DE10046572B4 - Measuring device for measuring injection quantities - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum volumetrischen Messen von Einspritzmengen, bei der eine Einspritzdüse (2) ein Fluid in eine Messkammer (4) einspritzt, die einen in der Messkammer (4) dichtend geführten Messkolben (5) und ein Ventil (8) zum Entleeren der Messkammer (5) umfasst, wobei die Einspritzmenge über eine Ermittlung eines Verschiebungsweges des Messkolbens (5) aufgrund der Einspritzung erfasst wird, dadurch ge – kennzeichnet, dass zwischen der Messkammer (4) und dem Ventil (8) eine Drosseleinrichtung (13) angeordnet ist, wobei die Drosseleinrichtung (13) eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (14) umfasst und dadurch, dass das Ventil (8) im geöffneten Zustand einen Öffnungsspalt aufweist, der größer als der Durchmesser der Durchgangsöffnungen (14) ist.contraption for volumetrically measuring injection quantities, wherein an injection nozzle (2) is a fluid injected into a measuring chamber (4), one in the measuring chamber (4) sealingly guided Measuring piston (5) and a valve (8) for emptying the measuring chamber (5) wherein the injection amount is determined by determining a displacement path the measuring piston (5) is detected due to the injection, characterized marked, that between the measuring chamber (4) and the valve (8) has a throttle device (13) is arranged, wherein the throttle device (13) has a plurality of passage openings (14) and in that the valve (8) in the opened state has an opening gap that is larger than that Diameter of the passage openings (14).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum volumetrischen Messen von Einspritzmengen.The The present invention relates to a device for volumetric Measuring injection quantities.
Aus
der
Aus
der
Aus der Differenz der Ausgangsstellung des Messkolbens und der erreichten Endstellung des Messkolbens, dessen Weg durch einen Weggeber gemessen wird, wird die Kraftstoffeinspritzmenge errechnet. Zur Einhaltung gleicher Messbedingungen wird der Messkolben am Ende des Messvorgangs in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, indem über ein elektrisch gesteuertes Ventil die Messkammer entlastet wird, bis der Messkolben seine Ausgangsstellung wieder erreicht hat. Dabei wird mit Hilfe eines Druckbegrenzungsventils eine konstante Rücklaufbewegung des Messkolbens und damit eine hoch genaue Wiedereinstellung der Ausgangsstellung des Messkolbens erreicht. Zum Konstanthalten der Druckverhältnisse am Ventil soll in der die Messkammer entlastenden Entlastungsleitung außer dem gesteuerten Magnetventil auch noch ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen sein. Hierdurch kann das Magnetventil immer mit einem großen Öffnungsquerschnitt betrieben werden.Out the difference between the initial position of the volumetric flask and the achieved End position of the volumetric flask whose path is measured by a displacement sensor is, the fuel injection amount is calculated. To comply with the same measuring conditions, the volumetric flask at the end of the measurement process returned to its original position by using a electrically controlled valve, the measuring chamber is relieved until the volumetric flask has reached its starting position again. there becomes a constant return movement with the help of a pressure relief valve of the volumetric flask and thus a highly accurate reinstatement of the Initial position of the volumetric flask reached. To keep the pressure conditions constant at the valve should be in the relief chamber relieving the measuring chamber except the controlled solenoid valve also a pressure relief valve be provided. This allows the solenoid valve always with a large opening cross-section operate.
Der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Messen einer Einspritzmenge zur Verfügung zu stellen, die insbesondere die oben genannten Nachteile beim Entleeren der Messkammer überwindet.Of the Invention the task is based, an improved device for Measuring an injection quantity to provide, in particular the above mentioned disadvantages when emptying the measuring chamber overcomes.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Messen einer Einspritzmenge mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen.to solution This object is achieved by a device for measuring an injection quantity proposed with the features of claim 1.
Demnach ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum volumetrischen Messen von Einspritzmengen zwischen der Messkammer und dem Ventil eine Drosseleinrichtung angeordnet. Durch den Einbau einer Drosseleinrichtung wirkt auf das Ventil unabhängig vom Betriebszustand in vorteilhafter Art und Weise im wesentlichen immer der gleiche Gegendruck. Die Vorspannung der Feder des Ventils muss folglich nicht entsprechend unterschiedlicher Betriebszustände angepasst werden. Durch die Drosseleinrichtung wird es somit möglich, dass das Ventil auch bei unterschiedlichen Betriebszuständen zum Öffnen einen (gleichen) maximalen Öffnungshub ausführt, d.h. das Ventil vollkommen geöffnet wird. Insbesondere auch bei Betriebszuständen mit kleinen Einspritzmengen ist aufgrund des maximalen Öffnungshubes der Öffnungsspalt des geöffneten Ventils hinreichend groß ausgebildet, so dass Verstopfungen wirksam vorgebeugt wird.Therefore is in a device according to the invention for volumetrically measuring injection quantities between the measuring chamber and arranged a throttle device the valve. Through the installation a throttle device acts on the valve regardless of Operating state in an advantageous manner substantially always the same back pressure. The bias of the spring of the valve must consequently not adjusted according to different operating conditions become. By the throttle device, it is thus possible that the valve even at different operating conditions to open a (same) maximum opening stroke executing, i.e. the valve is fully opened. Especially in operating conditions with small injection quantities is due to the maximum opening stroke the opening gap of the opened valve sufficiently large, so that constipation is effectively prevented.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Drosseleinrichtung eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen, wodurch das Strömungsverhalten des Fluids beim Ausströmen aus der Kammer verbessert wird. Durch die Mehrzahl von Durchgangsöffnungen wird die Funktionssicherheit erhöht, da eine mögliche Verstopfungsgefahr infolge von Schmutzpartikeln auf viele Durchgänge verteilt wird. Für eine gleichbleibende Drosselwirkung muss mit abnehmenden Durchmessern der einzelnen Durchgangsöffnungen die Anzahl der Durchgangsöffnungen erhöht werden. Über die Anzahl und den Durchmesser der Durchgangsöffnungen in der Drosseleinrichtung kann somit zudem eine Filterwirkung hinsichtlich Schmutzpartikel erzielt werden.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims an advantageous embodiment of the invention comprises the throttle device a plurality of passage openings, whereby the flow behavior of the fluid as it flows out is improved from the chamber. Through the plurality of through holes is increases the reliability, because of a possible risk of clogging is distributed over many passes as a result of dirt particles. For a consistent Throttling action must with decreasing diameters of the individual through holes the Number of through holes elevated become. about the number and the diameter of the passage openings in the throttle device can thus also have a filtering effect with respect to dirt particles be achieved.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Durchgangsöffnungen in der Drosseleinrichtung diffusorförmig gestaltet. Durch eine derartige zerstreute Anordnung der Durchgangsöffnungen in der Drosseleinrichtung wird eine Verstopfungsneigung verringert. Außerdem kann damit das Messkammervolumen gering gehalten werden, wodurch die Dynamik der Vorrichtung verbessert wird.at An advantageous development of the invention, the passage openings designed diffuser-shaped in the throttle device. By a Such scattered arrangement of the passage openings in the throttle device a tendency to clog is reduced. It also allows the measuring chamber volume be kept low, thereby improving the dynamics of the device becomes.
Bei einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung sind die Durchgangsöffnungen so ausgelegt, dass die Entleerungskennlinie der Messkammer in ihrer Steilheit einen Betrieb mit Einspritzmengen an der oberen Grenze und mit Betriebsdruck an der unteren Grenze ermöglicht. Durch eine solche Ausgestaltung wird die Betriebssicherheit verbessert, da bei der Auslegung der Drosseleinrichtung das Betriebsverhalten im Grenzbereich mit erfasst wird. Hinsichtlich der Entleerung der Messkammer sind das im ungünstigsten Fall minimale Betriebsdrücke bei maximalen Einspritzvolumen.at appropriate training the invention, the through holes are designed so that the emptying characteristic of the measuring chamber in its steepness one Operation with injection quantities at the upper limit and with operating pressure at the lower limit. By such an embodiment, the reliability is improved, because in the design of the throttle device the performance is detected in the border area. Regarding the emptying of the Measuring chamber are the least favorable Case minimum operating pressures at maximum injection volume.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Ventil im geöffneten Zustand einen Öffnungsspalt auf, der größer als der Durchmesser der einzelnen Durchgangsöffnungen ist. Funktionsstörung durch eine Ventilundichtigkeit infolge eines Verklemmen von Schmutzpartikeln im Öffnungsspalt werden vermieden, da entsprechend große Schmutzpartikel schon die Durchgangsöffnungen nicht passieren können. Die Drosseleinrichtung wirkt in vorteilhafter Art und Weise als Filter für den Öffnungsspalt.at an advantageous embodiment of the invention, the valve in the open Condition an opening gap on that bigger than the diameter of the individual through holes is. Malfunction due to a valve leakage due to jamming of dirt particles be in the opening gap avoided, as correspondingly large dirt particles already the through holes are not can happen. The throttle device acts in an advantageous manner as Filter for the opening gap.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zum Betätigen des Ventils ein Piezoaktor vorgesehen. Durch den Einsatz von Piezoaktoren sind kurze Schaltzeiten und hohe Stellkräfte gewährleistet. Öffnungszeit und Öffnungsweite des Ventils lassen sich so präzise vorgeben.at a preferred embodiment the device according to the invention is to press the Valve provided a piezoelectric actuator. Through the use of piezo actuators short switching times and high actuating forces are guaranteed. Opening time and opening width the valve can be so precise pretend.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Entleerung der Messkammer über ein einmaliges oder mehrmaliges Öffnen des Ventils erfolgt. Der Entleerungsvorgang kann je nach Betriebspunkt hinsichtlich der Dauer und der Anzahl der Ventilöffnungen gesteuert werden. Dadurch kann für jeden Betriebspunkt die gleiche Entleerungszeit erzielt werden. Neben der Vermeidung von Überentleerungen kann dadurch die Frequenz der Einspritzereignisse erhöht werden.at a further advantageous embodiment of the invention is provided that the emptying of the measuring chamber via a single or multiple opening of the Valve takes place. The emptying process can vary depending on the operating point be controlled in terms of the duration and the number of valve openings. This can be for each operating point the same discharge time can be achieved. In addition to avoiding over-emptying This can increase the frequency of the injection events.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further Advantages and embodiments of the invention will become apparent from the Description and attached drawing.
Es versteht sich, dass die vorstehenden genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It It is understood that the aforementioned and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention is based on an embodiment illustrated in the drawings and will be referred to below closer to the drawings explained. Show it:
Als
Einspritzeinrichtung ist ein Einspritzventil
Um
den Messkolben
Das
Ventil
Zum
Schließen
des Ventils
Wie
in
In
vorteilhafter Art und Weise kann durch mehrmaliges Öffnen des
Ventils
Wieder
bezugnehmend auf
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum volumetrischen Messen von Einspritzmengen wird eine verbesserte Entleerung der Messkammer erreicht. Neben einer variablen Steuerung des Entleerungsvorganges wird insbesondere die Funktionssicherheit der Vorrichtung erhöht, da einer Ventilundichtigkeit infolge eines Verstopfen des Öffnungsspaltes des Ventils wirksam vorgebeugt wird.With the device according to the invention For the volumetric measurement of injection quantities is an improved Emptying the measuring chamber achieved. In addition to a variable control the emptying process is particularly the reliability the device increases, because of a valve leakage due to clogging of the opening gap the valve is effectively prevented.
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Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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