DE3240622C3 - Verfahren zum Messen einer aus einer Brennstoff-Einspritzvorrichtung austretendde Brennstoffmenge und Verwendung einer Vorrichtung, zum Messen einer von der Brennstoff-Einspritzvorrichtung während eines einzelnen Einspritzvorganges abgegebenen Brennstoffmenge - Google Patents

Verfahren zum Messen einer aus einer Brennstoff-Einspritzvorrichtung austretendde Brennstoffmenge und Verwendung einer Vorrichtung, zum Messen einer von der Brennstoff-Einspritzvorrichtung während eines einzelnen Einspritzvorganges abgegebenen Brennstoffmenge

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DE3240622C3 DE19823240622 DE3240622A DE3240622C3 DE 3240622 C3 DE3240622 C3 DE 3240622C3 DE 19823240622 DE19823240622 DE 19823240622 DE 3240622 A DE3240622 A DE 3240622A DE 3240622 C3 DE3240622 C3 DE 3240622C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen ei­ ner aus einer Brennstoff-Einspritzvorrichtung austre­ tenden Brennstoffmenge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Verwendung einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Es ist bekannt, Brennstoff, welcher unter einen für das Einspritzen genügend hohen Druck gesetzt ist, der Brennstoff-Einspritzvorrichtung zuzuleiten, um die Ein­ spritzmenge einer elektromagnetischen Brennstoff-Ein­ spritzvorrichtung bzw. einer elektromagnetischen Brennstoff-Einspritzdüse zu messen. Eine vorgegebene Anzahl, beispielsweise 1000, Einspritz-Steuerimpulse werden an die Einspritzvorrichtung angelegt und Brennstoff, welcher durch die Brennstoff-Einspritzvor­ richtung eingespritzt wird, wird in einem Meßzylinder gesammelt. Die auf diese Weise gesammelte Brennstoff­ menge wird visuell oder mit einem Maßstab gemessen. Die durchschnittlich pro Einspritzung eingespritzte Menge beispielsweise wird aus der Menge des gesam­ melten und gemessenen Betrages eingespritzten Brenn­ stoffes berechnet.
Die pro Einspritzung eingespritzte Menge bei einer derartigen Brennstoff-Einspritzvorrichtung ist jedoch sehr klein, beispielsweise 0,001 bis 0,1 cm3 bzw. etwa 0,7 bis 70 mg. Ferner ist die Einspritzdauer kurz, unter nor­ malen Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine 10 bis 100 msec lang. Aus diesem Grund ist es nahezu unmöglich, die pro Einspritzung eingespritzte Brenn­ stoffmenge einer Brennstoff-Einspritzvorrichtung in Anbetracht der Antwortzeit (mehr als 1 Sekunde) und der Auflösung (10 mg) zu messen. Der Maßstab bzw. die Skala für das Messen des gesammelten Brennstoffes unterliegt den Auswirkungen von Vibration und Luft­ strömung am Ort des Einbaus und weist auch bei 1000 Einspritzungen eine geringe Meßgenauigkeit auf.
Aus dem Vortrag von F. Thoma "Der Spritzmengen Indikator, ein nützliches Meßgerät für die Entwicklung von Dieselmotoren", ASME-Jahreskonferenz vom 27. 04.-02. 05. 1974, Houston, USA, ist eine Vorrich­ tung zum Messen einer durch eine Brennstoff-Einspritz­ vorrichtung eingespritzte Einspritzmenge bekannt, wel­ che eine auf einen konstanten Druck gesetzte Gas­ druckkammer, eine an die Gasdruckkammer angren­ zende Meßkammer, und einen Verdrängungskörper zur Trennung der Meßkammer von der Gasdruckkammer aufweist, wobei der Verdrängungskörper mit dem kon­ stanten Druck eines Gases beaufschlagt ist. Die Ein­ spritzmenge wird als Volumenänderung umgesetzt in eine proportionale Lageänderung des Verdrängungs­ körpers, und diese wird mit einem Weggeber bzw. Be­ wegungssensor erfaßt. Bei der aus der gattungsgemä­ ßen Druckschrift bekannten Vorrichtung zum Messen einer durch eine Brennstoff-Einspritzvorrichtung einge­ spritzte Einspritzmenge wird eine Einspritzdüse dazu verwendet, um Brennstoff bei extrem hohen Drücken in eine Meßkammer einzuspritzen. Die eingespritzte Brennstoffmenge verdrängt den Verdrängungskörper, wobei der Verdrängungsweg proportional zum Volu­ men des eingespritzten Brennstoffs ist.
Hierbei ist jedoch nachteilig, daß eine Lecknut in der Meßkammer vorgesehen ist, über die eine zwischen Meßkammer und Verdrängungskörper auftretende Leckage der eingespritzten Brennstoffmenge nach au­ ßen abgeführt wird. Dabei wird zusätzlich eine Abdich­ tung gegenüber leckendem Gas aus der Casdruckkam­ mer erreicht. Dies hat zur Folge, daß durch die Leckver­ luste eine höchst genaue Messung der eingespritzten Brennstoffmenge nicht möglich ist, da die durch Lecka­ ge abgeführte Brennstoffmenge keine Verdrängung des Verdrängungskörpers bewirkt.
Weiterhin ist bei der aus der gennanten Druckschrift bekannten Vorrichtung nachteilig, daß ein an den Meßvorgang genauestens angepaßtes Ablaß­ ventil vorgesehen werden muß, um die Meßkammer zu entleeren, damit der Verdrängungskörper nach jeder Messung wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden kann. Dies fordert großen zusätzlichen appara­ tiven Aufwand.
Aus der DE 27 57 318 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen der Dichtheit und des Öffnungsdrucks von Einspritzventilen bekannt, bei denen ein an seiner Rückseite mit konstantem Gasdruck beaufschlagter Verdrängungskörper in Form eines Metallfaltenbalgs gegen die Oberfläche des an der Brennstoffdüse ausstehenden Brenn­ stoffs gedrückt ist. Im Falle einer Leckage unter dem Prüfdruck an der Einspritzdüse verschließt sich der Boden des Metallfaltenbalgs um einen dem Volumenverlust an Brennstoff entsprechenden Weg, was über einen Bewegungssensor in ein Meßsignal für den Volumenverlust umgesetzt wird.
Auf diese für Prüfung der Dichtheit der Einspritzdüse dienende Lehre der DE 27 57 318 A1 greift die Erfindung zurück, um ein Verfahren zum Messen einer von einer Brennstoff-Einspritzvor­ richtung abgegebenen Brennstoffmenge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung einer Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 6 zu schaffen, mit denen die einge­ spritzte Brennstoffmenge genauestens für jeden einzel­ nen Einspritzvorgang gemessen werden kann.
Dieses Aufgabe wird durch die Lehren nach dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
Dadurch, daß der Brennstoff in die Meßkammer ein­ gebracht ist und dort aufbewahrt wird, daß der Verdrän­ gungskörper ständig gegen die Oberfläche des Brenn­ stoffs gedrückt ist und die Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung derart angeordnet ist, daß sie die zu messende Menge Brennstoff nach außen abgibt, wird erreicht, daß aufgrund der dabei vermiedenen Druckunterschiede pro Einspritzvorgang eine genaueste Messung der Ein­ spritzbrennstoffmenge erzielt werden kann, wobei eine Leckage soweit vermieden wird, als sie zu einer Verfäl­ schung des Ergebnisses führen könnte.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung er­ gibt sich dadurch, daß die Meßvorrichtung äußerst ein­ fach aufgebaut ist, wobei insbesondere eine zusätzliche Vorrichtung zum Ablassen einer eingespritzten, zu mes­ senden Brennstoffmenge vermieden werden kann, was insgesamt zu höherer Arbeitsleistung und geringeren Kosten bei der Herstellung der Meßvorrichtung führt.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich dar­ aus, daß ein in einer Gasdruckkammer eingestellter Gasdruck über einen Verdrängungskörper auf eine Meßkammer wirkt, welche mit zu messendem flüssigem Brennstoff gefüllt ist, und daß der Gasdruck ferner über den Verdrängungskörper auf eine Brennstoff-Einspritz­ vorrichtung wirkt, die in Verbindung mit der Meßkam­ mer steht. Eine Volumenabnahme der in der Meßkam­ mer befindlichen Flüssigkeit infolge der Einspritzung der Flüssigkeit durch die Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung wird aus der Verdrängung bzw. Lageveränderung des Verdrängungskörpers erkannt. Dementsprechend wird durch Verminderung der Schwankung des Brenn­ stoff-Druckes, welcher auf die Brennstoff-Einspritzvor­ richtung wirkt, sowie dadurch, daß der Verdrängungs­ körper der Einspritzung der Brennstoff-Einspritzvor­ richtung folgt, eine Hochgeschwindigkeitsmessung des eingespritzten Brennstoffbetrages pro Einheitsopera­ tion und somit eine Hochgeschwindigkeitsmessung der Durchflußmenge des eingespritzten Brennstoffes er­ leichtert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten mehre rer Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Aus­ führungsform einer erfindungsgemäß zu verwendenden Vorrichtung zum Messen einer Einspritz-Durchflußmenge einer Brennstoff -Einspritzvorrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht des Aufbaus der in Fig. 1 darge­ stellten Vorrichtung im einzelnen;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, welches eine in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungseinheit für arithmetische Be­ rechnungen in detaillierterer Form zeigt;
Fig. 4A bis 4F Zeitdiagramme für die Erläuterung des Meßvorganges der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 5 eine Schnittansicht einer weiteren Ausfüh­ rungsform eines Verdrängungskörpers für das Messen der Einspritzgeschwindigkeit einer Brennstoff-Ein­ spritzvorrichtung;
Fig. 6A bis 6D Zeitdiagramme zur Erläuterung der Dauermessung der Einspritzgeschwindigkeit mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm einer weite­ ren Ausführungsform der erfindungsgemäß zu verwendenden Vorrich­ tung; und
Fig. 8A bis 8E Zeitdiagramme zur Erläuterung der Betriebsart der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung.
In Fig. 1 ist eine Meßanordnung für das Messen der Einspritzmenge einer elektromagnetischen Brennstoff- Einspritzvorrichtung schematisch dargestellt. Ein Meß­ abschnitt 11 weist eine Gasdruckkammer 111, einen Verdrängungskörper 112 und eine Meßkammer 113 auf. Die Gasdruckkammer 111 und die Meßkammer 113 sind voneinander durch den Verdrängungskörper 112 getrennt. Gas aus einer Gas-Druckbeaufschlagungsvor­ richtung, welche unter einen vorgegebenen Druck ge­ bracht ist, wird zu der Gasdruckkammer 111 geleitet, um die Gasdruckkammer 111 auf den gleichen Druck zu bringen.
Brennstoff aus einer Brennstoff-Versorgungseinrich­ tung 14 wird zu der Meßkammer 113 über ein Brenn­ stoffversorgungs-Absperrorgan 13 geleitet. Die: Meß­ kammer 113 wird durch den Verdrängungskörper 112 bestimmt, der entsprechend der Brennstoffmenge, wel­ che zu der Meßkammer 113 geleitet wird, d. h., mit der Volumenänderung der Meßkammer 113, verschoben bzw. translatorisch bewegt wird. Die Bewegung des Verdrängungskörpers 112 wird durch ein Bewegungs- Erfassungselement oder einen Bewegungssensor 15 er­ faßt. Ein Lageveränderungssignal, das den Betrag der Lageveränderung des Verdrängungskörpers 112 dar­ stellt, und das von dem Verdrängungssensor 15 erzeugt wird, wird an eine Ausführungseinheit 16 für arithmeti­ sche Berechnungen angelegt, um die Volumenänderung der Meßkammer 113 entsprechend dem Betrag der Ver­ schiebung des Verdrängungskörpers 112 zu berechnen.
Eine elektromagnetische Brennstoff-Einspritzvor­ richtung oder elektromagnetische Brennstoff-Einspritz­ düse 17 ist auf der Meßkammer 113 befestigt. Wenn eine Anweisung zur Brennstoffeinspritzung von einem bei­ spielsweise auch als Regel-Kreis ausgebildeten Steuer­ schaltkreis 18 angelegt wird, wird Brennstoff aus der Meßkammer 113 durch die Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung 17 eingespritzt.
Ensprechend der Anweisung bzw. dem Steuersignal zur Einspritzung von Brennstoff an die Brennstoff-Ein­ spritzvorrichtung 17 legt der Steuerschaltkreis 18 eine Betätigungsanweisung an die Ausführungseinheit 16 für arithmetische Berechnungen an, um den Betrag der Verschiebung des Verdrängungskörpers 112 entspre­ chend einer Einspritzung zu erfassen. Die Ausführungs­ einheit 16 für arithmetische Berechnungen berechnet dann die Volumenänderung der Meßkammer 113, d. h., die Brennstoff-Einspritzmenge aus der Brennstoff-Ein­ spritzvorrichtung 17. Nachdem eine vorgegebene An­ zahl von Einspritzungen gezählt sind, steuert die Steuer­ einheit 18 das Brennstoffversorgungs-Absperrorgan 13, um den Brennstoff in der Meßkammer 113 derart wie­ der aufzufüllen, daß das Volumen der Meßkammer 113 in zufriedenstellender Weise auf die Messung anspre­ chen kann. Die Steuerung des Wiederauffüllens von Brennstoff der Meßkammer 113 kann alternativ so durchgeführt werden, daß mit dem Steuerschaltkreis 18 erfaßt wird, ob das Volumen der Meßkammer 113 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Verdrän­ gungskörpers 112 unter einen vorgegebenen Wert ge­ fallen ist und daß ein Öffnungssignal an das Brennstoff­ versorgungs-Absperrorgan 13 angelegt wird.
Gemäß der Darstellung in Fig. 2 weist die Gas- Druckbeaufschlagungsvorrichtung 12 einen Stickstoff­ gas-Behälter oder eine Stickstoffgasflasche 121, eine Druckmindervorrichtung 122 für eine Druckabsenkung des von der Stickstoffgasflasche 121 zugeführten Gases und einen Druckregler 123 auf, mit welchem der Aus­ gangs-Gasdruck auf einem konstanten Wert gehalten wird. Das Stickstoffgas aus dem Druckregler 123 wird zu der Gasdruckkammer 111 des Meßabschnittes durch eine Rohrleitung 20 geleitet.
Der Meßabschnitt 11 weist an einem unteren Bereich die Meßkammer 113 und ferner einen Brennstoffbehäl­ ter 115 auf, der einen Zylinder 114 aufweist, welcher vertikal oberhalb der Meßkammer 113 in dem Brenn­ stoffbehälter 115 angeordnet ist. Der Zylinder 114 steht mit der Meßkammer 113 derart in Verbindung, daß er einen Teil derselben bildet. Der Verdrängungskörper 112, der beispielsweise als Kolben ausgebildet ist, ist in den Zylinder 114 eingeführt. Der Bewegungs- bzw. Ver­ drängungskörper 112 ist zwischen einem oberen und einem unteren Anschlag 116 und 117, welche in einem oberen bzw. einem unteren Bereich des Zylinders 114 ausgebildet sind, hin- und herbeweglich. Die vertikale Position des Verdrängungskörpers 112 wird durch das Volumen des Brennstoffes 21 in der Meßkammer 113 festgelegt. Die abgedichtete Gasdruckkammer 111 ist entsprechend der oberen Ausnehmung des Zylinders 114 des Brennstoffbehälters 115 ausgebildet. Die Rohr­ leitung 20 steht mit der Gasdruckkammer 111 in Verbin­ dung.
Der Bewegungssensor 15 ist an der oberen Oberflä­ che des Brennstoffbehälters 115 mittels eines Stützpfo­ stens 151 in der Gasdruckkammer 111 befestigt. Der Bewegungssensor 15 weist einen beweglichen, schwer­ kraftbedingt anliegenden Kontaktkörper bzw. Anlage­ körper 152 (free-dropping contact member) auf, der an der oberen Oberfläche des Verdrängungskörpers 112 anliegt. Somit wird der Anlagekörper 152 bei vertikaler Bewegung des Verdrängungskörpers 112 bewegt und der Betrag der Verschiebung des Anlagekörpers 152 wird durch den Bewegungssensor 15 erfaßt, der ein elektrisches Signal erzeugt, welches den Betrag dar­ stellt. Beispielsweise erzeugt der Bewegungssensor 15 Impulse mit einer Phasendifferenz von 90° entspre­ chend der Bewegung des Kontaktkörpers 152 nach oben und nach unten und entsprechend dem Betrag der Bewegung. Insbesondere wird ansprechend auf eine Be­ wegung um 0,1 µm des Anlagekörpers 152 ein Impuls erzeugt. Dieser Impuls ist als Aufwärts-Impuls oder als Abwärts-Impuls mit einer Phasendifferenz von 90° ent­ sprechend der Aufwärts- bzw. Abwärts-Bewegung des Anlagekörpers 152 ausgebildet. Der Aufwärts-Impuls oder der Abwärts-Impuls als ein Bewegungssignal wird durch einen Verstärker 22 verstärkt, geformt und an die Ausführungseinheit 16 für arithmetische Berechnungen angelegt.
Der Aufbau des Bewegungssensors 15 ist nicht auf die oben beschriebene Ausbildung beschränkt und ver­ schiedene andere, an sich bekannte Ausbildungen kön­ nen verwendet werden. Beispielsweise kann ein Ultra­ schall-Meßgeber oder ein Laser-Meßgeber für das Er­ fassen des Betrages der Verschiebung des Verdrän­ gungskörpers 112 direkt ohne Anlagekörper verwendet werden. Anstelle dessen kann der Betrag der Verschie­ bung des Anlagekörpers 152 durch einen Differenzier- Umsetzer, einen Wirbelstrom-Bewegungssensor oder dergleichen erfaßt werden.
Die Ausführungseinheit 16 für arithmetische Berech­ nungen empfängt einen Aufwärts-Impuls oder einen Abwärts-Impuls von dem Bewegungssensor 15 als ein Bewegungssignal, wie auch Zeitsteuersignale, die den Zeitpunkt des Startes und des Endes der Messung dar­ stellen, aus dem Steuerschaltkreis 18. Entsprechend die­ sen Zeitsteuersignalen berechnet die Ausführungsein­ heit 16 eine Volumenänderung der Meßkammer 113, die dem erfaßten Betrag der Verschiebung des Anlagekör­ pers 152 entspricht. Die ermittelte Änderung wird digi­ tal durch eine Anzeigevorrichtung 23 angezeigt. Der Steuerschaltkreis 18 weist einen Brennstoffversor­ gungs-Steuerschalter 181 und einen Steuerschalter 182 für den Start der Messung auf. Bei Niederdrücken des Brennstoffversorgungs-Steuerschalters 181 durch eine Bedienperson legt der Steuerschaltkreis 18 ein Öff­ nungssignal an das Brennstoffversorgungs-Absperror­ gan 13 an. Das Brennstoffversorgungs-Absperrorgan 13 steht mit der Brennstoffversorgungseinrichtung 14 in Verbindung, die aus einem Brennstoff-Vorratsbehälter 141, einer Förderpumpe 142 und einem Druckregler 143 besteht. Wenn das Brennstoffversorgungs-Absperror­ gan 13 geöffnet wird, wird Brennstoff unter Druck zu der Meßkammer 113 geleitet. Die Brennstoff-Einspritz­ vorrichtung 17 ist an der Meßkammer 113 befestigt, und Brennstoff wird zu der Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 unter dem Druck der Gasdruckkammer 111 geleitet. Die Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 wird durch ein Steuersignal aus dem Steuerschaltkreis 118 geöffnet, um zu der Meßkammer 113 geleiteten Brennstoff einzu­ spritzen.
Ein Luftauslaß-Absperrorgan 118 für das Ablassen von Luft aus der Meßkammer 113 nach außen ist in dem Zylinder 114, welcher den Verdrängungskörper 112 auf­ nimmt, angeordnet. An dem oberen Totpunkt, an wel­ chem der Verdrängungskörper 112 an dem oberen An­ schlag 116 anliegt, steht das Luftauslaß-Absperrorgan 118 mit der Meßkammer 113 in Verbindung. Ein Brenn­ stoffablaß-Absperrorgan 119 für das Ablassen von Brennstoff, welcher durch den Verdrängungskörper 112 ausgelaufen ist, ist an der Gasdruckkammer 111 ange­ bracht.
In Fig. 3 ist der Grundaufbau der Ausführungseinheit 16 für arithmetische Berechnungen bzw. Funktionen dargestellt. Die Ausführungseinheit 16 weist eine Zähl­ vorrichtung 160 auf, die die Aufwärts-Impulse oder die Abwärts-Impulse zählt, deren Anzahl den Betrag der Bewegung des Verdrängungskörpers 112 entspricht, welcher durch den Bewegungssensor 15 erfaßt wird. Die Zähldaten der Zählvorrichtung 160 werden durch eine Anzeigevorrichtung 161 angezeigt und auch zu einem ersten Speicher 162 geleitet. Die Speicherdaten "Vn + 1" in dem ersten Speicher 162 werden zu einem zweiten Speicher 163 geleitet, und werden ferner zu einem Arithmetikfunktions-Schaltkreis 164 zusammen mit Speicherdaten "Vn" des zweiten Speichers 163 geleitet.
Die Ausführungseinheit 16 für arithmetische Berech­ nungen weist ferner einen Operations-Steuerschaltkreis 165 auf, der eine Operationsanweisung von dem Steuer­ schaltkreis 18 empfängt. Der Operations-Steuerschalt­ kreis 165 legt Operationsanweisungen an den Arithme­ tikfunktions-Schaltkreis 164, Abspeicheranweisungen an den ersten und den zweiten Speicher 162 und 163 und eine Löschanweisung an die Zählvorrichtung 160. Der Operations-Steuerschaltkreis bzw. Funktionsablauf- Steuerschaltkreis 165 empfängt numerische Daten N von einem Zahleneinstell-Schaltkreis 166, wobei N eine Zahl aus dem Bereich von 1 bis 9999 ist.
Operations- bzw. Arbeitsdaten "qn" aus dem Arith­ metikfunktions-Schaltkreis 164 werden an einen Addie­ rer/Speicher 167 angelegt, der eine Anweisung bzw. ein Signal von dem Operations-Steuerschaltkreis 165 emp­ fängt. Summendaten "Σqn" aus dem Addier/Speicher 167 werden an einen Mittelwert-Berechnungsschalt­ kreis 168 zusammen mit den numerischen Daten aus dem Zahleneinstell-Schaltkreis 166 angelegt. Der Mit­ telwert-Berechnungsschaltkreis 168 berechnet den Mit­ telwert des Betrages von Brennstoff pro Einspritzung, und der ermittelte Mittelwert "Σqn/N' wird durch die Anzeigevorrichtung 23 angezeigt.
In einer Durchflußmengen-Meßvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau werden die Funktionsab­ läufe für die Vorbereitung der Messung zunächst durch­ geführt. Während dieser Vorbereitungen ist die Brenn­ stoff-Einspritzvorrichtung 17 auf einem Befestigungs­ loch befestigt, welches mit der Meßkammer 113 in Ver­ bindung steht; daraufhin wird der Brennstoffversor­ gungs-Steuerschalter 181 betätigt. Dann wird ein Brennstoffversorgungs-Steuersignal zu dem Brenn­ stoffversorgungs-Absperrorgan 13 von dem Steuer­ schaltkreis 18 geleitet, um Brennstoff in die Meßkam­ mer 113 unter einem Druck einzugeben, der durch den Druckregler 143 vorgegeben ist. Die Meßkammer 113 wird somit mit Brennstoff gefüllt, und der Verdrän­ gungskörper 112 wird nach oben bewegt, bis er an den oberen Anschlag 116 anstößt. Wenn das Luftauslaß-Ab­ sperrorgan 118 zu diesem Zeitpunkt geöffnet ist, wird Luft, die sich in der Meßkammer 113 befindet, abgelas­ sen. Dieses Luftablassen kann weggelassen werden, wenn kein Gas in der Meßkammer 113 vorliegt. Das Volumen des Gases in der Meßkammer 113 kann durch den Betrag der Abwärtsbewegung des Verdrängungs­ körpers 112 beim Schließen des Luft-Ablaßventiles 118 und des Brennstoffversorgungs-Absperrorganes 13 er­ faßt werden. Die Elastizität der Luft ist erheblich größer als die der Flüssigkeit. Daher kann die Volumenabnah­ me der Meßkammer 113 (welche durch das Luftvolu­ men bestimmt ist) infolge des Druckes P in der Gas­ druckkammer 111 nach dem Schließen des Luftablaß- Absperrorganes 118 und des Brennstoffversorgungs Ab­ sperrorganes 13 durch den Betrag der Abwärtsbewe­ gung des Verdrängungsköpers 112 erfaßt werden.
Nachdem die Luft in der Meßkammer 113 abgelassen ist, wird das Luftablaß-Absperrorgan 118 geschlossen, und die Meßkammer 113 ist mit Brennstoff versorgt. Der Brennstoffversorgungs-Steuerschalter 181 wird freigegeben, und das Brennstoffversorgungs-Absperr­ organ 13 wird geschlossen. Die Vorderflanke des Brenn­ stoffversorgungs-Steuersignales aus dem Steuerschalt­ kreis 18 wird durch den Operations Steuerschaltkreis 165 der Ausführungseinheit 16 für arithmetische Be­ rechnungen erfaßt, und die Zählvorrichtung 160 wird gelöscht. Zugleich wird Stickstoffgas aus der Stickstoff­ gasflasche 121 durch die Druckmindervorrichtung 122 auf einen spezifischen Druck druckentlastet, welcher durch den Druckregler 123 vorgegeben ist. Das Stick­ stoffgas, dessen Druck eingestellt ist, wird dann zu der Gasdruckkammer 111 geleitet, um das Innere der Gas­ druckkammer 111 unter einen vorgegebenen Druck zu setzen.
Wenn der Steuerschalter 182 für den Start der Mes­ sung nach diesen Vorbereitungen betätigt wird, wird ein Treibersignal mit einer Pulsbreite Tw und einer Periode Tt, wie es in Fig. 4A dargestellt ist, und ein Zeitsteuersi­ gnal für die Steuerung der Ausführungseinheit 16 für arithmetische Berechnungen, wie es in Fig. 411 darge­ stellt ist erzeugt. Das Steuersignal wird zu der Brenn­ stoff-Einspritzvorrichtung 17 geleitet, um sie zu öffnen. Dann wird der Brennstoff in der Meßkammer 113 auf den in der Gasdruckkammer 111 vorliegenden Druck über den Verdrängungskörper 112 eingestellt, und da­ durch Brennstoff aus der Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung 17 eingespritzt.
Unter der Voraussetzung, daß der Verdrängungskör­ per 112 mit einer hinreichend geringen Geschwindigkeit im Vergleich mit der Druckfortpflanzungsgeschwindig­ keit des Gases bewegt wird, ergibt sich die Variation bzw. Änderung εp in dem Druck. P, welcher auf den Verdrängungskörper 112 wirkt, in folgender Weise:
εp = (PO - P)/PO = (A.Δx)/(VO + A.Δx)
wobei bedeutet
PO: Anfangsdruck in der Gasdruckkammer 111,
VO: Anfangsvolumen der Gasdruckkammer 111
Δx: Verschiebung des Verdrängungskörpers 112,
A: Querschnittsfläche des Verdrängungskörpers 112, und
P: Druck in der Gasdruckkammer 111 nach der Bewe­ gung des Verdrängungskörpers 112.
Aus obiger Gleichung kann, wenn das Volumen VO der Gasdruckkammer 111 hinreichend groß im Ver­ gleich mit dem verdrängten Volumen (A . Δx) des Ver­ drängungskörpers 112 gemacht wird, die Änderung des Druckes vernachlässigt werden, und es kann angenom­ men werden, daß ein konstanter Druck auf den Ver­ drängungskörper 112 wirkt.
Die oben beschriebene Vorrichtung wurde einem Test auf ihr Betriebsverhalten mit den folgenden Bedin­ gungen unterzogen. Die Querschnittsfläche des Ver­ drängungskörpers war 2 cm2; das Gewicht des Verdrän­ gungskörpers war 16 g; das Volumen des Verdrän­ gungskörpers war 4 cm3; das Gleitspiel des Verdrän­ gungskörpers war 10 µm; das Volumen der Gasdruck­ kammer war 10 l; der Druck in der Gasdruckkammer war 3 kg/cm2; die Auflagelast eines linearen Meßstabes (Bewegungssensor) betrug 20 g; die Pulsbreite Tw be­ trug 2,5 msec, die Periode Tt betrug 20 msec; die Ein­ spritzrate betrug etwa 5 mm3/Impuls; der Brennstoff war ein trockenes Lösungsmittel. Der Druckabfall in der Meßkammer 113 während der Einspritzdauer (der Zeit "offen") der Brennstoff-Einspritzvorrichtung war gerin­ ger als 0,4% des Anfangsdruckes.
Der Brennstoff-Leckverlust an dem Verdrängungs­ körper 112 während der einspritzfreien Zeit kann aus der Abwärtsgeschwindigkeit des Verdrängungskörpers 112 berechnet werden. Da der Verdrängungskörper 112 dem Gasdruck unterworfen ist, ist die Größe der Ab­ wärtsgeschwindigkeit des Verdrängungskörpers 112 unabhängig von dem Betrag des Druckes P und abhän­ gig von dem Gewicht des Verdrängungskörpers 112, der Auflagelast durch den Bewegungssensor 15, das Gleit­ spiel, die Querschnittsfläche des Verdrängungskörpers, die Viskosität und das spezifische Gewicht des Brenn­ stoffes usw. Daher kann das Betriebsverhalten der Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 in zufriedenstellen­ der Weise unter konstantem Vorlagedruck ermittelt werden.
In Übereinstimmung mit der Einspritzmenge der Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 wird der Verdrän­ gungskörper 112 unter Steuerung bewegt, und der An­ lagekörper 152 des Bewegungssensors 15 wird mit einer Freifall-Geschwindigkeit, dem Verdrängungskörper 112 folgend, bewegt.
Der Bewegungssensor 15 erzeugt Bewegungsimpul­ se, die der Bewegung des Anlagekörpers 152 entspre­ chen. Der Verstärker 22 erzeugt Bewegungsimpulse mit einer Pulsbreite von beispielsweise 2,5 msec für eine Bewegung von 0,1 µm. In diesem Falle werden Auf­ wärts- oder Abwärtsimpulse entsprechend der Bewe­ gungsrichtung des Anlagekörpers erzeugt. Diese Auf­ wärts- oder Abwärtsimpulse werden durch die Zählvor­ richtung 160 der Ausführungseinheit 16 für arithmeti­ sche Berechnungen aufwärts oder abwärts gezählt.
Die Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 wird - de­ taillierter gesehen - durch das Steuersignal, wie es in Fig. 4A dargestellt ist, gesteuert. Nach einer gewissen Zeitverzögerung wird die Einspritzung gesteuert, wie es in Fig. 4C dargestellt ist, um den Verdrängungskörper 112 zu bewegen, wie es durch die durchgezogene Linie in Fig. 4D angedeutet ist. Dann folgt der Anlagekörper des Bewegungsfühlers 15 der Bewegung des Verdrän­ gungskörpers 112, wie es durch die gestrichelte Linie in Fig. 4D dargestellt ist. In Übereinstimmung mit der Be­ wegungsrichtung des Anlagekörpers werden die Auf­ wärts-Impulse oder Abwärts-Impulse, wie sie in den Fig. 4E und 412 dargestellt sind, erzeugt.
Wie schon beschrieben, zählt die Zählvorrichtung 160, ansprechend auf Aufwärts-Impulse aufwärts, und abwärts, entsprechend auf Abwärts-Impulse, um Zähl­ daten zu erzeugen, die der Bewegung des Kontaktkör­ pers des Bewegungssensors 15 entsprechen. Die Zähl­ daten werden durch die Anzeigevorrichtung 161 ange­ zeigt. Ansprechend auf die Hinterflanke des Zeitsteuer­ signales aus dem Steuerschaltkreis 18, wie es in Fig. 4B dargestellt ist, erzeugt der Operations-Steuerschaltkreis 165 einen Speicherimpuls, um die Zähldaten der Zähl­ vorrichtung 160 in dem ersten Speicher 162 abzuspei­ chern, und um die unmittelbar vorhergehenden Zählda­ ten, die in dem ersten Speicher 162 bgespeichert sind, zu dem zweiten Speicher 163 zu übertragen. Somit spei­ chert der erste Speicher 162 die Speicherdaten "Vn+1" entsprechend der Verschiebung "Xn+1" der aktuellen Einspritzung, und der zweite Speicher 163 die Speicher­ daten " Vn" entsprechend der Verschiebung "Xn" der un­ mittelbar vorhergehenden Einspritzung ab. Der Arith­ metikfunktions-Schaltkreis 164 berechnet:
qn = A(Vn+1 - Vn)
wobei bedeutet
A: Querschnittsfläche des Verdrängungskörpers 112, und
qn: Arbeitsdaten, die das Volumen des Brennstoffes dar­ stellen, der pro Einspritzung der Brennstoff-Einspritz­ vorrichtung 17 eingespritzt werden.
Ein Meßzyklus für den Betrag des Brennstoffes, der pro Einspritzung der Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 eingespritzt wird, wird auf diese Weise durchgeführt. Die Messungen werden laufend wiederholt, und die Ar­ beitsdaten qn aus dem Arithmetikfunktions-Schaltkreis 164 werden in dem Addierer/Speicher 167 für die An­ zahl von Malen entsprechend den numerischen Daten N akkumuliert, welche durch den Zahleneinstell-Schalt­ kreis 166 eingestellt sind. Die Summendaten "Σqn" aus dem Addierer/Speicher 167 werden durch N mittels des Mittelwert-Berechnungsschaltkreises 168 dividiert, um den Mittelbetrag des bei N Einspritzungen eingespritz­ ten Brennstoffes zu berechnen. Der so ermittelte Mittel­ wert wird durch die Anzeigevorrichtung 23 angezeigt. Wenn die Messungen für N Einspritzungen abgeschlos­ sen sind, wird ein Messungs-Endesignal durch den Ope­ rations-Steuerschaltkreis 165 erzeugt. Der Steuerschalt­ kreis 18 bricht die Erzeugung von Steuersignalen bzw. Antriebssignalen und Zeitsteuersignalen ab und schließt so den Meßvorgang ab.
Wenn der Verdrängungskörper 112 den unteren An­ schlag 117 erreicht, wird der Brennstoffversorgungs- Steuerschalter 181 betätigt, um Brennstoff zu der Meß­ kammer 113 zu leiten und so die Messung erneut zu starten.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Querschnittsflä­ che des Verdrängungskörpers 112 2 cm2, und die Auflö­ sung des Bewegungssensors 15 beträgt 0,1 µm. Daher ergibt sich die Meßauflösung der Einspritzrate wie folgt:
2 × 102 × 0,1 × 10-3mm3 = 0,02 mm3 = 2 × 10-5 cm3
Das dieser Menge entsprechende Gewicht kann wie folgt berechnet werden:
0,7 g/cm3 × 2 × 10-5cm3 = 14 µg,
wenn das spezifische Gewicht des Brennstoffes etwa 0,7 g/cm3 ist. Diese Auflösung stellt eine etwa 80fache Ver­ besserung gegenüber den 1 mg bei bekannten Meßvor­ richtungen dar.
Wenn ein Laser in dem Bewegungssensor 15 verwen­ det wird, um eine Auflösung von 0,01 µm zu erreichen, wird eine Gesamtauflösung von 1,4 µg erreicht, was bislang mit bekannten Meßvorrichtungen unerreichbar war.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann, da eine lineare Skala für den Bewegungssensor 15 verwendet wird, eine Auflagebelastung auf den Ver­ drängungskörper 112 wirken; andernfalls kann der Auf­ lagekörper der Bewegung des Verdrängungskörpers 112 nicht folgen, die die Geschwindigkeit des freien Fal­ les übersteigt. Wenn jedoch der Anlagekörper 152 weg­ gelassen wird, und ein berührungsfreies Bewegungs-Er­ fassungselement, wie beispielsweise ein Laser- oder Spaltensensor (gap sensor) verwendet wird, kann die Bewegung des Verdrängungskörpers 112 unabhängig von der Geschwindigkeit des Verdrängungskörpers 112 und ohne eine Last auszuüben erfaßt werden. In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Bewe­ gungssensor 15 ein inkrementierender bzw. relativer Sensor. Wenn jedoch ein Absolutbewegungs-Sensor verwendet wird, kann die Zählvorrichtung 160 der Aus­ führungseinheit 16 für arithmetische Funktionen weg­ gelassen werden. Ferner wird in diesem Ausführungs­ beispiel eine Brennstoffmenge während der Zeit einge­ spritzt, in welcher ein Puls, der eine bestimmte Pulsbrei­ te aufweist, anliegt. Wenn jedoch die Impulsbreite des Steuersignales erhöht wird, und die Brennstoffmenge, die während einer Zeitdauer eingespritzt wird, die ge­ ringer als die Pulsbreite ist, berechnet wird, kann die Brennstoff-Einspritzgeschwindigkeit pro Zeiteinheit der Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 gemessen wer­ den.
In dem obigen Ausführungsbeispiel wird der Betrag von Brennstoff, der während der Einspritzung einge­ spritzt wird, erfaßt. Wenn jedoch die Bewegung des Verdrängungskörpers nach dem Schließen der Brenn­ stoff-Einspritzdüse 17 erfaßt wird, kann ein Leckbetrag von Brennstoff, der nach Schließen der Brennstoff-Ein­ spritzvorrichtung 17 auftritt, gemessen werden. Wenn das Verhältnis von Gewicht zu Volumen des Verdrän­ gungskörpers 112 gleich dem spezifischen Gewicht des Brennstoffs gemacht wird, wird die Belastung, die durch den Verdrängungskörper ausgeübt wird, infolge des Auftriebs zu Null, womit das Lecken von Brennstoff verhindert wird und die Antwortzeit des Verdrängungs­ körpers 112 verbessert wird. Der Verdrängungskörper 112 ist in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Kolben. Es kann auch ein Balg 112 A verwendet werden, wie in Fig. 5 dargestellt ist, um die Gasdruck­ kammer 111 und die Meßkammer 113 vollständig von­ einander zu trennen. Da in diesem Zustand kein Lecken auftritt, kann die Stickstoffgasflasche 121 weggelassen werden, wenn ein Gas unter einem spezifischen Druck ein für allemal in der Gasdruckkammer 111 als gleich­ bleibende Druckgasquelle eingeschlossen ist.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Gasquelle mit konstantem Druck durch Reduzie­ rung des Druckes des Stickstoffgases aus einer Stick­ stoffgasflasche auf einen Wert erhalten, der durch den Druckregler 123 eingestellt ist. Die Druckquelle kann jedoch auch dadurch erhalten werden, daß Umgebungs­ luft durch eine Pumpe komprimiert wird.
Die Kraftstoffversorgung und Messung werden in ge­ trennten Schritten in der oben beschriebenen Ausfüh­ rungsform durchgeführt. Jedoch kann ein Kraftstoffver­ sorgungs-Steuersignal, wie es in Fig. 6C dargestellt ist, zu einem vorgegebenen Zeitpunkt Td nach dem An­ triebs- bzw. Steuersignal erzeugt werden, welches in Fig. 6A dargestellt ist. Die Erzeugung des Brennstoff­ versorgungs-Steuersignales wird unterbrochen, wenn der Verdrängungskörper 112 eine bestimmte Position Xa erreicht. Wenn die Impulsbreite Tw' des Brennstoff­ versorgungs-Steuersignales kleiner als die AUS-Zeit­ dauer (Tt - Tw) des Steuersignales ist, kann der Brenn­ stoffbetrag, der durch die Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung 17 eingespritzt ist, für eine beliebige Anzahl von Einspritzungen aus der Differenz zwischen der Bewe­ gung Xno des Verdrängungskörpers 112 unmittelbar vor der Erzeugung des Steuersignales und der Bewegung Xn1 unmittelbar vor der Erzeugung des Brennstoffver­ sorgungs-Steuersignales gemessen werden, wie es in Fig. 6D dargestellt ist. Um die Impulsbreite Tw' zu ver­ mindern, wird der Druck in der Brennstoff-Versor­ gungseinrichtung 14 so eingestellt, daß er ausreichend viel größer als der interne Druck in der Meßkammer 113 ist, oder der Durchmesser des Absperrorganes des Brennstoffversorgungs Absperrorganes 13 wird erhöht. In Fig. 6B ist das Zeitsteuersignal dargestellt.
In der oben angegebenen Beschreibung wird ein Steuersignal an die Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 angelegt, um Brennstoff einzuspritzen, und eine einge­ spritzte Brennstoffmenge wird gemessen. Jedoch kann alternativ ein Aufbau, wie er in Fig. 7 dargestellt ist, verwendet werden, wenn ein fortwährendes, bzw. dau­ erndes Steuersignal an die Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung 17 angelegt wird, um fortwährend Brennstoff zu leiten, und eine Durchflußgeschwindigkeit wird in die­ sem Zustand gemessen.
In der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung weist der Meßabschnitt mindestens zwei Meßabschnitte 51a und 51b auf. jeder dieser Meßabschnitte 51a und 51b weist eine Gasdruckkammer 111, einen Verdrängungskörper 112 und eine Meßkammer 113 auf, wie sie anhand von Fig. 1 und 2 beschrieben worden sind. Ein Schalt-Ab­ sperrorgan 52 wird geschaltet, um die Meßkammer mit einem der Meßbereiche 51a und 51b mit der Brennstoff- Einspritzvorrichtung 17 in Verbindung zu bringen. In der Zeitperiode T1 läßt das Schalt-Absperrorgan 52 den Meßabschnitt 51a mit der Brennstoff-Einspritzvor­ richtung 17 in Verbindung stehen, um Druck auf die Brennstoff-Einspritzvorrichtung 17 mittels des Meßab­ schnittes 51a auszuüben, und um den Brennstoffbetrag zu messen, der durch die Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung 17 eingespritzt wird. Zur gleichen Zeit wird ein Brennstoffversorgungs-Steuersignal an den Meßab­ schnitt 51b angelegt, um die Versorgung mit Brennstoff durchzuführen. In der Zeitperiode T2 läßt das Schalt- Absperrorgan 52 den Meßabschnitt 51b mit der Brenn­ stoff-Einspritzvorrichtung 17 in Verbindung treten, um die Brennstoffmenge zu messen, die durch die Brenn­ stoff-Einspritzvorrichtung 17 eingespritzt wird. Zur gleichen Zeit wird ein Brennstoffversorgungs-Steuersi­ gnal an einen Meßabschnitt 51a angelegt, um die Brenn­ stoffversorgung sicherzustellen und um die Messung ei­ ner Durchflußmenge von Brennstoff zu erlauben, die kontinuierlich durch die Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung 17 eingespritzt wird.
In Fig. 8A ist ein Schaftsignal des Schalt-Absperror­ ganes 52 der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung darge­ stellt, und in Fig. 8B und 8C sind Zustände des Verdrän­ gungskörpers in den Meßabschnitten 51a und 51b dar­ gestellt. In den Fig. 8D und 8E sind Brennstoffversor­ gungs-Steuersignale dargestellt, die an die Brennstoff­ versorgungs-Absperrorgane 13a bzw. 13b für das Ver­ sorgen mit Brennstoff aus der Brennstoff-Versorgungs­ einrichtung 14 zu den Meßabschnitten 51a und 51b an­ gelegt werden.

Claims (19)

1. Verfahren zum Messen einer aus einer Brennstoff-Ein­ spritzvorrichtung (17) austretenden Brennstoffmenge, bei dem das Volumen einer mit der Brennstoff-Einspritzvorrich­ tung in Verbindung stehenden Meßkammer (113) durch die Lage eines Verdrängungskörpers bestimmt wird, und die Lageände­ rung des Verdrängungskörpers einer erfaßten Volumenänderung der Meßkammer entspricht, mit den folgenden Schritten:
  • a) Füllen der Meßkammer (113) mit einer vorgegebenen Brenn­ stoffmenge,
  • b) Unterbrechen der Brennstoffzufuhr, wenn die Meßkammer (113) mit der vorgegebenen Brennstoffmenge gefüllt ist,
  • c) Beaufschlagen des Verdrängungskörpers (112) mit Gasdruck in Richtung auf die Meßkammer (113).
  • d) Erfassen der Lageänderung des Verdrängungskörpers (112) aufgrund einer Volumenverringerung der Meßkammer (113),
gekennzeichnet durch
  • a) Veranlassen der Brennstoff-Einspritzvorrichtung (17), für eine vorbestimmte Zeitdauer eine Brennstoff-Ein­ spritzung nach außen durchzuführen, unter Entnahme des einzuspritzenden Brennstoffs aus der Meßkammer (113), und
  • b) Berechnen der eingespritzten Brennstoffmenge für jeden einzelnen Einspritzvorgang in Abhängigkeit von der La­ geänderung des Verdrängungskörpers (112).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Brennstoff-Einspritzvorrichtung für das Einspritzen des Brennstoffes durch einen Steuerimpuls mit einer vorgegebenen Pulsbreite gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine vorgegebene Anzahl von Steuer­ impulsen nacheinander erzeugt wird, und daß die Brennstoff-Einspritzvorrichtung entsprechend der vorgegebenen Anzahl von Steuerimpulsen gesteu­ ert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Steuerimpuls ein Signal mit einer hinreichend langen Dauer ist, um kontinuierli­ chen Fluß des Brennstoffes aus der Brennstoff-Ein­ spritzvorrichtung zu erlauben.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Füllschrittes wiederholt durch die Unterscheidung einer Brennstoffmenge von dem Betrag der Ver­ schiebung des Verdrängungskörpers durchgeführt wird.
6. Verwendung einer Vorrichtung mit:
  • 1. einer auf einen konstanten Druck gesetzten Gasdruckkam­ mer,
  • 2. einer Meßkammer für Brennstoff, die an die Gasdruckkam­ mer angrenzend ausgebildet ist und mit der Brennstoff- Einspritzvorrichtung in Verbindung steht,
  • 3. einem Verdrängungskörper zur Trennung der Meßkammer von der Gasdruckkammer, wobei der Verdrängungskörper mit dem konstanten Druck des Gases in der Gasdruckkammer beaufschlagt ist,
  • 4. einem Bewegungssensor für das Erfassen der durch eine Volumenänderung des Brennstoffs in der Meßkammer be­ dingten Lageänderung des Verdrängungskörpers, und
  • 5. einem Steuerschaltkreis für das Messen des Betrages der Lageänderung des Verdrängungskörpers aus Erfassungssi­ gnalen des Bewegungssensors,
  • 6. wobei der Verdrängungskörper ständig gegen die Oberflä­ che des Brennstoffs gedrückt ist,
zum Messen einer von der Brennstoff-Einspritzvorrichtung während eines einzelnen Einspritzvorgangs abgegebenen Brennstoffmenge dadurch,
daß der Brennstoff vor dem Einspritzvorgang der Brennstoff- Einspritzvorrichtung zu einer Aufbewahrung in die Meßkammer eingebracht wird,
daß die Brennstoff-Einspritzvorrichtung die einzuspritzende Brennstoffmenge der Meßkammer entnimmt und nach außen hin abgibt, und
daß die während des Einspritzvorgangs mittels des Bewe­ gungssensors und des Steuerschaltkreises gemessene Lageän­ derung des Verdrängungskörpers durch eine Volumenverringe­ rung des Brennstoffs in der Meßkammer hervorgerufen wird.
7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei eine Mehrzahl von Meßabschnitten (51a, 51b),die die Gasdruckkammer (111), die Meß­ kammer (113), den Verdrängungskörper (112) und den Bewegungssensor (15) aufweisen, zueinander parallel entsprechend der Brennstoff-Einspritzvor­ richtung (14) angeordnet ist, und daß die Mehrzahl von Meßabschnitten (51a, 51b) mit der Brennstoff­ einspritzvorrichtung über ein Schalt-Absperrorgan (S2) in Verbindung steht.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei ein Verdrängungs­ körper (112) einen Kolben aufweist, der in einem Zylinder (114) der Meßkammer (113) eingeführt ist.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Verdrängungs­ körper (112) einen Balg (112A) aufweist der zum Teil den Zylinder (114) der Meßkammer (113) be­ stimmt.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei Gas mit einem kon­ stanten Druck an die Gasdruckkammer (111) von einer Druckqelle angelegt wird.
11. Verwendung nach Anspruch 10, wobei die Druckquelle einen Hoch­ druck-Gasbehälter, eine Druckmindervorrichtung (122) für die Reduzierung eines hohen Gasdruckes aus dem Gasbehälter sowie einen Druckregler (123) für die Einstellung eines konstanten Druckes des Gases mit vermindertem Druck aufweist.
12. Verwendung nach Anspruch 10, wobei die Druckquelle eine Kompres­ sionsvorrichtung aufweist.
13. Verwendung nach Anspruch 11, wobei der Hochdruck-Gasbehälter mit Stickstoffgas gefüllt ist.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei der Steuerschaltkreis (18) ein Antriebs- bzw. Steuersignal für das Betäti­ gen der Brennstoff-Einspritzvorrichtung (17) er­ zeugt und den Betrag der translatorischen Bewe­ gung des Erfassungssensors (15) erfaßt, um die Be­ rechnung der Einspritzgeschwindigkeit zu steuern.
15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei das durch den Steuerschaltkreis (18) erzeugte Steuersignal eine vorgegebene An­ zahl von Impulsen aufweist, die nacheinander er­ zeugt werden, und daß der Steuerschaltkreis (18) den Betrag der Verschiebung des Bewegungssen­ sors (15) in Einheiten einer vorgegebenen Anzahl von Steuerimpulsen erfaßt.
16. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das durch den Steuerschaltkreis (18) erzeugte Steuersignal ein Si­ gnal einer Dauer aufweist, mit welcher Brennstoff aus der Brennstoff-Einspritzvorrichtung (17) konti nuierlich einspritzbar ist.
17. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, wobei der Bewegungssen­ sor (15) eine Vorrichtung für das Erfassen einer Hin- und Herbewegung des Verdrängungskörpers (112) und eine Vorrichtung aufweist, mit welcher ein Betrag der Hin- und Herbewegung der Erfas­ sungsvorrichtung in einen Aufwärts-Impuls und ei­ nen Abwärt-Impuls entsprechend einer Richtung der Hin- und Herbewegung umwandelbar ist.
18. Verwendung nach Anspruch 17, wobei die Erfassungsvorrichtung einen gewichtsbelasteten Anlagekörper (152) aufweist, der in Anlage mit einer oberen Oberfläche des Ver­ drängungskörpers (112) ist, welcher bewegt wird.
19. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, wobei der Verdrängungs­ körper (112) derart ausgebildet ist, daß sein Ge­ wicht pro Volumeneinheit gleich dein spezifischen Gewicht des Brennstoffes in der Meßkammer (113) ist.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3681576D1 (de) * 1985-12-09 1991-10-24 Toyota Motor Co Ltd Messeinrichtung zum messen einer brennstoffeinspritzmenge.
US4798084A (en) * 1985-12-09 1989-01-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Measuring device for measuring a fuel injection quantity
DE3916419C2 (de) * 1989-05-19 1994-05-11 Daimler Benz Ag Elektromagnetisch gesteuerte Meßvorrichtung zur volumetrischen Messung von Einspritzmengen einer Dieseleinspritzpumpe
DE4414227C2 (de) * 1994-04-23 2000-04-27 Ind Engineering Systems Ag Ber Prüfvorrichtung für Einspritzventile
DE19726746C2 (de) * 1997-06-24 1999-05-06 Wtz Fuer Motoren Und Maschinen Verfahren zum Messen des Volumenstromes von Einspritzdüsen
DE10060477A1 (de) * 2000-12-06 2002-06-27 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzdüsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE10104798B4 (de) * 2001-02-02 2008-12-24 Sonplas Gmbh Messvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer von einem Ventil abgegebenen Einspritzmenge eines Fluids und/oder eines Einspritzmengenverlaufs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2810290A1 (de) * 1977-03-09 1978-09-14 Odolini Catullo S A S Di Rober Einrichtung zur messung und kontrolle der betriebsparameter von einspritzpumpen fuer dieselmotoren
JPS5458052A (en) * 1977-10-17 1979-05-10 Toyota Motor Co Ltd Device for measuring fuel injection nozzle discharge amount
DE2757318A1 (de) * 1977-12-22 1979-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum pruefen der dichtheit des oeffnungsdrucks von prueflingen
DE2611935C2 (de) * 1976-03-20 1986-05-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hydraulische Meßbrücke

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2611935C2 (de) * 1976-03-20 1986-05-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hydraulische Meßbrücke
DE2810290A1 (de) * 1977-03-09 1978-09-14 Odolini Catullo S A S Di Rober Einrichtung zur messung und kontrolle der betriebsparameter von einspritzpumpen fuer dieselmotoren
JPS5458052A (en) * 1977-10-17 1979-05-10 Toyota Motor Co Ltd Device for measuring fuel injection nozzle discharge amount
DE2757318A1 (de) * 1977-12-22 1979-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum pruefen der dichtheit des oeffnungsdrucks von prueflingen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Vortrag von F. Thoma, Daimler-Benz AG, Stuttgart, "Der Spritzmengen-Indikator, ein nützliches Meßgerät für die Entwicklung von Dieselmotoren", AMSE-Jahreskonferenz vom 29. April bis 02. Mai 1974, Houston, USA *

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