anker 12a bewegt sich weiter, und das Druckfördervolumen 16 verringert sich ständig, wenn der Kugeloberfläche des Einwegventilelements 16a1 auf dem kegelförmigen Ventilsitz 16a3 gesetzt ist, ist das Einwegeinlassventil 16a geschlossen, und der Druckförderprozess fängt an. Der Flüssigkeitsdruck im Druckfördervolumen 9 erhöht sich allmählich. Wenn der auf das Flüssigkeitsauslassventilelement 17a ausgeübte Druck die Wirkungskraft der Feder 17a des Flüssigkeitsauslassventils überwinden kann, wird das Flüssigkeitsauslassventil 17 geöffnet. Die Flüssigkeit tritt in den Flüssigkeitsauslasskanal 12d ein, tritt durch das Strömungsbegrenzungsloch 12b in die Hochdruckleitung 25 ein und erreicht durch das Filtersieb 44 das Halbkugelventilelement 40. Wenn die Druckdifferenz zwischen der vorderen und hinteren Seite des Halbkugelventilelements 40 sich erhöht, bis die Wirkungskraft der Düsenventilfeder 42 überwunden werden kann, verlässt das Halbkugelventilelement 40 die Abdichtungskegelfläche des vorderen Ventilsitzes 38 der Düse und berührt die Abdichtungsebene des hinteren Ventilsitzes 41 der Düse eng, jetzt wird die Flüssigkeit durch das Düsenloch 39 ausgespritzt.
The working process of the liquid jet unit is as follows:
At the movement starting position, it approaches under the action of the return spring 10 the stop element 26b tight, now is the one-way valve 16a under the effect of the support rod 26a in the open state, and the overflow hole 16b1 and the pressure delivery volume 9 are in a connected state, and the components of the contained gases can easily enter the pressure delivery volume 9 escape, and the pressure delivery volume 9 is filled with the liquid. If the anchor 12a under the action of electromagnetic force begins to collide with the sleeve 11 moved forward, a portion of the fluid in the pressure delivery volume 9 through the liquid inlet channel 30 and the overflow hole 16b1 drained, with some of the gases contained. If the anchor 12a moves by a certain distance, the overflow hole 16b1 through the surface of the plunger 12 covered. The anchor 12a continues to move, and the pressure delivery volume 16 decreases steadily when the ball surface of the one-way valve element 16a1 on the conical valve seat 16a3 is set, is the one-way inlet valve 16a closed, and the printing process begins. The fluid pressure in the pressure delivery volume 9 increases gradually. When the on the liquid outlet valve element 17a pressure exerted the effectiveness of the spring 17a of the liquid outlet valve, the liquid outlet valve becomes 17 open. The liquid enters the liquid outlet channel 12d enters through the flow restriction hole 12b in the high pressure line 25 and reached through the filter screen 44 the hemispherical valve element 40 , When the pressure difference between the front and rear side of the hemispherical valve element 40 increases until the effectiveness of the nozzle valve spring 42 can be overcome leaves the hemispherical valve element 40 the sealing cone surface of the front valve seat 38 the nozzle and touches the sealing plane of the rear valve seat 41 the nozzle is tight, now the liquid is through the nozzle hole 39 spouted.

Nachdem die auf den Anker 12a ausgeübte elektromagnetische Kraft verschwunden ist, fängt der Anker 12a unter Wirkung der Rückstellfeder 10 mit dem Rückstellhub an, jetzt wird eine Druckreduzierung aufgrund der Expansion de Druckfördervolumens 9 bewirkt, so dass das Flüssigkeitsauslassventil 17 geschlossen wird, das Einwegventil 16a wird geöffnet. Unter Wirkung der Druckdifferenz tritt die Flüssigkeit schnell ins Druckfördervolumen 9 ein. Nachdem der Anker 12a sich weiter um eine bestimmte Strecke bewegte, wird zuerst die Bewegung des Flüssigkeitseinlassventilelements 16a1 durch die Stützstange 26a verhindert, anschließend sind das Überlaufloch 16b1 und das Druckfördervolumen 9 erneut miteinander verbunden, und ein Teil der Flüssigkeit kann auch durch das Überlaufloch 16b1 ins Druckfördervolumen 9 eintreten, das weitere Rückstellen des Ankers 12a wird durch das Anschlagelement 26b verhindert und terminiert, somit wird der Zyklus beendet.After the anchor 12a applied electromagnetic force has disappeared, the anchor begins 12a under the action of the return spring 10 with the return stroke, now is a pressure reduction due to the expansion of the pressure delivery volume 9 causes, so that the liquid outlet valve 17 closed, the one-way valve 16a will be opened. Under the effect of the pressure difference, the liquid quickly enters the pressure delivery volume 9 one. After the anchor 12a Moving further a certain distance, first the movement of the liquid inlet valve element 16a1 through the support bar 26a prevented, then are the overflow hole 16b1 and the pressure delivery volume 9 again connected to each other, and a part of the liquid can also through the overflow hole 16b1 into the pressure delivery volume 9 occur, the further return of the anchor 12a is through the stop element 26b prevented and terminated, so the cycle is ended.

Während des obigen Prozesses kann das Überlaufloch 16b1 erneut gestaltet werden, so dass die Reihenfolge der Zeitpunkte zum Schließen des Überlauflochs 16b1 und des Flüssigkeitseinlassventils 16a umgekehrt ist.During the above process, the overflow hole may become 16b1 be redesigned so that the order of times for closing the overflow hole 16b1 and the liquid inlet valve 16a is reversed.

Während des obigen Arbeitsprozesses tritt die Flüssigkeit vom Filterinnenhohlraum 36 durch den Pumpenanschluss-Flüssigkeitseinlasskanal 26c in den gesamten Ankerraum 12d ein und tritt durch den Flüssigkeitseinlasskanal 14 ins Druckfördervolumen 16 ein, aufgrund des Verbrauchs der elektrischen Energie und der Wärmeerzeugung führt es dazu, dass ein Teil der Flüssigkeit im Ankerraum 12d verdampft wird, und der verdampfte Dampf tritt aus dem inneren Ablasskanal 28 ins Niederdruckvolumen 29 ein und wird durch die Blasenablassöffnung 29a am Gehäuse 37 des Ausgangsanschlusses zum Äußeren abgelassen. Die Blasenablassöffnung 29a umfasst eine Montagetreppenstufe 29a, welche zum Installieren eines Blasenablassrohrs verwendet werden kann, so dass die Gase wirksame aus dem Pumpenkörper abgelassen wird.During the above working process, the liquid exits the filter internal cavity 36 through the pump port fluid inlet port 26c in the entire anchorage 12d and enters through the liquid inlet channel 14 into the pressure delivery volume 16 a, due to the consumption of electrical energy and heat generation, it causes some of the liquid in the armature space 12d is vaporized, and the vaporized steam exits the inner drainage channel 28 into the low pressure volume 29 and enters through the bladder outlet 29a on the housing 37 the output terminal is discharged to the outside. The bladder outlet 29a includes a mounting step step 29a , which can be used to install a bladder discharge tube, so that the gases are effectively discharged from the pump body.

Wie in 3b dargestellt, ein anderes ausführliches Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit mit der Tauchkolben-Hülsenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, der Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 3a liegt darin, dass bei der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 in der vorliegenden Ausführungsform eine synchrone Bewegung zwischen dem Tauchkolben 12 und dem Anker 12a verwendet wird, wobei die Hülse 11 eine feste Struktur ist. Der Anker 12a ist im Wesentlichen ein zylindrischer Körper und umfasst ein Durchgangsloch 45, das durch die beiden Endflächen hindurchgeführt ist. Das Durchgangsloch 45 kann eine gewisse Konizität umfassen, wobei das Loch mit der Konizität in die Druckförderrichtung der Flüssigkeit erweitert wird, um eine gerichtete Strömung der Flüssigkeit im inneren Raum zu realisieren, um die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 zu kühlen und seine Betriebsstabilität zu verbessern.As in 3b illustrated another detailed embodiment of the Flüssigkeitsstrahldosiereinheit with the plunger sleeve pump according to the present invention, the difference from the embodiment according to 3a is that in the liquid jet metering unit 1 in the present embodiment, a synchronous movement between the plunger 12 and the anchor 12a is used, wherein the sleeve 11 is a solid structure. The anchor 12a is essentially a cylindrical body and includes a through hole 45 which is passed through the two end surfaces. The through hole 45 may comprise a certain conicity, wherein the hole is widened with the conicity in the pressure conveying direction of the liquid in order to realize a directed flow of the liquid in the inner space to the Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 to cool and to improve its operational stability.

Der Anker 12a und der Tauchkolben 12 können einteilig miteinander ausgebildet sein oder über ein Verbindungselement 12b eine Bewegungsübertragung durchführen. Die Hülse 11 ist koaxial am Gehäuse 37 des Ausgangsanschlusses befestigt, wobei an de Hülse 11 ein seitliches Überlaufloch 16b1 und ein axiales Geradezapfenloch 27 zum Verbinden angeordnet sind. Der Tauchkolben 12 ist über eine genaue Gleitpassung in der Hülse 11 installiert und sein Oberteil berührt über das Verbindungselement 12b den Anker 12a immer. Das Überlaufloch 16b1 und die Stirnfläche 16b2 des Tauchkolbens bilden ein Flüssigkeitseinlassventil 16 aus. Das Flüssigkeitsauslassventil 17 ist durch ein Flüssigkeitsauslassventilelement 17a, eine Flüssigkeitsauslassventilfeder 17b und einen Flüssigkeitsauslassventilsitz 17c ausgebildet, wobei der Flüssigkeitsauslassventilsitz 17c eine mit dem Flüssigkeitsauslassventilelement 17a zusammenwirkende Kegelfläche ist und am Ende 11a der Hülse 11 befindet. Die Rückstellfeder 10 ist zwischen dem Tauchkolben 12 und dem Bodenabschnitt des Ankerraums 12d angeordnet.The anchor 12a and the plunger 12 can be integrally formed with each other or via a connecting element 12b perform a motion transfer. The sleeve 11 is coaxial with the housing 37 attached to the output terminal, wherein the de sleeve 11 a side overflow hole 16b1 and an axial straight-tenon hole 27 are arranged for connection. The plunger 12 is about a precise sliding fit in the sleeve 11 installed and its upper part touches over the connecting element 12b the anchor 12a always. The overflow hole 16b1 and the frontal area 16b2 of the plunger form a liquid inlet valve 16 out. The liquid outlet valve 17 is through a liquid outlet valve element 17a , a liquid outlet valve spring 17b and a liquid outlet valve seat 17c formed, wherein the liquid outlet valve seat 17c one with the liquid outlet valve element 17a interacting conical surface is and at the end 11a the sleeve 11 located. The return spring 10 is between the plunger 12 and the bottom portion of the anchor space 12d arranged.

Die durch die Einlassöffnung 46 eingetretene Flüssigkeit tritt durch das Überlaufloch 16b1 ins Druckfördervolumen 9 ein. Wenn der Anker 12a unter Antrieb durch die elektromagnetische Kraft herunterkommt, wird der Tauchkolben über das Verbindungselement 12b zum Herunterkommen angetrieben. Sobald das Überlaufloch 16b1 durch die Wandfläche des Tauchkolbens 12 abgedeckt wird, wird das Flüssigkeitseinlassventil 16 geschlossen, und der Druckförderprozess fängt an. Der Druck der Flüssigkeit im Druckfördervolumen 9 erhöht sich, so dass das Flüssigkeitsauslassventil 17 geöffnet wird, die Druckflüssigkeit tritt in die Flüssigkeitsauslassöffnung 47 und die Hochdruckleitung 25 ein und erreicht die Düse 23. Sobald der Druck den Öffnungsdruck der Düse 23 überschreitet, spritzt die Düse den Flüssigkeitsnebel aus. Die Düse ist ein Anhebventil, das mittels des Drucks geöffnet wird.The through the inlet opening 46 entered liquid passes through the overflow hole 16b1 into the pressure delivery volume 9 one. If the anchor 12a When driven down by the electromagnetic force, the plunger will go over the connecting element 12b driven to come down. Once the overflow hole 16b1 through the wall surface of the plunger 12 is covered, the liquid inlet valve 16 closed, and the printing process begins. The pressure of the liquid in the pressure delivery volume 9 increases, leaving the liquid outlet valve 17 is opened, the pressure fluid enters the liquid outlet 47 and the high pressure line 25 and reaches the nozzle 23 , Once the pressure is the opening pressure of the nozzle 23 exceeds the nozzle ejects the liquid mist. The nozzle is a lifting valve, which is opened by the pressure.

Während des Prozesses kann die durch die Einlassöffnung 46 eingetretene Flüssigkeit zusammen mit den Luftblasen darin durch die Blasenablassöffnung 28 (die Blasenablassöffnung ermöglicht ebenfalls den Durchgang der Flüssigkeit), den Ankerraum 12d und das Durchgangsloch 45 unmittelbar in die Blasenablassöffnung 29a, um eine Flüssigkeitsrücklaufströmung auszubilden, somit wird die Wärme abgeleitet.During the process, the through the inlet opening 46 entered liquid together with the air bubbles therein through the bladder outlet 28 (allows the bladder discharge opening also the passage of the liquid), the anchor space 12d and the through hole 45 directly into the bladder outlet 29a to form a liquid return flow, thus the heat is dissipated.

Wie in 4 dargestellt, ein Messungsprinzipdiagramm des Zustandsparameters der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei sie einen Hauptsteuerchip 13a, welcher ein Mikrocontroller ist, einen Halbleiter-Schalttransistor 13b zum Steuern der Spiralrohrvorrichtung 19, eine Schaltung 13c zum Messen des durch die Spule strömenden Stroms, eine Schaltung 13d zum Messen der Spannungen an beiden Enden der Spule und eine T3-Generierungsschaltung 13e umfasst.As in 4 12 is a principle measurement principle diagram of the state parameter of the scroll tube apparatus of the liquid jet metering unit according to the present invention, wherein it includes a main control chip 13a , which is a microcontroller, a semiconductor switching transistor 13b for controlling the spiral tube device 19 , a circuit 13c for measuring the current flowing through the coil, a circuit 13d for measuring the voltages at both ends of the coil and a T3 generation circuit 13e includes.

5a zeigt eine detaillierte Schaltung der Spannungsmessung des Zustandsparameters der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, welche eine gewöhnliche Spannungsteilerschaltung zum Messen der Spannung ist und zwei Widerstände 102 umfasst. 5a FIG. 12 shows a detailed circuit of the voltage measurement of the state parameter of the scroll tube apparatus of the liquid jet metering unit according to the present invention, which is an ordinary voltage dividing circuit for measuring the voltage and two resistors 102 includes.

5b zeigt eine Schaltung der Spannungsmessung des Zustandsparameters der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, welche einen Operationsverstärker 101 und einen entsprechenden Widerstand 102 umfasst. 5b FIG. 12 shows a voltage measurement circuit of the state parameter of the scroll tube apparatus of the liquid jet metering unit according to the present invention, which is an operational amplifier. FIG 101 and a corresponding resistor 102 includes.

Wie in 6 dargestellt, umfasst die Logik der aktiven geschlossenen Steuerung der Flussmenge der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Schritte:
Schritt 111: anhand des Tests der Mehrpunktflussmengen der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit wird eine Beziehung zwischen der Strahlmenge Q und der wirksamen Ausgangsleistung Wn der Spiralrohrvorrichtung (im Folgenden als effektive Ausgangsleistung abgekürzt) errichtet, die Beziehung kann sowohl diskrete Daten als auch eine auf den diskreten Daten basierend simulierte Beziehungsformel sein, und α wird anschließend skaliert, dann werden die Daten oder die Beziehungsformeln im Steuergerät 13 gespeichert;
Schritt 112: anhand der Zielstrahlmenge Qo wird die beabsichtigte effektive Ausgangsleistung Wno festgestellt;
Schritt 113: das Steuergerät 13 übt eine Spannung durch den Halbleiter-Schalttransistor 13b auf die Spule 19 aus;
Schritt 114: mit einem bestimmten Intervall werden der Strom Id und die Spannung Vd der Spule 19 erfasst;
Schritt 115: mit einem anderen Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die aktuelle effektive Ausgangsleistung Wnc berechnet;
Schritt 116: die beabsichtigte effektive Ausgangsleistung Wno und die aktuelle effektive Ausgangsleistung Wnc werden miteinander verglichen;
Schritt 117: wenn Wno – Wnc kleiner als eine zugelassene kleine Menge e ist, wird es angezeigt, dass das Strahlziel erreicht wird, und dieses Antreiben wird beendet. Sonst wird das Antreiben fortgesetzt und es kehrt zum Schritt 114 zurück, um die Echtzeitüberwachung fortzusetzen.
As in 6 1, the closed-loop active closed-loop control logic of the liquid jet metering unit according to the present invention comprises the following steps:
step 111 the relationship between the jet quantity Q and the effective output power Wn of the spiral tube apparatus (hereinafter abbreviated as effective output power) is established from the multi-point flow amount test of the liquid jet metering unit, the relationship may be both discrete data and a relational formula simulated based on the discrete data. and α is then scaled, then the data or relationship formulas in the controller 13 saved;
step 112 by means of the target beam quantity Qo the intended effective output power Wno is determined;
step 113 : the control unit 13 applies a voltage through the semiconductor switching transistor 13b on the spool 19 out;
step 114 : with a certain interval, the current Id and the voltage Vd of the coil 19 detected;
step 115 with another method of the present invention, the actual effective output power Wnc is calculated;
step 116 : the intended effective output power Wno and the actual effective output power Wnc are compared with each other;
step 117 : if Wno - Wnc is smaller than a legal small amount e, it is indicated that the beam target is reached, and this driving is stopped. Otherwise the drive will continue and it will return to the step 114 back to continue real-time monitoring.

Wie in 7a dargestellt, ist die physikalische Definition des Zustandsparameters T3 der Spiralrohrvorrichtung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt: nach der Abschaltung der Spule 19 wird das induktive elektrische dynamische Potential an beiden Enden der Spule sich plötzlich erhöhen und dann entlang der Kurve 103 absinken, wenn die Spannung auf eine Referenzspannung V absinkt, wird das Zeitintervall zwischen der Abschaltung der Spule 19 bis zum aktuellen Zeitpunkt als T3 definiert, und der Mikrocontroller 13a kann anhand des Messsignals 104 von T4 detaillierte Werte erhalten.As in 7a 1, the physical definition of the state parameter T3 of the spiral tube device of the liquid jet metering unit according to the present invention is as follows: after the coil is turned off 19 the inductive electric dynamic potential at both ends of the coil will increase suddenly and then along the curve 103 When the voltage drops to a reference voltage V, the time interval between the turn-off of the coil decreases 19 up to the current time defined as T3, and the microcontroller 13a can be based on the measurement signal 104 obtained detailed values from T4.

Das Messsignal 104 von T3 kann durch eine Schaltung generiert werden, die Messungsschaltung des Zustandsparameters T3 der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie in 7b dargestellt, dabei wird die Referenzspannung Vf durch die Spannungsteilung des Widerstandes für die Stromversorgungsspannung Vcc ausgebildet, siehe 4, ist das Signal eines Endes M der Spule an einen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 101a angeschlossen, Vd ist an einen anderen Eingangsanschluss desselben Operationsverstärkers 101a angeschlossen, der Ausgangsanschluss des Verstärkers 101a ist an einen Eingangsanschluss eines anderen Operationsverstärkers 101b angeschlossen, während die Referenzspannung Vf an einen anderen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 101b angeschlossen ist, so dass am Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 101b ein T3-Signal erfasst werden kann, welches ein Rechtecksignal ist (wie in 7a dargestellt).The measuring signal 104 of T3 can be generated by a circuit, the measurement circuit of the state parameter T3 of the liquid jet metering unit according to the present invention is as in FIG 7b 4, the reference voltage Vf is formed by the voltage division of the resistor for the power supply voltage Vcc, see FIG 4 , is the signal of one end M of the coil to an input terminal of the operational amplifier 101 connected, Vd is at another input terminal of the same operational amplifier 101 connected, the output terminal of the amplifier 101 is to an input terminal of another operational amplifier 101b connected while the reference voltage Vf to another input terminal of the operational amplifier 101b is connected so that at the output terminal of the operational amplifier 101b a T3 signal can be detected, which is a square wave signal (as in 7a shown).

Wie in 8 dargestellt, kann aufgrund des T3-Signals eine aktive geschlossene Steuerlogik der Flussmenge der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet werden, nämlich umfasst sie folgende Schritte:
Schritt 121: anhand des Tests der Mehrpunktflussmengen der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit wird eine Beziehung zwischen der Strahlmenge Q und T3 errichtet, die Beziehung kann sowohl diskrete Daten als auch eine auf den diskreten Daten basierend simulierte Beziehungsformel sein, dann werden die Daten oder die Beziehungsformeln im Voraus im Steuergerät 13 gespeichert;
Schritt 122: die Beziehung der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit von T1 = f(T3) wird durch einfache Versuche erhalten, und anhand der diskreten Daten wird die Differentialbeziehung zwischen T3 und T1 erhalten, nämlich dT1 = df(dT3), die Daten werden diskret oder in die funktionalen Ausdrucksformeln und Beziehungsformeln simuliert im Voraus im Steuergerät 13 gespeichert;
Schritt 123: anhand der Zielstrahlmenge Qo wird Ziel-T3 festgestellt, nämlich T3o;
Schritt 124: anhand der im Voraus gespeicherten Beziehungsformel T1 = f(T3) wird die Antriebsimpulsbreite T1 zum Realisieren von T3o eingeschätzt;
Schritt 125: anhand der Rückmeldung letzten Zyklus wird der dynamische Korrekturbetrag dT1 von T1 festgestellt;
Schritt 126: anhand der Impulsbreite T1 + dT1 wird die Spule 19 angetrieben;
Schritt 127: Signalwert von T3 wird erfasst;
Schritt 126: der Differenzwert zwischen aktuellem T3 und Ziel-T3 wird berechnet, nämlich dT3 = T3o – T3;
Schritt 127: anhand der im Schritt 122 im Steuergerät 13 im Voraus gespeicherten Beziehung wird der Korrekturbetrag von t1 berechnet dT1 = df(dT3);
Zum Schritt 125 zurückkehrend wird die Information von dT1 im Steuergerät 13 gespeichert.
As in 8th 1, an actively closed control logic of the flow quantity of the liquid jet metering unit according to the present invention can be designed on the basis of the T3 signal, namely it comprises the following steps:
step 121 From the test of the multipoint flow quantities of the liquid jet metering unit, a relationship between the jet quantity Q and T3 is established, the relationship may be both discrete data and a relationship formula simulated based on the discrete data, then the data or relationship formulas are pre-determined in the controller 13 saved;
step 122 The relationship of the liquid jet metering unit of T1 = f (T3) is obtained by simple experiments, and from the discrete data, the differential relation between T3 and T1 is obtained, namely dT1 = df (dT3), the data becomes discrete or in the functional expressions and Relationship formulas simulated in advance in the controller 13 saved;
step 123 : from the target beam amount Qo, target T3 is detected, namely T3o;
step 124 from the previously stored relationship formula T1 = f (T3), the drive pulse width T1 for realizing T3o is estimated;
step 125 : from the last cycle feedback, the dynamic correction amount dT1 of T1 is detected;
step 126 : based on the pulse width T1 + dT1 becomes the coil 19 driven;
step 127 : Signal value of T3 is detected;
step 126 : the difference value between current T3 and target T3 is calculated, namely dT3 = T3o - T3;
step 127 : on the basis of the step 122 in the control unit 13 stored in advance, the correction amount of t1 is calculated dT1 = df (dT3);
To the step 125 The information from dT1 in the control unit returns 13 saved.

Die obige passive geschlossene Steuerung für die Strahlmenge der Flüssigkeitsstrahleinheit kann äußerlich beim aktuellen Impuls das Steuerziel genau realisieren, aber zwei benachbarte Impulse haben ein sehr kleines Zeitintervall, so dass die Änderung des Zustandes der Flüssigkeitsstrahleinheit und des Fluides in der Umgebung während der Zeitdauer vernachlässigt werden kann, aufgrund dessen kann tatsächlich eine bessere Steuergenauigkeit realisiert werden.The above passive closed control for the jet amount of the liquid jet unit can externally realize the control target accurately at the current pulse, but two adjacent pulses have a very small time interval, so that the change of the state of the liquid jet unit and the fluid in the environment during the period can be neglected , because of which actually better control accuracy can be realized.

9a zeigt eine Gruppe von den auf einem ersten Energiemodell basierten Messdaten und ihre lineare Simulationsbeziehung. Dabei bezieht sich das Energiemodell auf Wn = Et – Et0, nämlich werden der Energieverbrauch des Spulenwiderstandes, die induktive Energiespeicherung der Spiralrohrvorrichtung, der Leistungsverbrauch des Strömungswiderstandes der Flüssigkeit und die Energiespeicherung der Rückstellfeder und andere Faktoren vernachlässigt, dabei wird die in die Spiralrohrvorrichtung eingegebene Gesamtenergie differenziert, nämlich wird die Differenz zwischen der aktuell eingegebenen Gesamtenergie und der vor dem Einspritzen eingegebenen Gesamtenergie als die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung behandelt, das derartig vereinfachte Energiemodell und die Strahlmenge Q hat keine gute lineare Übereinstimmungsbeziehung, allerdings besteht auch bestimmte tatsächliche Bedeutung, da einige aufgrund der Änderung des Zustandes der Strahleinheit bewirkte Einflussfaktoren auf die Strahlmenge beseitigt werden können. 9a shows a group of measurement data based on a first energy model and its linear simulation relationship. Here, the energy model refers to Wn = Et-Et0, namely, the power consumption of the coil resistance, the inductive energy storage of the spiral tube device, the power consumption of the flow resistance of the liquid and the energy storage of the return spring and other factors are neglected, while the total energy input to the spiral tube device is differentiated Namely, the difference between the currently inputted total energy and the total energy input before injection is treated as the effective output of the spiral tube device, the simplified energy model and the jet quantity Q does not have a good linear match, but there are some actual meanings as well Changing the state of the jet unit caused influencing factors on the jet quantity can be eliminated.

9b zeigt eine Gruppe von den auf einem zweiten Energiemodell basierten Messdaten und ihre lineare Simulationsbeziehung, beim zweiten Energiemodell handelt es sich darum, dass auf dem ersten Energiemodell basierend ein Einflussfaktor des Energieverbrauchs des Spulenwiderstandes hinzugefügt wird, nämlich Wn = (Et – Eto) – (Er – Ero). Es kann herausgefunden werden, dass das auf dem zweiten Energiemodell basierte Vorhersagen der Strahlmenge Q im Vergleich zum ersten Energiemodell verbessert wird, jedoch ist die Verbesserung nicht erheblich. 9b shows a group of the measurement data based on a second energy model and its linear simulation relationship, the second energy model is based on the fact that based on the first energy model an influencing factor of the energy consumption of the coil resistance is added, namely Wn = (Et - Eto) - (Er - Ero). It can be found that the second-energy-model-based prediction of the jet quantity Q is improved compared to the first energy model, but the improvement is not significant.

9c zeigt eine Gruppe von den auf einem dritten Energiemodell basierten Messdaten und ihre lineare Simulationsbeziehung, beim dritten Energiemodell handelt es sich darum, dass auf dem zweiten Energiemodell basierend ein Einflussfaktor der induktiven Energiespeicherung hinzugefügt wird, nämlich Wn = (Et – Eto) – (Er – Ero) – (Ein – Eino). Es kann herausgefunden werden, dass das auf dem dritten Energiemodell basierte Vorhersagen der Strahlmenge Q eine sehr gute Genauigkeit hat. 9c shows a group of the measurement data based on a third energy model and its linear simulation relationship, the third energy model is based on the fact that based on the second energy model an influencing factor of the inductive energy storage is added, namely Wn = (Et - Eto) - (Er - Ero) - (One - One). It can be found that the prediction of the jet quantity Q based on the third energy model has a very good accuracy.

9d zeigt eine Gruppe von den auf einem vierten Energiemodell basierten Messdaten und ihre lineare Simulationsbeziehung, beim vierten Energiemodell handelt es sich darum, dass die effektive Ausgangsleistung und T3 als lineare Beziehung miteinander werden, nämlich Wn = λ(T3 – T30), dabei ist T3o T3 beim Auftreten der Einspritzung, λ ist ein unbestimmter Koeffizient, der durch die Versuche der Messung der Flussmenge festgestellt werden kann. Aus den Messungsergebnissen kann es herausgefunden werden, dass mit dem vierten Energiemodell bessere Vorhersageergebnisse für die Strahlmenge ausgegeben werden können. 9d shows a group of measurement data based on a fourth energy model and its linear simulation relationship, the fourth energy model is that the effective output power and T3 become linear with each other, namely Wn = λ (T3-T30), where T3o is T3 when the injection occurs, λ is an indeterminate coefficient that can be determined by the flow rate measurement experiments. It can be found from the measurement results that with the fourth energy model, better prediction results for the jet quantity can be output.

10 zeigt ein Beispiel einer für das elektrische Strahlsystem der Kraftmaschine verwendeten Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Pumpendüse des Beispiels kann die Hülse-Tauchkolbenpumpe gemäß 3a, in der dargestellten Anwendung soll die Hülse-Tauchkolbenpumpe gemäß 3a umgekehrt platziert werden, was förderlicher für die Beseitigung der Luftblasen in der Nähe des Flüssigkeitseinlassventils 16a ist. Das Beispiel umfasst einen Kraftstoffbehälter 132, eine Tauchkolbenpumpe 8, einen Hochdruck-Strahlschlauch 25, eine Düse 23 und ein Steuergerät 13. Der Kraftstoffbehälter 132 umfasst einen Montagevorsprung 132a, die Tauchkolbenpumpe 8 kann über eine Schraube 131 am Montagevorsprung des Kraftstoffbehälters befestigt und über eine Dichtscheibe 138 abgedichtet werden. Der Filter 31 befindet sich im Inneren des Kraftstoffbehälters 132, wobei die Düse 23 an einer sich dem Einlassventil annähernden Position des Einlassanschlussrohrs 134 der Kraftmaschine 133 installiert ist. Das Steuergerät 13 wird ebenfalls als Steuergerät für die elektrischen Einspritzung der Kraftmaschine verwendet, über ein Kabel 135 wird die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 zur Arbeit angetrieben, und das durch die Düse 23 ausgespritzte Benzin wird dosiert, nach dem Vermischen mit der Luft tritt das Benzin in den Zylinder 136 der Kraftmaschine 133 ein. Selbstverständlich ist das Dosiersteuergerät 13 weiter über das Kabel 137 mit den anderen Mechanismen des elektrischen Steuersystems der Kraftmaschine verbunden, z. B. Winkelmarkierungssensor der Kraftmaschine usw. 10 shows an example of a liquid jet metering unit used for the electric blast system of the engine according to the present invention. The pump nozzle of the example may be the sleeve plunger pump according to 3a , in the illustrated application, the sleeve-plunger pump according to 3a be placed in reverse, which is more conducive to the elimination of the air bubbles near the liquid inlet valve 16a is. The example includes a fuel tank 132 , a plunger pump 8th , a high pressure blast hose 25 , a nozzle 23 and a controller 13 , The fuel tank 132 includes a mounting projection 132a , the plunger pump 8th can about a screw 131 attached to the mounting projection of the fuel tank and a gasket 138 be sealed. The filter 31 is located inside the fuel tank 132 , where the nozzle 23 at a position of the inlet connection pipe approaching the inlet valve 134 the engine 133 is installed. The control unit 13 is also used as a control unit for the electrical injection of the engine, via a cable 135 becomes the liquid jet metering unit 1 driven to work, and that through the nozzle 23 Spent gasoline is dosed, after mixing with air gasoline enters the cylinder 136 the engine 133 one. Of course, the dosing control unit 13 continue over the cable 137 connected to the other mechanisms of the electric control system of the engine, for. B. Angle mark sensor of the engine, etc.

Die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit in diesem Beispiel kann ebenfalls für das Direkteinspritzungssystem innerhalb des Zylinders des Benzinmotors verwendet.The liquid jet metering unit in this example may also be used for the direct injection system within the cylinder of the gasoline engine.

11 zeigt ein Beispiel einer für das SCR-System verwendeten Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, die Pumpendüse des Beispiels kann eine in 3a dargestellte Hülse-Tauchkolbenpumpe sein. Das Beispiel umfasst einen Harnstoffbehälter 141, eine Halterung 142, eine Dosierstrahleinheit 1, ein Steuergerät 13, eine Mischinfusionsleitung 155, einen Injektor 156 und eine Ablassrohrleitung 157 mit einem SCR katalytischen Wandler 159, wobei entlang der Richtung der Abgasströmung nacheinander ein Temperatursensor 158 und ein NOx- oder Ammoniaksensor 160 angeordnet sind, die sich jeweils auf beiden Seiten des katalytischen Wandlers 158 befinden. 11 FIG. 11 shows an example of a liquid jet metering unit used for the SCR system according to the present invention, the pump nozzle of the example may be incorporated in FIG 3a be shown sleeve plunger pump. The example includes a urea container 141 , a holder 142 , a metering jet unit 1 , a control unit 13 , a mixed infusion line 155 , an injector 156 and a drain pipe 157 with an SCR catalytic converter 159 wherein, along the direction of the exhaust gas flow, a temperature sensor successively 158 and a NOx or ammonia sensor 160 are arranged, each on both sides of the catalytic converter 158 are located.

Die Dosierstrahleinheit 1 umfasst eine Tauchkolbenpumpe 8, eine Hochdruckleitung 25, eine Düse 23 und eine Blasenablassleitung 145. Die Blasenablassleitung 145 erstreckt sich zum Oberteil der Lösung, wobei öffnungsseitig ein Filter 146 installiert ist, um es sicherzustellen, dass die saubere Lösung in der Tauchkolbenpumpe 8 nicht verschmutzt wird, um ein Eintreten des Schmutzes zu verhindern.The metering jet unit 1 includes a plunger pump 8th , a high pressure line 25 , a nozzle 23 and a bubble discharge line 145 , The bladder outlet line 145 extends to the top of the solution, with a filter on the opening side 146 is installed to ensure that the clean solution in the plunger pump 8th does not become dirty to prevent the dirt from entering.

Die Halterung 142 umfasst jeweilige Sensoren 144 (einschließlich Temperatursensor, Wasserstandsensor usw.), einen Montagevorsprung 144a der Tauchkolbenpumpe zum Befestigen der Tauchkolbenpumpe 8, ein Heizgerät 161 des Zirkulationswassers, eine Gas-Flüssigkeits-Mischkammer am anderen Ende der Halterung 142 und ein darauf installiertes Steuergerät 13. Die Halterung 142 ist an der oberen Endfläche 141a des Harnstoffbehälters, ein Ende ist zusammen mit der Tauchkolbenpumpe 8 am Montagevorsprung 144a im Inneren des Harnstoffbehälters 141 platziert, wobei die Tauchkolbenpumpe 8 erstreckt sich zum Bodenabschnitt des Harnstoffbehälters 141. Die Gas-Flüssigkeits-Mischkammer 148 umfasst einen mit dem Einlasskanal 150 verbundenen Einlassleitungsanschluss 149 zum Einführen der Hochdruckluft, einen mit dem Flüssigkeitsauslasskanal 151 verbundene Infusionsleitungsanschluss 147 und einen Düsenmontagekanal 152, so dass das Düsenloch 39 der Düse 23 durch den Montagekanal 152 sich ins Innere der Mischkammer 148 erstreckt und durch die Halterung 142 abdichtend befestigt ist.The holder 142 includes respective sensors 144 (including temperature sensor, water level sensor, etc.), a mounting projection 144a the plunger pump for attaching the plunger pump 8th , a heater 161 of the circulation water, a gas-liquid mixing chamber at the other end of the holder 142 and a controller installed thereon 13 , The holder 142 is at the upper end surface 141 of the urea container, one end is together with the plunger pump 8th on the mounting projection 144a inside the urea container 141 placed, with the plunger pump 8th extends to the bottom portion of the urea container 141 , The gas-liquid mixing chamber 148 includes one with the inlet channel 150 connected inlet line connection 149 for introducing the high pressure air, one with the liquid outlet channel 151 connected infusion line connection 147 and a nozzle mounting channel 152 so that the nozzle hole 39 the nozzle 23 through the mounting channel 152 into the interior of the mixing chamber 148 extends and through the bracket 142 is fastened sealingly.

Der Injektor 156 ist an der Ablassrohrleitung 157 installiert und kann sowohl eine einfache Drosseldüse als auch eine mit keinem Düsenventil versehene Dralldüse sein. Bei verschiedenen Anwendungen kann die Lösung folgende unterschiedliche Ziele erreichen: erstens ist es förderlich für die Vernebelung der Flüssigkeit und die Erhöhung des Sauerstoffgehalts des Abgasrohrs, zweitens können eine durch Einfrieren bewirkte Verstopfung und Beschädigung der Förderrohrleitung vermieden werden, drittens kann eine durch die ausgefallenen Harnstoffe nach dem Verdampfen des Wassers bewirkte Verstopfung der Rohrleitung vermieden werden, viertens kann eine durch verbrennendes Binden des Kraftstoffs bewirkte Verstopfung der Düse vermieden werden.The injector 156 is on the drain pipe 157 installed and can be both a simple throttle nozzle as well as provided with no nozzle valve swirl nozzle. In various applications, the solution can achieve the following different objectives: first, it is beneficial for the atomization of the liquid and the increase in the oxygen content of the exhaust pipe; secondly, a blockage caused by freezing and damage to the production pipe can be avoided, and thirdly, a precipitation due to the precipitated urea Fourthly, blockage of the nozzle caused by burning binding of the fuel can be avoided.

Der Arbeitsprozess der vorliegenden Erfindung für das SCR-System ist wie folgt.The working process of the present invention for the SCR system is as follows.

Anhand des durch die Hauptsteuereinheit der Kraftmaschine (nicht dargestellt) übertragenen Betriebszustandes der Kraftmaschine und der Signale des Abgastemperatursensors 159, NOx- oder Ammoniaksensors 160 und der jeweiligen Sensoren 144 im Flüssigkeitsbehälter berechnet das Dosiersteuergerät 13 die benötigte Flussmenge des Harnstoffs, dann wird es festgestellt, ob das Harnstoffstrahlsystem einen Normalbetrieb realisieren kann, wenn ja, wird die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 zur Arbeit angesteuert, um die Harnstoffsflüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter in die Hochdruckleitung 25 einzupumpen und dann durch die Düse 23 in die Mischkammer 148 einzuspritzen. Gleichzeitig wird die Hochdruckluft durch das Manometer 154, das Elektromagnetventil 153, den Einlassleitungsanschluss 149 und den Einlasskanal 150 in die Mischkammer 148 eingespritzt und mit der Strahlflüssigkeit darin gemischt, zwischen dem Elektromagnetventil 153 und dem Einlassleitungsanschluss 149 kann ein Einwegventil installiert werden, so dass der Luftstrom eine Einwegströmung hat. Die Mischungsflüssigkeit tritt durch den Flüssigkeitsauslasskanal 151 und den Infusionsleitungsanschluss 147 in die Mischinfusionsleitung 155 ein. Am Ende wird die Mischungsflüssigkeit durch den Injektor 156 in Form der Vernebelung ins Abgasrohr 157 eingespritzt, unter Wirkung der Abgashochtemperatur der Kraftmaschine wird die Harnstofflösung warm ins Ammoniak abgebaut, das mit dem Abgas der Kraftmaschine gleichmäßig vermischt wird und in den SCR katalytischen Wandler 159 eintritt, am Ende wird NOx darin effektiv ins unschädliche N2 und H2O abgebaut, um das Ziel der Abgasreinigung zu erreichen.Based on the state of operation of the engine transmitted by the main control unit of the engine (not shown) and the signals of the exhaust gas temperature sensor 159 , NOx or ammonia sensor 160 and the respective sensors 144 in the liquid container, the dosing control unit calculates 13 the required amount of flow of urea, then it is determined whether the urea jet system can realize a normal operation, if so, the Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 controlled to work to the urea liquid in the liquid container in the high pressure line 25 pump in and then through the nozzle 23 into the mixing chamber 148 inject. At the same time, the high pressure air passes through the pressure gauge 154 , the solenoid valve 153 , the inlet line connection 149 and the inlet channel 150 into the mixing chamber 148 injected and mixed with the jet liquid therein, between the solenoid valve 153 and the inlet pipe connection 149 For example, a one way valve can be installed so that the airflow has a one way flow. The mixture liquid passes through the liquid outlet channel 151 and the infusion line connection 147 into the mixed infusion line 155 one. At the end, the mixing liquid is passed through the injector 156 in the form of nebulization in the exhaust pipe 157 injected, under the effect of the high temperature exhaust gas of the engine, the urea solution is decomposed warm into the ammonia, which is uniformly mixed with the exhaust gas of the engine and in the SCR catalytic converter 159 In the end, NOx is effectively decomposed into harmless N2 and H2O to achieve the goal of exhaust gas purification.

Während des obigen Arbeitsprozesses stellt das Steuergerät 13 anhand des Signals des Temperatursensors 144 im Flüssigkeitsbehälter fest, ob ein Einfrieren der Harnstofflösung auftritt. Wenn ein Einfrieren besteht, wird das Wasserventil (nicht dargestellt) gesteuert, so dass das Kühlwasser der Kraftmaschine ins Heizgerät 161 des Zirkulationswassers im Flüssigkeitsbehälter eintritt, um ein erwärmendes Tauen zu realisieren.During the above work process, the controller stops 13 based on the signal of temperature sensor 144 in the liquid container, whether a freezing of the urea solution occurs. If there is a freezing, the water valve (not shown) is controlled, so that the cooling water of the engine into the heater 161 of the circulating water enters the liquid container to realize a warming thaw.

12 zeigt ein Beispiel einer für das DPF Regenerationssystem verwendeten Flüssigkeitsstrahldosiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, die Pumpendüse des Beispiels kann die in 3b dargestellte Hülse-Tauchkolbenpumpe sein. Das Beispiel umfasst einen Nebenbenzintank 173, eine Tauchkolbenpumpe 8, eine Hochdruckleitung 25, eine Düse 23, ein Steuergerät 13, ein Abgasrohr 170, einen Druckdifferenzsensor 180 und einen Temperatursensor 181. Das Steuergerät 13 kann sowohl ein Dosiermodul zum Empfangen des Betriebssignals der Hauptsteuereinheit als auch eine Steuereinheit mit einem DPF System sein. 12 FIG. 14 shows an example of a liquid jet metering unit used for the DPF regeneration system according to the present invention, the pump nozzle of the example shown in FIG 3b be shown sleeve plunger pump. The example includes a secondary fuel tank 173 , a plunger pump 8th , a high pressure line 25 , a nozzle 23 , a control unit 13 , an exhaust pipe 170 , a pressure difference sensor 180 and a temperature sensor 181 , The control unit 13 may be both a dosing module for receiving the operating signal of the main control unit and a control unit with a DPF system.

Im Beispiel ist ein Dieselmotor-Partikelfilter (DPF) 171 am Abgasrohr 170 installiert, vor DPF kann ein Oxidationskatalysator DOC 179 geschaltet sein, oder auf dem DPF Filter wird unmittelbar ein Edelmetal-Katalysator aufgetragen, am Oberlauf von DPF 171 ist eine Kraftstoff(Dieselöl)-Düse 23 von Regenerations-DPF 171 angeordnet, wenn die Regenerationsbedingung erreicht wird, wird der Kraftstoff festgelegter Menge ins Abgasrohr 170 der Kraftmaschine eingespritzt, der Kraftstoff hat eine Verbrennungsreaktion mit der Restluft im Kraftmaschinenabgas 172, so dass die Temperatur des Kraftmaschinenabgases sich erhöht, und das Abgas tritt ins DPF 171 ein, um die in DPF 171 gesammelten Partikel zu zünden, deren Hauptbestandteile Kohlenrauch sind, um das Ziel zur Regeneration von DPF zu erreichen. Der im System durch die Düse 23 eingespritzte Kraftstoff soll möglichst wenig sein, aber soll das Kraftmaschinenabgas 172 eine ausreichend hohe Temperatur erreichen, aufgrund dessen wird es gefordert, dass der Kraftstoff gut vernebelt wird und angemessen verteilt wird. Für die Düse 23 kann eine Anhebventilstruktur ausgewählt werden, die eine gute Beständigkeit gegen verbrennenden Bindens und Verschmutzungen hat. Die Erfindung umfasst einen Nebenbenzintank 173. Der Nebenbenzintank 173 befindet sich oberhalb der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1, so dass der Kraftstoff im Nebenbenzintank 173 durch die Schwerkraft in die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 eintreten kann, um eine gewöhnliche Kraftstoffversorgung zu bilden. Der Rücklaufkraftstoff des Hochdrucksstrahlsystems der Kraftmaschine (am besten wird die Reihenschaltung verwendet) tritt durch die Kraftstoffeinlassöffnung 179 in den Nebenbenzintank 173 ein und kehrt dann durch die Kraftstoffrücklauföffnung 178 zum Hauptbenzintank der Kraftmaschine zurück. Der Kraftstoff des Nebenbenzintanks 173 kann ebenfalls unmittelbar aus der Niederdruck-Kraftstoffversorgungspumpe des Hochdrucksstrahlsystems der Kraftmaschine stammen, oder unter Wirkung einer zusätzlichen Pumpe (wie Vakuumpumpe) oder der Schwerkraft wird der Kraftstoff aus dem Hauptbenzintank der Kraftmaschine genommen. Zwischen dem Hauptbenzintank der Kraftmaschine und der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 soll mindestens ein Filtersystem angeordnet sein, wenn es sich um den aus dem Hochdrucksstrahlsystem der Kraftmaschine stammenden Niederdruck-Rücklaufkraftstoff handelt, besteht keine Notwendigkeit, einen zusätzlichen Filter anzuordnen, sonst kann ein anderer Kraftstofffilter 31 angeordnet sein. Der Kraftstoffbehälter 173 umfasst einen mit dem Kraftstoffrücklaufkanal (nicht dargestellt) des Verbrennungssystem des Dieselmotors verbundenen Kraftstoffeinlasskanal 179 und einen mit dem Hauptbenzintank (nicht dargestellt) verbundenen Kraftstoffrücklaufkanal 178. Durch die Kraftstoffeinlassleitung 175 führt die Kraftstoffeinlassöffnung der Tauchkolbenpumpe 8 den aus dem Nebenbenzintank 173 stammenden, durch den Filter 31 gefilterten Kraftstoff ein, unter Kontrolle durch das Steuergerät 13 wird der Kraftstoff in die Strahlleitung 177 eingepumpt und dann durch die Düse 23 ins Abgasrohr 170 der Kraftmaschine eingespritzt, das Steuergerät 13 dosiert gleichzeitig die Menge des eingespritzten Kraftstoffs, anhand des erfassten Betriebszustandes der Kraftmaschine, des Drucks und Widerstandes von DPF, des Abgaszustandes und der DPF-Temperatur (nicht dargestellt) wird es festgestellt, ob die Menge des eingespritzten Kraftstoffs angemessen ist und ob die Einspritzung fortgesetzt werden soll. Der Rücklaufkraftstoff der Tauchkolbenpumpe 8 kehrt durch die Kraftrücklaufleitung 174 zum oberen Raum des Kraftstoffbehälters 173 zurück. Die Flüssigkeitsauslassöffnung 182 des Nebenbenzintanks 173 befindet sich am Bodenabschnitt, während die Flüssigkeitsrücklauföffnung 177 sich an einer höheren Position befindet, so dass der Benzintank 173 bei einer kleinen Kraftstoffspeichermenge immer noch einen Normalbetrieb realisieren kann.In the example is a diesel engine particulate filter (DPF) 171 at the exhaust pipe 170 installed, before DPF can be an oxidation catalyst DOC 179 be switched, or on the DPF filter directly a noble metal catalyst is applied, at the upper reaches of DPF 171 is a fuel (diesel) nozzle 23 of regeneration DPF 171 arranged, when the regeneration condition is reached, the fuel of specified amount is in the exhaust pipe 170 injected the engine, the fuel has a combustion reaction with the residual air in the engine exhaust 172 so that the temperature of the engine exhaust gas increases, and the exhaust gas enters the DPF 171 a to those in DPF 171 to ignite collected particles whose main constituents are carbon smoke in order to reach the DPF regeneration target. The in the system through the nozzle 23 injected fuel should be as little as possible, but should the engine exhaust 172 a sufficiently high temperature, due to which it is required that the fuel is well nebulized and distributed appropriately. For the nozzle 23 For example, a lift valve structure can be selected that has good resistance to burnt binding and soiling. The invention comprises a secondary fuel tank 173 , The secondary fuel tank 173 is located above the liquid jet metering unit 1 so that the fuel in the secondary fuel tank 173 by gravity into the liquid jet metering unit 1 can occur to form a common fuel supply. The return fuel of the high-pressure jet system of the engine (most preferably the series connection is used) passes through the fuel inlet port 179 in the secondary fuel tank 173 and then returns through the fuel return port 178 back to the main fuel tank of the engine. The fuel of the auxiliary fuel tank 173 may also come directly from the low-pressure fuel supply pump of the high-pressure jet system of the engine, or under the action of an additional pump (such as vacuum pump) or gravity, the fuel is taken from the main fuel tank of the engine. Between the main fuel tank of the engine and the liquid jet metering unit 1 if at least one filter system is to be arranged, if it is the low-pressure return fuel originating from the high-pressure jet system of the engine, there is no need to arrange an additional filter, otherwise another fuel filter may be used 31 be arranged. The fuel tank 173 includes a fuel inlet passage connected to the fuel return passage (not shown) of the combustion system of the diesel engine 179 and a fuel return passage connected to the main fuel tank (not shown) 178 , Through the fuel inlet line 175 leads the fuel inlet opening of the plunger pump 8th from the secondary fuel tank 173 coming through the filter 31 filtered fuel, under the control of the control unit 13 the fuel gets into the jet pipe 177 pumped in and then through the nozzle 23 into the exhaust pipe 170 the engine injected, the control unit 13 At the same time, as the amount of fuel injected is metered, it is determined whether the amount of injected fuel is adequate and whether the injection continues based on the detected operating state of the engine, the pressure and resistance of DPF, the exhaust state, and the DPF temperature (not shown) shall be. The return fuel of the plunger pump 8th returns through the power return line 174 to the upper space of the fuel tank 173 back. The liquid outlet opening 182 of the secondary fuel tank 173 is located at the bottom section while the fluid return port 177 is located at a higher position, so the gas tank 173 can still perform normal operation with a small fuel storage amount.

Der Arbeitsprozess des Applikationssystems ist wie folgt:
Der von der Kraftmaschine stammende Kohlenrauch wird durch DPF 171 filtert und darin allmählich gesammelt, mit der Zunahme der Akkumulationsmenge des Kohlenrauchs erhöht sich allmählich die Druckdifferenz AP von der vorderen und hinteren Seite von DPF 171, wenn das Steuergerät 13 durch den Druckdifferenzsensor 180 erfasst, dass AP einen bestimmten Wert überschreitet (der Leistungsausgang der Kraftmaschine wird schon oder bald beeinflusst), und durch den Temperatursensor 181 erfasst, dass die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet, und anhand des Signals des Gaspedals der Kraftmaschine oder mit einem anderen Kommunikationsverfahren feststellt, dass der Sauerstoffbestandteil im Abgasrohr 172 der Kraftmaschine einen bestimmten Wert überschreitet, treibt das Steuergerät 13 die Flüssigkeitsstrahldosiereinheit 1 zum Einspritzen des Kraftstoffs ins Abgasrohr 172 der Kraftmaschine an, unter der Voraussetzung, dass der Kohlenrauch im DPF 171 mittels der Oxidation beseitigt werden kann, soll die Strahlmenge möglichst klein gehalten werden. Die Strahlmenge kann im Voraus im Speicher des Steuergeräts 13 voreingestellt sein, oder mit einem Sensor wie Temperatursensor wird eine Rückmeldungskontrolle durchgeführt, z. B. kann weiter ein Sauerstoffsensor hinzugefügt werden.
The working process of the application system is as follows:
The engine-derived coal smoke is produced by DPF 171 and gradually accumulates therein, as the accumulation amount of the carbon smoke increases, the pressure difference AP gradually increases from the front and rear sides of DPF 171 if the controller 13 through the pressure difference sensor 180 detects that AP exceeds a certain value (the power output of the engine is already or soon to be affected), and by the temperature sensor 181 detects that the temperature exceeds a certain value, and determines, based on the signal of the accelerator pedal of the engine or with another communication method, that the oxygen component in the exhaust pipe 172 the engine exceeds a certain value drives the controller 13 the liquid jet metering unit 1 for injecting the fuel into the exhaust pipe 172 the engine, provided that the carbon smoke in the DPF 171 can be eliminated by means of oxidation, the amount of jet should be kept as small as possible. The amount of jet can in advance in the memory of the controller 13 preset, or with a sensor such as temperature sensor, a feedback control is performed, for. For example, an oxygen sensor can be added further.

Im Beispiel gemäß 12 kann der in die Kraftstoffeinlassöffnung der Tauchkolbenpumpe versorgte Kraftstoff auch Dieselöl mit Verbrennungsmittel sein, z. B. Dieselöl mit Verbrennungskatalysator, in diesem Fall ist der Kraftstoffbehälter 173 ein spezifischer Speichertank des Regenerationskraftstoffs.In the example according to 12 For example, the fuel supplied to the fuel inlet port of the plunger pump may also be diesel fuel with combustion agent, e.g. As diesel oil with combustion catalyst, in this case, the fuel tank 173 a specific storage tank of regeneration fuel.

Darüber hinaus kann die Kraftstoffdosierstrahleinheit der vorliegenden Erfindung ebenfalls dazu verwendet, am Vorort ein Kraftstoffsadditiv festgelegter Menge im Kraftstoff zuzugeben, z. B. wird ein tragender Katalysator (FBC) unmittelbar mit festgelegter Menge in den Hauptkraftstoff des Dieselmotors eingespritzt, um die Zündtemperatur der Partikel des Dieselmotors zu reduzieren, oder im DPF aktiven Regenerationskraftstoff wird unmittelbar ein Verbrennungsmittel zugegeben, um die Zündtemperatur des durch den Regenerationskraftstoff und das Abgas der Kraftmaschine ausgebildeten Mischungsgases zu reduzieren, usw.Moreover, the fuel metering unit of the present invention may also be used to add on-site a fuel additive of a fixed amount in the fuel, e.g. For example, a supporting catalyst (FBC) is injected directly into the diesel engine's main fuel at a fixed rate to reduce the ignition temperature of the diesel engine's particles, or in the DPF active regeneration fuel, a combustion agent is added immediately to maintain the ignition temperature of the regeneration fuel and fuel To reduce exhaust gas of the engine engineered mixture gas, etc.

Die obigen Beispiele werden nur zum Erläutern der vorliegenden Erfindung verwendet, darauf ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt. Alle auf den Gedanken der vorliegenden Erfindung basierten weiteren Änderungslösungen sollen als vom Offenbarungs- und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden.The above examples are only used for explaining the present invention, the present invention is not limited thereto. All other modification solutions based on the spirit of the present invention should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (18)

Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Strahleinheit und ein Dosiersteuergerät umfasst, wobei die Strahleinheit eine Spiralrohrvorrichtung, eine Tauchkolbenpumpe und eine Düse umfasst, und wobei die Tauchkolbenpumpe einen Tauchkolben und eine Hülse umfasst, und wobei der Tauchkolben mit der Hülse zusammenwirkt, um ein Druckfördervolumen auszubilden, und wobei das Druckfördervolumen mit einem Flüssigkeitseinlassventil und einem Flüssigkeitsauslassventil verbunden ist, und wobei die Flüssigkeit durch das Flüssigkeitseinlassventil ins Druckfördervolumen eintritt und durch das Flüssigkeitsauslassventil ausgegeben wird, und wobei das Dosiersteuergerät der Spiralrohrvorrichtung ein Antriebssignal zur Verfügung stellt, und wobei das Dosiersteuergerät eine Erfassungsvorrichtung zum Überwachen der Zustandsparameter umfasst, umfassend einen Algorithmus zum Einschätzen der effektiven Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung mittels der Zustandsparameter und ein Verfahren zum geschlossenen Steuern der Flussmenge der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit, bei dem die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung als Variable verwendet wird.A liquid jet metering unit and control method, characterized in that it comprises a jet unit and a metering controller, the jet unit comprising a scroll tube device, a plunger pump and a nozzle, and wherein the plunger pump comprises a plunger and a sleeve, and wherein the plunger cooperates with the sleeve forming a pressure delivery volume, and wherein the pressure delivery volume is connected to a liquid inlet valve and a liquid outlet valve, and wherein the liquid enters the pressure delivery volume through the liquid inlet valve and is output through the liquid outlet valve, and wherein the dosing controller provides the spiral tube device with a drive signal, and wherein the dosing controller a detection device for monitoring the state parameters, comprising an algorithm for estimating the effective output power of the spiral tube device m That is, the state parameters and a closed-loop flow rate control method of the liquid jet metering unit in which the effective output of the scroll tube device is used as a variable. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei die Tauchkolbenpumpe eine Rückstellfeder umfasst, und wobei die Hülse unter Antrieb durch die Spiralrohrvorrichtung und die Rückstellfeder eine Hin- und Herbewegung hat, was zu einer wechselnden Änderung der Größe des Druckfördervolumens führt.A liquid jet metering unit and control method according to claim 1, wherein the plunger pump comprises a return spring, and wherein the sleeve has a reciprocating motion under the drive of the scroll tube device and the return spring, resulting in a changing change in the size of the pressure delivery volume. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei die Tauchkolbenpumpe eine Rückstellfeder umfasst, und wobei der Tauchkolben unter Antrieb durch die Spiralrohrvorrichtung und die Rückstellfeder eine Hin- und Herbewegung hat, was zu einer wechselnden Änderung der Größe des Druckfördervolumens führt.A liquid jet metering unit and control method according to claim 1, wherein the plunger pump includes a return spring, and wherein the plunger is reciprocated under the drive of the scroll tube and the return spring, resulting in a change in the magnitude of the pressure delivery volume. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 3, wobei der Tauchkolben einen Anker umfasst, und wobei der Anker ungefähr ein zylindrischer Körper ist, und wobei der Anker ein durch die beiden Endflächen hinausgeführtes Durchgangsloch umfasst.The liquid jet metering unit and control method of claim 3, wherein the plunger comprises an armature, and wherein the armature is approximately a cylindrical body, and wherein the armature comprises a through hole led out through the two end surfaces. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flüssigkeitsauslassventil und der Düse eine Hochdruckleitung angeordnet ist.Liquid jet metering unit and control method according to claim 2 or 4, characterized in that between the liquid outlet valve and the nozzle, a high-pressure line is arranged. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gas-Flüssigkeits-Mischkammer umfasst, wobei die Flüssigkeit in die Gas-Flüssigkeits-Mischkammer eingespritzt wird, und wobei nach dem Mischen zwischen der Flüssigkeit und dem Gas sie durch einen Injektor ins Abgasrohr der Kraftmaschine ausgespritzt wird.A liquid jet metering unit and control method according to claim 5, characterized in that it comprises a gas-liquid mixing chamber, wherein the liquid is injected into the gas-liquid mixing chamber, and after mixing between the liquid and the gas, it is introduced into the exhaust pipe through an injector the engine is ejected. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor eine Dralldüse ist.A liquid jet metering unit and control method according to claim 6, characterized in that the injector is a swirl nozzle. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsparameter der Spiralrohrvorrichtung den Strom und die Spannung enthalten, welche durch das Spiralrohr strömen.A liquid jet metering unit and control method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the state parameters of the spiral tube device include the current and the voltage flowing through the spiral tube. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus zum Einschätzen der effektiven Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung einen Schritt zum Einschätzen der durch das Dosiersteuergerät ausgegebenen Gesamtenergie, einen Schritt zum Einschätzen des Leistungsverbrauchs des Widerstandes des Spiralrohrs und einen Schritt zum Einschätzen der induktiven Energiespeicherung der Spiralrohrvorrichtung umfasst.Liquid jet metering unit and control method according to claim 8, characterized in that the algorithm for estimating the Effective output of the spiral tube device comprises a step of estimating the total energy output by the metering controller, a step of estimating the power consumption of the resistance of the spiral tube and a step of estimating the inductive energy storage of the spiral tube device. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Einschätzen der durch das Dosiersteuergerät ausgegebenen Gesamtenergie einen Schritt umfasst, bezüglich des Produkts vom erfassten Strom des Spiralrohrs mal Spannung die Zeit zu integrieren.A liquid jet metering unit and control method according to claim 9, characterized in that the step of estimating the total energy output by the metering controller comprises a step of integrating the time with respect to the product of the detected current of the spiral tube times voltage. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Einschätzen des Leistungsverbrauchs des Widerstandes der Spule einen Schritt umfasst, bezüglich des Produkts vom Quadrat des erfassten Stroms des Spiralrohrs mal Widerstand des Spiralrohrs die Zeit zu integrieren.A liquid jet metering unit and control method according to claim 10, characterized in that the step of estimating the power consumption of the resistance of the coil comprises a step of integrating the time with respect to the product of the square of the detected current of the spiral tube times the resistance of the spiral tube. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, mit dem erfassten Strom des Spiralrohrs die induktive Energiespeicherung der Spiralrohrvorrichtung zu berechnen.A liquid jet metering unit and control method according to claim 11, characterized in that it comprises a step of calculating with the detected flow of the spiral tube the inductive energy storage of the spiral tube device. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, unter der Bedingungen der Flüssigkeitseinspritzung der Leistungsverbrauch des Widerstandes der Spule und die induktive Energiespeicherung der Spiralrohrvorrichtung jeweils derart zu behandeln, so dass sie eine lineare Beziehung zur Flüssigkeitsstrahlmenge haben.A liquid jet metering unit and control method according to claim 12, characterized by comprising a step of, under the conditions of liquid injection, treating the power consumption of the resistance of the coil and the inductive energy storage of the spiral tube device so as to have a linear relationship to the liquid jet amount. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsparameter der Spiralrohrvorrichtung die benötigte Zeit T3 zum Reduzieren des elektrischen dynamischen Potentials auf die Referenzspannung nach der Abschaltung der Spule enthalten, wobei der Algorithmus zum Einschätzen der effektiven Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung einen Schritt umfasst, die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung und T3 als lineare Beziehung zu behandeln.A liquid jet metering unit and control method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the state parameters of the spiral tube device include the required time T3 for reducing the electric dynamic potential to the reference voltage after the coil is turned off, the algorithm for estimating the effective output of the spiral tube device Step involves treating the effective output of the spiral tube device and T3 as a linear relationship. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziel der Strahlflussmenge innerhalb der Einheitszeit der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit dadurch erreicht wird, dass die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung jeden Impuls unverändert erhalten und die Betriebseffizienz der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit eingestellt wird.A liquid jet metering unit and control method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the target of the jet flow amount within the unit time of the liquid jet metering unit is achieved by maintaining the effective output of the spiral tube apparatus unchanged and adjusting the operating efficiency of the liquid jet metering unit. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziel der Strahlflussmenge innerhalb der Einheitszeit der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit dadurch erreicht wird, dass die Betriebseffizienz der Flüssigkeitsstrahldosiereinheit unverändert erhalten und die effektive Ausgangsleistung der Spiralrohrvorrichtung jeden Impuls eingestellt wird.A liquid jet metering unit and control method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the target of the jet flow amount within the unit time of the liquid jet metering unit is achieved by maintaining the operating efficiency of the liquid jet metering unit unchanged and setting the effective output power of the spiral tube apparatus to each pulse. Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verfahren umfasst, durch die Messung des durch die Flüssigkeit bewirkten Strömungswiderstandes für das bewegliche Element der Tauchkolbenpumpe den Flüssigkeitsstand einzuschätzen.A liquid jet metering unit and control method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that it comprises a method of estimating the liquid level by measuring the flow resistance caused by the liquid for the movable element of the plunger pump. Dosiermodul, umfassend eine Flüssigkeitsstrahldosiereinheit und ein Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es eine aus Taurohren ausgebildete Halterung umfasst, wobei die Strahleinheit an einem Ende der Halterung und das Steuergerät am anderen Ende der Halterung befestigt ist.Dosing module, comprising a Flüssigkeitsstrahldosiereinheit and a control method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that it comprises a holder formed of tauro tubes, wherein the jet unit is attached to one end of the holder and the control unit at the other end of the holder.
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