KR101095758B1 - 시분해 체적 통류 프로세스를 측정하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일반적으로 측정챔버(4)내에 설치된 피스톤(5)과 평가유닛(12)와 연결되어 있는, 피스톤(5)의 이동을 검출하는 검출장치(6)로 구성되는 병진 체적차검출기(4, 5, 6)를 가진 내연기관의 시분해 체적 유량 과정 특히 분사 프로세스의측정을 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라서 측정챔버(4)내에는 피스톤(5)의 이동을 검출하는 검출장치(6) 외에도 압력센서(14)가 설치되어 있어서 이에 의하여 검출장치(6)의 피스톤의 이동에 상당한 신호의 평가는 측정챔버(4)내의 유체의 압축성을 분사량계산에 포함될 수 있도록 개선된다. 이 장치로 전체 량은 물론이고 정확한 변화를 나타내어 평가할 수 있도록 유량과정에 관하여 시간에 따른 고도의 분해 표시를 가능하게 한다.

Description

시분해 체적 통류 프로세스를 측정하기 위한 장치{DEVICE FOR MEASURING TIME-RESOLVED VOLUMETRIC THROUGHFLOW PROCESSES}
본 발명은 일반적으로 측정챔버 내에 설치된 피스톤과 평가유닛과 연결되어 있는 피스톤의 이동을 검출하는 검출장치로 구성되어 있는 병진 체적차검출기를 가진 내연기관에 있어서 시분해 체적 통류 프로세스, 특히 분사 프로세스의 측정을 위한 장치에 관한 것이다.
무엇보다도 디젤방법이나 또는 가솔린방법에 따라 작동하는 직접분사 내연기관분야에 있어서 분사의 측정된 양, 시점 및 과정에 관한 분사장치의 요구가 계속 증가하고 있다. 그리하여 최근 몇 년간에 있어서 분사 프로세스는 내연기관사이클의 측정할 분사량을 보다 작은 분할분사로 분리하거나 또는 연료압력의 변조에 대한 유량과정형성 또는 유량변조조치가 제어되도록 효과적으로 수정되고 있다. 이외에도 이에 상당하는 측정장치가 제공되어야 한다.
이에 대해서 DE 31 39 831 A1에는 한가지 방법이 제시되어 있으며, 여기에서 측정피스톤(measuring plunger)이 측정챔버 내로 분사되는 연료량에 의하여 움직인다. 이로부터 동시에 귀환되는 피스톤의 거리는 분사량에 의하여 종료된다. 일정한 수의 개별 분사에 따라서 측정피스톤의 그의 원위치복귀가 이루어진다. 이와 동시에 각 측정피스톤의 최종위치가 검출된다. 그러나 이러한 방법에 있어서 피스톤질량의 관성 및 발생하는 마찰로 인하여 현재 상태로는 과대한 측정부정확도가 발생한다. 그래서 DE 39 16 419 A1에는 전자기 제어 측정장치가 제시되어 있어서 DE 31 39 831 A1에 따른 장치를 더욱 개발하고 있으며, 여기에서 측정챔버는 각 분사에 의하여 비워진다. 이로 인하여 사실은 적은 측정대상 총 체적에 의하여 보다 정확한 측정결과를 얻을 수 있지만 그럼에도 비교적 큰 운동 피스톤질량의 문제가 되므로 장치에 있어서 종전과 같은 진동과 지연이 발생한다. 예를 들면 후분사(後噴射)의 정확한 측정 및 그의 과정분석은 이에 따라서 불가능하다. 또한 각 측정피스톤의 배출은 배출밸브(discharge valve)에 의하여 이루어지므로, 내연기관의 정상작동에서 통례로 되어 있는 바와 같이 아주 짧은 서로 연속적인 분사문제는 해결을 할 수 없다.
측정정확도의 개선을 위한 이러한 장치의 개발은 DE 44 34 597 A1에서 제안되고 있다. 이와 동시에 측정피스톤의 귀환속도는 배출시에 자기밸브의 전환지연을 감안할 수 있도록 일정하게 유지된다. 피스톤초기위치의 이러한 개선된 재생성에도 불구하고 장치의 진동감도는 무엇보다도 비교적 큰 피스톤질량에 의하여 불리하게 잔존한다. 또한 타이밍(timing) 개별분사의 분해능 및 전 장치의 관성으로 인하여 불가하게된다.
DE 41 30 394 A1에 있어서의 분사량측정장치가 제안되어 있는데, 이에 의하면 분사는 밀페된 압력용기 내에서 이루어진다. 이러한 압력용기 내에서 각각 전분사 또는 주분사에 따른 측정에 따라 발생하는 압력은 재차 밸브를 열어서 분사량이 측정범위 내에서 배출되며 여기에서 재차 유체에 의하여 움직이는 플런저가 피스톤의 운동으로 분사된 체적으로 종결될 수 있도록 된다. 그러한 실시에 의하여 주분사 또는 전 분사 또는 후분사에 관한 분사 프로세스의 분해는 물론 가능하지만 연속적인 양측정이 존재하지 않으므로 예를 들면 주 분사중에 분사 프로세스에 대한 정량적인 예측은 그럼에도 불가능하다. 또한 그러한 구조는 다수의 서로 연속적인 작동사이클은 거기에서의 진행속도에서 측정될 수 없으므로 작동중인 엔진에서의 측정에 부적합하다.
WO 00/79125에 있어서는 측정원리를 DE 41 30 394 A1에서 인용하였다. 물론 압력용기 내의 압력은 각 개별 분사의 과정에 관한 예측이 가능하도록 연속적으로 측정된다. 그의 구조는 그럼에도 대단히 복잡하므로 다수의 영향이 측정정확도와 장치의 신뢰도를 떨어뜨린다. 그러한 장치의 경우에도 이를 작동 엔진에서 이용하기는 불가능하다.
그의 대안으로 WO 02/054038에서는 후진동을 가급적 피하고 무접촉으로 작동하는 측정할 거리의 검출을 위한 정량적으로 또는 와류원리에 따라 작동하는 센서를 이용하기 위하여 운동하는 피스톤을 보다 경량으로 하도록 제안하고 있다. 이러한 조치에 의하여 측정정확도는 더욱 증가될 것으로 본다.
DE 1 798 080에는 다시 전자 제어 유량측정장치와 계량장치가 제시되어 있는데 큰 측정범위에서 유량은 보다 높은 정확도로 측정할 수 있다. 이러한 측정장치는 그의 극히 작은 관성으로 인하여 유량의 실시간 측정을 위하여 최적화되지만 사이클 동기감응 유량정보를 제시하는데는 적합하지 않다. 이것은 가솔린엔진이나 또 는 디젤엔진의 작동사이클에 대하여 동시에 측정할 분사 프로세스 및 그의 주기성(週期性)을 표시하는 것은 불가능하다는 것을 의미한다.
이러한 장치 말고도 모든 공지된 장치들은 다만 다 같이 분사장치의 불연속적인 유량을 유동아래쪽으로만 측정이 가능하다는 것이다. 이것은 분사의 분사전파의 광학적인 조사와 결합한 유량측정이 불가하다는 단점을 포함하고 있다. 또한 측정정확도는 더욱이 한계가 있다.
분사장치의 하류측으로 부착된 연속작동 유량장치는 DE 33 02 059에도 공개되어 있다. 분사노즐은 이와 동시에 기어펌프(gear pump)에 이르고 그에 제2 채널이 병렬로 통하는 채널로 분사되며 그 안에는 피스톤이 섭동하도록 들어 있다. 이러한 양 채널은 공동으로 필요한 분사체적을 형성하며 이것은 피스톤의 운동으로 가변적이다. 피스톤의 거리는 한쪽에서 측정되고 다른 쪽에서는 전기 제어회로에 의하여 기어펌프의 회전수제어를 위하여 서보모터에 전달된다. 그러한 장치에 의한 분사량측정은 피스톤관성 및 분사유체의 물리적 성질을 감안하지 않으므로 정확한 측정결과를 얻기에는 불충분하다.
따라서 본 발명의 과제는 고도의 정확도로 정량적 및 질적으로 평가할 수 있는 결과를 얻는 시분해 체적 통류 프로세스의 측정을 위한 장치를 제공하는 데 있으며, 이러한 장치는 분사밸브 앞에서도 설치가능하며 또한 작동 엔진에서 연속적인 분사량과 분사 프로세스를 측정할 수 있을 것이다. 이것은 사이클에서 사이클에 이르는 안정성과 분사밸브에서 분사밸브에 이르는 안정성을 통계적인 무차원수에 의하여 정량적으로 판단할 수 있도록 한다. 이에 따라서 분사속도 또는 다중 분사의 지분량과 같은 측정량 및 보다 긴 과정에 걸쳐서 총 분사량이 가시화될 수 있도록 해야 한다.
이러한 과제는 피스톤의 이동을 검출하는 검출장치 외에도 측정챔버 내에 압력센서가 압력센서의 측정치에 의하여 평가유닛 내에서 검출장치의 측정치로부터 얻은 유량의 보정이 행하여 지도록 평가유닛과 연결되어 있도록 설치되어 있다. 압력센서의 삽입에 의하여 유체의 압축성을 고려하여 분사량의 계산시에 측정오류를 최소화하므로 측정결과는 현저히 질적 및 정량적으로 개선을 제공한다.
유리한 실시예에서, 병진 체적차검출기에 적당한 체적차에 따라 모터로 구동되는 회전변위량측정기가 설치되어 있으며 측정챔버는 유입채널 내에 설치되어 있어서 병진 체적차검출기 뒤의 유동방향에 따라서 유출채널로 흐르며 회전변위량측정기는 바이패스관에서 병진 체적차검출기에 배열되어 있으며 회전 변위량측정기의 제어는 작동사이클 중에 회전변위량측정기의 회전수가 일정하고 전 작동사이클에 걸쳐서 평균 유량에 실질적으로 상응하도록 이루어진다. 이에 따라 피스톤거리로서 톱날형 신호가 발생하는데 이것은 피스톤의 운동은 회전 변위량측정기의 회전수로 인한 연속적인 운동 및 개별분사로 인한 불연속적 운동으로 합성되기 때문이다. 작동사이클은 이와 동시에 예를 들면 전분사, 주분사 및 후분사와 일치한다.
특히 검출장치는 그의 발생하는 응력이 피스톤의 이동에 대한 척도로 표시되며 연속적으로 측정챔버 내의 피스톤이동을 검출하는 센서로 되어 있다. 유량변동은 따라서 검출장치에서 이에 상당한 응력변동에 의하여 인식되고 평가유닛으로 전달하므로 이러한 결과는 간단한 모드와 방법으로 분사량 및 분사 프로세스로 환산된다. 이동의 연속적인 검출에 의하여 그러한 장치는 예를 들면 선행기술과 같이 밸브에 의하여 측정챔버의 배출이 더 이상 필요하지 않기 때문에 작동 엔진에서도 많은 서로 연이은 분사 프로세스, 즉 작동사이클에 의하여 사용될 수 있다. 또한 그러한 장치는 연료분사밸브의 앞은 물론이고 뒤에서도 설치가능하다.
피스톤이 측정유체와 같은 비중을 가질 때에 유리하다. 피스톤의 비중이 측정유체의 비중과 일치하며 피스톤이 자유로이 움직이도록 설치됨으로써 유량변동은 거의 시간지연 없이 이에 대한 응력변동에 의하여 검출장치에서 인식되며 이로 인하여 개별 분사의 적당한 과정을 표시할 수 있다.
그 밖에도 측정챔버 내에는 평가유닛과 연결되어 있는 온도센서가 설치되어 있어서 공간의 온도도 계산에 포함시킬 수 있으며 압력신호와 온도신호에 의하여 피스톤 거리는 측정중에 등압조건과 등온조건하에 발생하게 되는 이상적인 피스톤거리로 환산될 수 있기 때문에 측정의 정확도가 더욱 증가된다. 이에 대하여 유체의 압축성모듈도 온도와 압력의 함수로 감안된다.
병진 체적차검출기의 검출장치는 이와 동시에 유도 또는 와류원리에 의하여 작동하는 센서일 수 있다. 이러한 검출장치들은 거의 관성없이 작동되며 이에 따라서 아주 정확한 측정치를 전달한다.
회전 변위량측정기는 이것이 극단적으로 맥동이 없는 것을 요하기 때문에 기어펌프로 작동될 때에 유리한 것으로 판명되었다.
총 유량의 간단한 평가를 위하여 모터가 서보모터로 작동되고 평가유닛과 제어회로에 의하여 연결되는 운동센서를 가지며 운동센서의 신호는 회전 변위량측정기의 회전수에 대한 척도를 나타낸다. 예를 들면 광센서와 운동센서의 신호에 의하여 회전량변위측정기는 간단한 모드와 방법으로 제어된다.
이와 동시에 유리하게도 운동센서는 펄스발생기로 행해지며 이로 인하여 변위량측정기의 아주 정확한 검출이 가능하다.
유리하게도 연소분사밸브로부터 회전량변위측정기의 입력측에 이르는 관길이는 회전 변위량측정기의 출력측에 이르는 관길이와 동일하여 변위량측정기는 적당한 압력차없이도 구동가능하며 그때까지 분사된 양을 각 시점에 대하여 정확하게 결정할 수 있다.
내연기관에서 분사 프로세스의 측정을 위한 적용에 있어서 유체의 압축성으로 인하여 전체 측정구조에 의하여 압력파의 전파가 될 수 있다. 이러한 압력파의 바람직하지 않은 영향의 감결합을 위하여 본 발명에 따라서 적어도 하나의 연료분사밸브와 속도변조관 사이에 유량측정장치가 설치되어 있다.
이에 따라서 연속적으로 시분해 체적 통류 프로세스를 측정할 수 있도록 하며 그 구조는 아주 간단함에도 아주 고도의 측정정확도를 얻을 수 있다. 이로 인하여 분사 프로세스와 분사량 및 그의 안정성에 대한 질적인 정량적인 정확한 예측을 할 수 있다. 분사량 또는 다중분사의 분량 및 자체 또는 보다 긴 시간내의 총 분사량도 이러한 장치에 의하여 가시적으로 할 수 있다.
또한 연속적인 측정을 위하여 사용된 회전 변위량측정기는 보통 방법으로 보정이 가능함으로 이에 따른 측정치의 상관관계에 의하여 비교적 간단한 방법으로 동시에 개별분사량의 보정이 가능하다.
본 발명에 따른 장치는 도면에 도시되어 있으며 다음에 설명한다.
도 1은 분사밸브 뒤의 본 발명에 따른 측정장치의 구조약도를 도시한다.
도 2는 2회 전분사, 주분사 및 2회의 후 분사 및 최종 분사량 경과에 의한 작동사이클 중에 기어펌프에 의하여 연속적인 부분없이 예의 대표적인 피스톤 경과를 도시한다.
도 1에는 시분해 체적 통류 프로세스의 측정을 위한 본 발명에 따른 장치를 가진 내연기관에 있어서 분사 프로세스의 측정을 위한 구조가 제시되어 있다. 이것은 유량을 생성하고 있는 도시되어 있지 않은 장치로 구성되며, 이러한 경우에 있어서 일반적으로 고압펌프와 연료분사밸브(1)로 구성되며 이에 의하여 연료가 측정장치(2)로 분사된다. 측정장치(2)는 유입채널(3)로 구성되어 있으며 여기에는 다시 피스톤(5) 주위로 자유로이 슬라이딩 되도록 설치되어 있는 측정챔버(4)가 설치되어 있으며 피스톤(5)은 측정유체와 같은 동일한 비중, 즉 연료의 비중을 가지고 있다. 이러한 피스톤(5)은 측정챔버(4)에서 병진 체적차검출기로서의 역할을 한다. 측정챔버(4)에는 센서 형태의 검출장치(6)가 설치되어 있어서 피스톤(5)과 작동결합되고 피스톤(5)의 이동에 의하여 피스톤(5)의 이동 거리의 크기에 따른 전위가 발생한다.
이외에 가급적 분사밸브(1) 바로 뒤에 분기한 병진 체적차검출기를 우회하는 바이패스관(7)에는 회전 변위량측정기가 기어펌프(8)의 형태로 설치되어 있다. 기어펌프(8)는 서보모터(10)로부터 커플링(9)을 거쳐서 구동된다. 유입관(3)은 물론이고 바이패스관(7)도 배출채널(11)로 흐른다.
검출장치(6)는 평가유닛(12)과 연결되어 있어서 이 검출장치(6)의 값 및 펄스발생기(13)의 형태인 운동센서와 연결되어 있는 모터(10)의 회전수를 검출하며 계속처리한다. 검출장치(6)는 여기에서 광센서로 구현된다. 피스톤(5)과 분사장치(1) 사이의 측정챔버(4)에는 압력센서(14) 및 온도센서(15)가 설치되어 있어서 이 센서들은 연속적으로 이 영역에서 발생하는 압력과 온도를 측정하며 다시 평가유닛(12)으로 전달한다. 반사의 억제를 위하여 발생하는 압력파는 측정장치(2)의 배출채널(11) 뒤에 도시되어 있지 않은 속도변조관이 설치되어 있으며 이를 통하여 측정과정에 의한 압력파가 시기적으로 상호 작용하지 않는다.
측정과정은 다음에서 설명한다. 연료가 연료분사밸브(1)로부터 측정장치(2)로 또는 유입채널(3)로 분사되면 피스톤(5) 연료와 같은 비중을 가지며 즉시 전달된 연료칼럼과 같아서 그의 이동은 분사된 연료량의 체적에 대한 척도를 나타내기때문에 지체없이, 즉 관성없이 반응한다. 측정챔버(4) 내에 유입채널(3)에 피스톤과 기어펌프(8)에 걸쳐서 유입채널(3)에는 이때 하등의 압력차가 발생하지 않는데 분사밸브(1)로부터 유입측에 이르는 관의 길이와 기어펌프(8)의 출구측에 이르는 길이가 동일하게 유지되기 때문이다. 바이패스채널(7)에 설치되어 있는 기어펌프(8)는 동시에 피스톤(5)의 이동 및 이에 따른 분사연료량에 좌우되는 회전수에 의하여 구동된다. 그 제어는 물론 작동실린더, 즉 예를 들면 전 분사, 주 분사, 후 분사에 걸쳐서 기어펌프(8)의 회전수가 일정하게 유지되고, 즉 사이클 끝에서 피스톤(5)의 위치가 작동사이클 전의 초기위치와 일치하지 않는 편차가 발생하는 경우에 한하여 보정되도록 이루어진다. 또한 제어전자장치(16)에서는 펄스발생기디스크(13)의 값에 의하여 작업사이클의 시작과 끝에서 검출장치(6)의 값은 서로 비교되며 모터(10)제어를 위한 이에 대한 신호가 발생한다.
피스톤(5)의 이동은 이에 따라서 분사시 이동방향과는 반대방향으로 일정한 속도를 가진 부분과 분사 프로세스 중에 불연속 부분의 중첩(重疊)에 의하여 발생한다. 따라서 피스톤(5) 운동의 그래프표시에서 일반적으로 톱니형으로 나타나며 기어펌프(8)의 회전에 의한 피스톤운동의 연속부분은 선형회귀에 의하여 미리계산된다. 전체 측정장치(2)는 유체의 압축성에 의한 영향을 가급적 작게 유지되도록 가능하면 분사밸브(1) 근처에 설치하여야 한다. 측정챔버(4) 내에 설치된 압력센서(14)와 온도센서(15)에 의하여 평가유닛(12) 내에서 검출장치(6)의 신호, 즉 피스톤(5)의 운동에 의하여 발생하는 신호는 시간에 대한 연료분사량으로 환산된다. 그 밖에 기어펌프(8)에 의하여 발생하는 운동의 연속적인 부분은 실제 귀환거리, 즉 검출장치(6) 값에 의하여 자동적으로 감해진다. 이에 따라서 서보모터(10)의 펄스발생기(13)에 의한 평가유닛(12)은 기어펌프(8)에 의하여 유량의 결정을 위한 이에 따른 신호를 얻는다. 전자식 평가유닛(12)에서의 환산(換算)은 물리적인 기초에 의한 모델계산에 의하여 이루어지며 이 경우에 있어서 실제로 측정된 피스톤거리는 압력신호와 온도신호에 의하여 측정중에 등압 및 등온조건하에 조정되는 것으로 보는 이상적인 피스톤거리로 환산된다. 이에 따라서 이러한 계산에서 유체의 압축성모듈도 온도와 압력의 함수로서 감안된다. 물론 이러한 계산은 기어펌프(8)의 일정한 회전속도 및 이에 따른 피스톤(5)의 연속운동부분에 의하여 아주 현저하게 간소화된다.
도 2에는 연료분사밸브(1)의 유도추적에 의하여 측정된 니들행정(17)은 검출장치(6)로 측정된 피스톤거리(18)이며 기어펌프(8)에 의한 연속부분은 이미 계산되었고 압력센서(14)에 의하여 측정된 압력변화(19), 압력변화(19)에 의하여 교정된 피스톤거리(20) 및 이러한 데이터로 계산된 연료분사밸브(1)의 최종 분사량변화(21)가 시간에 대하여 나타낸다. 측정챔버(4) 내에서 피스톤(5)의 1차 전 분사(22)에 의하여 이동되며 측정챔버(4) 내의 압력이 증가한다는 것은 명백하다. 피스톤(5)의 이동에 의하여 측정챔버(4) 내 압력은 따라서 다시 떨어진다. 기어펌프(8)의 일정한 운동은 피스톤거리(18)가 도출되는 실제 측정된 거리는 지속적인 감소를 하도록 유도한다. 실제 측정된 거리는 표시되어 있지 않다. 이에 따라서 압력변화와 피스톤거리변화(18-21)는 다음의 2차 전 분사(23) 및 주 분사(24)와 2회 후 분사(25, 26)에서 일어난다. 기어펌프(8)는 피스톤의 압력 및 이에 따른 위치가 작동사이클 종료시에 다시 초기위치와 일치하도록 제어된다.
그의 거의 존재하지 않는 관성으로 인한 피스톤(5)의 직접 운동에 의하여 이 때 작동사이클 중에 마이크로초(microsecond) 범위의 변화도 측정 및 평가가 가능하므로, 상기 측정장치(2)는 이 위치에서 그의 분사량 및 특히 또한 분사 프로세스의 시간적인 변화에 관하여 다른 분사밸브(1)들 사이의 비교를 할 수 있다. 일정한 시간간격에 대한 총 유량은 기어펌프(8)의 펄스발생기(13)의 출력에서 나온다. 시간간격은 분사량과 동기화된다.
이의 대안으로 상기 측정장치(2)는 연료분사밸브(1) 앞에도 설치가능하며 이 때 속도변조관도 고압펌프와 연료분사밸브(1) 사이에 전 측정장치(2)가 설치되도록 유량 측정 앞에 설치된다. 그 밖에 전부하범위에서 과제어시에 이에 따른 안전함수를 두는 것을 고려할 수 있으며 여기에서 예를 들면 피스톤(5)의 지나친 이동시에 이때 유체가 넘쳐흐르도록 측정챔버배출측에 이르는 바이패스채널이 제어된다.
또한 그러한 장치는 다른 유량과정의 측정을 위하여도 적합하다는 것은 명백하다.
이러한 본 발명에 따른 장치로 인하여 임의 수의 서로 연이은 연료분사펄스에 의하여 분사밸브 전후에서 작동중인 엔진에서 유량과정의 측정이 가능하다. 그리하여 분사량, 분사변화에 대한 정량적 및 질적인 중요한 예측을 판단할 수 있다.
피스톤의 이동을 측정하기 위하여 유도 또는 광센서외에도 속도센서나 또는 가속도센서와 같은 다른 센서도 주 청구범위의 보호범위를 벗어남이 없이 이용이 가능한 것은 명백한 것으로 본다. 이러한 센서에 의하여 발생되는 응력 또한 피스톤의 이동에 대한 척도이며 피스톤의 속도 또는 가속도는 평가유닛에서 행하여 지는 1회 또는 2회 적분에 의하여 다시 거리로 환산된다.
본 발명은 시분해 체적 통류 프로세스를 측정하기 위한 장치에 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 측정챔버(4) 내에 설치되어 있는 피스톤(5)과, 상기 피스톤의 이동을 검출하며, 평가유닛과 연결되어 있는 검출장치로 구성되는 병진 체적차검출기를 포함하는, 시분해 체적 통류 프로세스를 측정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 측정챔버(4) 내에는 피스톤의 이동을 검출하는 검출장치(6) 외에도 압력센서(14)가 설치되며, 상기 압력센서는 평가유닛(12)과 연결되며, 압력센서(14)의 측정치에 의하여 평가유닛(12)에서 검출장치(6)의 측정치에서 검출된 통과 유량의 보정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    병진 체적차검출기(4, 5, 6)에는 회전변위량측정기(8)가 부착되어 있어서 상기 회전변위량측정기는 인가된 체적차에 따라서 모터(10)로 구동되며 여기서 측정챔버(4)는 병진 체적차검출기(4, 5, 6) 뒤의 유동방향에 따라서 배출채널(11)로 흐르는 유입채널(3)에 설치되어 있으며 회전변위량측정기(8)는 병진 체적차검출기(4, 5, 6)로의 바이패스관(7) 내에 설치되어 있으며 회전변위량측정기(8)의 제어는 작동사이클 중에 회전변위량측정기(8)의 회전수가 일정하며 전 작동사이클에 대하여 평균 통과 유량에 상응하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    검출장치(6)는 그의 발생 전위가 피스톤(5)의 이동에 대한 척도로 표시되며 연속적으로 측정챔버(4) 내에서의 피스톤(5)의 이동을 검출하는 센서로 되어 있는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    피스톤(5)은 측정유체와 같이 동일한 비중을 가지는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    측정챔버(4) 내에는 평가유닛(12)과 연결되어 있는 온도센서(15)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    검출장치(6)는 광학적, 유도 또는 와류원리에 따라 작동하는 센서인 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    회전변위량측정기(8)는 기어펌프로 구동되는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    모터는 서보모터(10)로 구동되며 평가유닛(12) 및 제어전자장치(16)와 연결되어 있는 운동센서(13)를 가지며 운동센서(13)의 신호는 회전변위량측정기(8)의 회전수에 대한 척도를 나타내는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    운동센서(13)는 펄스발생기디스크로 작동되는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    연료분사밸브(1)로부터 회전변위량측정기(8)의 입력측에 이르는 유동관의 길이는 연료분사밸브(1)로부터 회전변위량측정기(8)의 출력측에 이르는 유동관의 길이와 같은 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치는 최소한 하나의 연료분사밸브(1)와 속도변조관 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치는 내연기관의 분사 프로세스를 측정하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 시분해 체적 통류 프로세스 측정 장치.
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602006006631D1 (de) * 2006-07-21 2009-06-18 Agilent Technologies Inc Durchflussmesser mit einer Messvorrichtung und einer Steuereinheit
US7370521B1 (en) * 2006-10-25 2008-05-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Method to detect a contaminated fuel injector
AT504605B1 (de) * 2008-03-10 2009-06-15 Avl List Gmbh Vorrichtung zur messung von zeitlich aufgelösten volumetrischen durchflussvorgängen
FR2935757B1 (fr) * 2008-09-05 2010-09-24 Efs Sa Procede permettant d'analyser le debit d'injection coup par coup fourni par un systeme d'injection de carburant utilise dans un moteur thermique de forte puissance
DE102009043718B4 (de) * 2009-10-01 2015-08-20 Avl List Gmbh System und Verfahren zur Messung von Einspritzvorgängen in einer Verbrennungskraftmaschine
DE102009058932B4 (de) 2009-12-17 2013-08-14 Avl List Gmbh System und Verfahren zur Messung von Einspritzvorgängen
CN102128650A (zh) * 2010-01-20 2011-07-20 上海卓韦控制技术有限公司 数字化连续油量检测系统
US20130073242A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Honeywell International Inc. Small volume prover apparatus and method for measuring flow rate
CN102749119B (zh) * 2012-07-24 2014-06-04 哈尔滨奥松机器人科技有限公司 液体容积的计量方法及连续计量方法
CN102749118B (zh) * 2012-07-24 2014-04-09 哈尔滨奥松机器人科技有限公司 液体容积传感器
AT512027B1 (de) 2013-01-30 2014-04-15 Avl List Gmbh Durchflussmessgerät
JP5607197B2 (ja) * 2013-03-11 2014-10-15 東洋ゴム工業株式会社 ギアポンプの寿命予測方法及びゴム押出装置
AT512619B1 (de) * 2013-06-26 2015-02-15 Avl List Gmbh Durchflussmessgerät
AT515406B1 (de) * 2014-06-23 2015-09-15 Avl List Gmbh Verfahren zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen
AT515306B1 (de) * 2014-07-24 2015-08-15 Avl List Gmbh Kraftstoffverbrauchsmesssystem sowie Verfahren zur Messung eines Kraftstoffverbrauchs einer Verbrennungskraftmaschine
AT516622B1 (de) * 2015-03-24 2016-07-15 Avl List Gmbh System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Fluiden
GB201506070D0 (en) * 2015-04-10 2015-05-27 Hartridge Ltd Flow meter
AT517818B1 (de) * 2015-09-15 2017-08-15 Avl List Gmbh Zweiseitig anströmbare Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden
WO2017046197A1 (de) 2015-09-15 2017-03-23 Avl List Gmbh Kühlbare vorrichtung zur messung von durchflussvorgängen von fluiden
WO2017046199A1 (de) * 2015-09-15 2017-03-23 Avl List Gmbh Vorrichtung mit spalttopfmotor zur messung von durchflussvorgängen von messfluiden
AT517820B1 (de) 2015-09-15 2017-08-15 Avl List Gmbh Kühlbare Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden
AT517819B1 (de) 2015-09-15 2017-08-15 Avl List Gmbh Spülbare Vorrichtung zur Messung von Durchflussvorgängen von Fluiden
AT517817B1 (de) * 2015-09-15 2017-08-15 Avl List Gmbh Vorrichtung mit Spalttopfmotor zur Messung von Durchflussvorgängen von Messfluiden
AT517711B1 (de) * 2015-11-04 2017-04-15 Avl List Gmbh Druckdifferenzaufnehmer für ein Durchflussmessgerät sowie Durchflussmessgerät
DE102016219959B4 (de) * 2016-10-13 2018-06-21 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Überprüfen einer Kalibrierung eines Drucksensors eines Kraftfahrzeug-Einspritzsystems sowie Steuervorrichtung, Hochdruckeinspritzsystem und Kraftfahrzeug
EP3486482B1 (en) 2017-11-17 2021-12-08 Artemis Intelligent Power Limited Measuring hydraulic fluid pressure in a fluid-working machine
AT522714B1 (de) 2019-07-01 2021-02-15 Avl List Gmbh System zur Messung von zeitlich aufgelösten Durchflussvorgängen von Medien sowie ein Verfahren zur Ermittlung eines thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit einem derartigen System
CN110985256B (zh) * 2019-12-19 2021-05-14 哈尔滨工程大学 一种定容弹反射镜端盖及应用该端盖的多孔喷油器喷雾测试系统
AT525901B1 (de) * 2022-04-19 2023-09-15 Avl List Gmbh Massenstromregelsystem zur Dosierung von Fluiden sowie Verfahren zur Dosierung von Fluiden mit einem derartigen Massenstromregelsystem

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002064970A1 (de) 2001-02-15 2002-08-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren, computerprogramm und vorrichtung zum messen der einspritzmenge von einspritzdüsen, insbesondere für kraftfahrzeuge
JP2003502578A (ja) 1999-06-18 2003-01-21 ウエフエス ソシエテ アノニム 内燃機関で用いられる噴射システムによって供給される噴射吐出状態を噴射毎に瞬間的に分析する装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1798080C2 (de) * 1968-08-19 1974-05-16 Pierburg Luftfahrtgeraete Union Gmbh, 4040 Neuss Elektronisch gesteuertes Durchflußmeß- und Dosiergerät
US3895529A (en) * 1971-09-13 1975-07-22 Waugh Control Corp Flowmeter compensating system
IT960035B (it) * 1972-06-15 1973-11-20 Marposs App Elett Metodo e relativa apparecchiatura per il controllo della capacita di taglio della mola di una macchina rettificatrice
DE3139831A1 (de) * 1981-10-07 1983-04-21 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart "verfahren zum messen von kraftstoffeinspritzmengen"
DE3302059A1 (de) * 1982-10-14 1984-04-19 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zum messen von einspritzmengen
DE3916419C2 (de) * 1989-05-19 1994-05-11 Daimler Benz Ag Elektromagnetisch gesteuerte Meßvorrichtung zur volumetrischen Messung von Einspritzmengen einer Dieseleinspritzpumpe
JP2806019B2 (ja) * 1990-09-13 1998-09-30 株式会社デンソー 噴射量計測装置
DE4434597B4 (de) * 1994-09-28 2006-09-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung kleiner Kraftstoffeinspritzmengen
CN2218258Y (zh) * 1994-11-01 1996-01-24 田玉林 油嘴检测装置
DE19513158A1 (de) * 1995-04-07 1996-10-10 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Erkennung eines Lecks in einem Kraftstoffversorgungssystem
CN2258541Y (zh) * 1996-04-22 1997-07-30 杜国胜 喷油器调试仪
US5895844A (en) * 1997-05-29 1999-04-20 Outboard Marine Corporation Precise fuel flow measurement with modified fluid control valve
NL1015995C2 (nl) * 2000-08-23 2002-02-26 Nmi Van Swinden Lab B V Werkwijze en inrichting voor het meten van flu´dumstromingssnelheid.
DE10061433A1 (de) * 2000-12-09 2002-06-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzdüsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE10100459A1 (de) 2001-01-08 2002-08-01 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzsystemen, insbesondere für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen
DE10110649A1 (de) * 2001-03-06 2002-09-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzsystemen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003502578A (ja) 1999-06-18 2003-01-21 ウエフエス ソシエテ アノニム 内燃機関で用いられる噴射システムによって供給される噴射吐出状態を噴射毎に瞬間的に分析する装置
WO2002064970A1 (de) 2001-02-15 2002-08-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren, computerprogramm und vorrichtung zum messen der einspritzmenge von einspritzdüsen, insbesondere für kraftfahrzeuge

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