用于持续测量内燃机的动态燃料消耗的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:14568524 阅读:95 留言:0更新日期:2017-02-06 02:12
为了持续测量具有设置在内燃机燃料系统(7)流出侧(12)回流管路(11)中的排气箱(10)的内燃机的动态燃料消耗,在该排气箱(10)的接口处设有液位调节装置(15),该排气箱也与通向内燃机燃料系统(7)的输入管路(13)连接,所述液位调节装置具有循环泵(22)以及与该循环泵连接的、被持续穿流的、根据待调节液位而更多或更少地打开的调节阀(9)。由此可避免内燃机在特定运行状态中的视在消耗,但也可作为校正考虑该视在消耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于持续测量内燃机的动态燃料消耗的装置,包括设置在内燃机燃料系统的流出侧的回流管路中的排气箱,该排气箱也与测量系统的输入管路连接以用于供应内燃机燃料系统,并且该排气箱具有用于至少尽可能保持填充容积中的燃料量恒定的液位调节装置。此外,本专利技术也涉及一种相应的方法,在该方法中,将从内燃机燃料系统回流的未消耗的燃料在排气箱中排气并且再次供应给内燃机燃料系统流入侧的入口,所述排气箱的液位至少尽可能保持恒定。
技术介绍
对于内燃机的研究和开发而言重要的是,实时并且精确地测量燃料消耗,该燃料消耗是指每单位时间实际进入内燃机燃烧室的燃料量。在测试台上或在具体应用中通常从燃料箱向内燃机供应液态燃料、如汽油或柴油,在此根据用于向燃烧室引入燃料的系统的类型——在许多情况下是喷油系统——存在多余的燃料,这些燃料另外也用于冷却和润滑喷油系统并且通过回流管路又被输送到燃料箱中。回流的燃料在那里具有燃料箱中给定的温度水平以及被去除了可能以气泡形式存在的气体含量。在这种具有回流的系统中,燃料消耗通过供应和回流的燃料量之间的差值得出,下述测量装置已证明对于测量是有效的:来自燃料箱的燃料基于重力或借助燃料泵被输送给用于测量燃料输入的消耗传感器并且进一步输送给调节单元,在该调节单元中,一方面借助泵并且必要时借助压力调节器调节出所需的燃料过压或燃料负压;另一方面且特别是在那里借助热交换器调节出定义的燃料温度。内燃机的喷油系统从该调节单元中抽取燃料(燃料供给)。在内燃机喷油系统内部(并且因此消耗测量通常不能进行,或只能通过由内燃机控制装置(ECU)输出的关于例如油轨压力的数据进行)在许多情况下前级泵产生负压,高压泵产生高压并且压力或流量控制系统产生内燃机控制装置要求的用于供应喷射器的供应压力(油轨压力、大多时候只是高压)。多余的燃料在这种装置中以通常极低的过压进入燃料回流管路和在消耗测量系统中并行于内燃机设置的旁通管路中,大多时候设置在那里的压力调节系统确保,供给和回流具有小到可以忽略的压差或存在在系统中为供给预规定的压力。旁通管路对于与内燃机当前燃料消耗无关的且在整个测量回路中始终剧烈进行的燃料循环是必要的并且该旁通管路能实现调节单元中温度调节的快速响应。由于测量的原因,内燃机的燃料回流不能再从消耗传感器旁直接流入燃料箱中,而是必须保留在测量回路中并且因此被输送给在消耗传感器和调节单元之间的管路中。这在回流燃料中所含的气态量小到可以忽略时很容易实现。但在一些此类系统中,回流燃料输送的气体量(来自内燃机的汽化燃料和可能情况下压缩空气和燃烧气体)可能相当显著,因此进入燃料回路中的气体体积不仅影响内燃机的功能,而且也构成负的视在消耗并且因此显著干扰测量。因此,必须尽可能从回流燃料中完全分离气体。为此已知,在回流燃料和由消耗传感器供应的燃料汇合前或交汇处设置所谓的排气箱,从而调节单元和因此内燃机可被供应以不含气泡的燃料。该排气箱必要时也在燃料和其上方的气体中的相对于环境压力升高或降低的压力中运行,以便尽可能好地模仿具有高于或低于内燃机而设置的燃料箱或具有燃料抽吸泵的真实情况。现在为了可以使设置在这种装置的燃料入口中的消耗传感器实时并且精确地测量实际消耗并且尽可能不显示视在消耗,整个测量回路(并且特别是具有相对大体积的排气箱)中的燃料量必须尽可能保持恒定。出于此原因,在已知的这种燃料消耗测量装置中(例如参见EP1729100A1、US5708201或AT505014B1),在排气箱上设置输入阀,该输入阀由浮球体控制并且在排气箱中的液位低于特定水位时打开入口。由此可确保从消耗传感器正好有如此多的燃料进入排气箱中,以致排气箱中的燃料量保持恒定。但这仅在下述条件下正常运行,即,在任何时刻通过供给从排气箱抽取的燃料量多于通过回流输送的燃料量。但实际上输送的体积完全有可能暂时多于抽取的体积,例如在内燃机关断时当存储于喷油系统高压部中的燃料量回流时,或当喷油量和内燃机转速减少(下降)时如此。在这种情况下,尽管入口封闭,但液位进一步升高并且消耗传感器在输入阀截止的情况下不将该回流显示为负的视在消耗,而是显示为零消耗。一旦从测量回路中抽取的体积又多于回流的体积,排气箱中升高的水位可逐渐降低,直到输入阀再次打开,以便使水位不再下降,因此消耗传感器从该时刻起才能再次正确测量消耗。这特别是当内燃机在回流管路具有大的气体量时导致很大问题和测量不精确性:例如在大柴油发动机中输送的气体量可能暂时是回流燃料体积的数倍。此外,在测量回路中存在这样的区域,在这些区域中,其中所含的燃料量不可避免地变化、特别是如具有气泡和升高温度的燃料回流以及原则上内燃机喷油系统中的体积,消耗测量系统不能或只能通过内燃机控制装置(ECU)的数据输出来检测所述体积。存储于测量回路中的燃料量的任何变化都构成视在消耗,并且只要该视在消耗引起消耗传感器中的相应燃料流量,所述变化就被消耗传感器记录为通过发动机中的燃烧产生的燃料消耗。因此,由消耗传感器示出的消耗并不是实际燃料消耗,而是也包含通常被视为测量误差的视在消耗。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,避免已知的用于连续测量内燃机的动态燃料消耗的装置和方法中的上述缺点并且改善这种装置和这种方法,使得测量回路中所含的燃料量在所有可能的运行条件下都尽可能保持恒定并且尽可能精确地在确定内燃机实际燃料消耗时在计算方面考虑测量回路中所含燃料量剩余的并且可能无法避免的变化。该任务在根据本专利技术的装置中这样解决:位于排气箱的接口处的所述液位调节装置具有循环泵以及与该循环泵连接的、被持续穿流的、根据待调节液位而更多或更少地打开的调节阀。因此,在根据本专利技术的方法中,在排气箱接口之一处持续地进行根据液位而调节的介质输入或排出。排气箱的调节阀因此并不像通常那样在切换点“开/闭”附近工作,而是与当前燃料消耗无关地在具有恒定流体流量的工作点中工作,所述恒定流体流量通过循环泵维持。循环泵和调节阀在此优选可设置在排气箱和燃料输入管路之间的循环管路中。也可有利地设置在排气箱的抽取管路中或该排气箱的排气接口处。在根据本专利技术的方法中可以相应有利的是,燃料在排气箱和燃料的入口或抽取管路之间进行持续的循环流动。另一方面也可以有利的是,气态介质在排气箱的排气接口处进行持续地输入或排出。在所有方案中,相应介质或者说持续的介质流可通过受控打开的<本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于持续测量内燃机的动态燃料消耗的装置,包括设置在内燃机燃料系统(7)的流出侧(12)的回流管路(11)中的排气箱(10),该排气箱也与测量系统的输入管路(13)连接以用于供应内燃机燃料系统(7),并且该排气箱具有用于至少尽可能保持填充容积中的燃料量恒定的液位调节装置(15),其特征在于,位于排气箱(10)的接口处的所述液位调节装置(15)具有循环泵(22)以及与该循环泵连接的、被持续穿流的、根据待调节液位而更多或更少地打开的调节阀(9)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.12 AT A50453/20131.用于持续测量内燃机的动态燃料消耗的装置,包括设置在内燃
机燃料系统(7)的流出侧(12)的回流管路(11)中的排气箱(10),
该排气箱也与测量系统的输入管路(13)连接以用于供应内燃机燃料
系统(7),并且该排气箱具有用于至少尽可能保持填充容积中的燃料
量恒定的液位调节装置(15),其特征在于,位于排气箱(10)的接口
处的所述液位调节装置(15)具有循环泵(22)以及与该循环泵连接
的、被持续穿流的、根据待调节液位而更多或更少地打开的调节阀(9)。
2.根据权利要求1的装置,其特征在于,循环泵(22)和调节阀
(9)设置在排气箱(10)和输入管路(13)之间的循环管路中。
3.根据权利要求1的装置,其特征在于,循环泵(22)和调节阀
(9)设置在排气箱(10)的抽取管路(24)中。
4.根据权利要求1的装置,其特征在于,循环泵(22)和调节阀
(9)设置在排气箱(10)的排气接口(20)处。
5.根据权利要求1至4之一的装置,其特征在于,并行于循环泵
(22)设有减压阀(23)。
6.根据权利要求1至5之一的装置,其特征在于,所述排气箱(10)
具有至少两个通过嵌件(25)分离的区域(26、27),所述区域以小到
可忽略的流动阻力液压连通。
7.根据权利要求1至6中的一个或多个权利要求的装置,其特征
在于,具有调节阀(9)的排气箱(10)设置在内燃机附近、优选设置
于在内燃机的供给管路和回流管路(11)之间的旁通管路(18)和回
流管路(11)的交汇处。
8.根据权利要求2或3的装置,其特征在于,在测量系统中另外
也需要的燃料泵(4或17)直接用作循环泵(22)。
9.根据权利要求4的装置,其特征在于,内燃机的压缩空气网的
压缩机泵直接用作循环泵(22)。
10.根据权利要求1至9的一个或多个权利要求的装置,其特征
在于,附加地设有用于调节回流燃料的温度的调节系统(16)。
11.用于连续测量内燃机的动态燃料消耗的方法,其中,将从内
燃机燃料系统(7)回流的未消耗...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·罗森克兰兹KC·哈姆斯M·维辛格
申请(专利权)人:AVL里斯脱有限公司
类型:发明
国别省市:奥地利;AT

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