對用于動(dòng)態(tài)的燃料消耗量測量的設(shè)備進(jìn)行功能檢驗(yàn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對用于動(dòng)態(tài)的燃料消耗量測量的設(shè)備進(jìn)行功能檢驗(yàn)的方法，其中在設(shè)置用于實(shí)際測量動(dòng)態(tài)的燃料消耗量的流量傳感器上記錄在規(guī)定的參考流量的情況下的參考測量值并且將其與期望的測量值比較。
【背景技術(shù)】
[0002]為內(nèi)燃機(jī)的研宄和開發(fā)特別重要的是實(shí)時(shí)并且精確地測量燃料消耗量-其為每單位時(shí)間實(shí)際引入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的燃料質(zhì)量。在檢驗(yàn)狀態(tài)或者相應(yīng)的使用中的內(nèi)燃機(jī)的液體燃料(例如汽油或者柴油)供給通常從燃料槽通過重力或者借助燃料泵向用于測量燃料注入的消耗量傳感器和另外的調(diào)節(jié)單元供給，其中一方面借助泵并且在必要時(shí)借助壓力調(diào)節(jié)器設(shè)定需要的燃料過壓或者負(fù)壓另一方面并且首先使用熱交換器設(shè)定規(guī)定的燃料溫度。在這種情況下最重要的部件當(dāng)然是設(shè)置用于實(shí)際測量動(dòng)態(tài)的燃料消耗量的流量傳感器，因此它的正確的功能至少必須不時(shí)地檢驗(yàn)。為此通常提供一個(gè)參考流量，它的流通率已知和/或可調(diào)節(jié)并且在這種情況下實(shí)際測量的測量值可以與其比較。
[0003]所述提供參考流量雖然能夠使得以有利的方式進(jìn)行流量傳感器的絕對的校準(zhǔn)，但是需要大規(guī)模的和相應(yīng)花費(fèi)大的準(zhǔn)備和附加的方法步驟，它們不適合或者阻礙整個(gè)設(shè)備的快速的功能檢驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的任務(wù)是改進(jìn)開頭提到的類型的方法，使得例如在用于消耗量測量的設(shè)備的每次運(yùn)行中都能夠執(zhí)行快速的功能檢驗(yàn)，而不需要為流量傳感器的絕對的校準(zhǔn)以較大的時(shí)間間隔進(jìn)行大規(guī)模的準(zhǔn)備或者對設(shè)備進(jìn)行附加的改裝和擴(kuò)建。
[0005]根據(jù)本發(fā)明該任務(wù)如下解決，通過系統(tǒng)泵在不同的頻率下的連續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生至少兩個(gè)參考流量，該系統(tǒng)泵本來設(shè)置用于該設(shè)備中的受控的燃料流通，并且比較由獲得的不同的參考測量值確定的梯度與系統(tǒng)泵的已知的特性曲線的梯度。由此根本不需要任何附加的設(shè)備花費(fèi)和用于燃料消耗量測量的設(shè)備的改建，系統(tǒng)泵的特性曲線或者系統(tǒng)泵的特性曲線的規(guī)定流通量與泵的頻率或者轉(zhuǎn)速的相關(guān)性的梯度大多從制造商的數(shù)據(jù)頁中知曉或者能夠以簡單的方式事先在相應(yīng)的測量序列中確定。由于系統(tǒng)泵的特性曲線的梯度既不取決于系統(tǒng)壓力，也不取決于輸送的介質(zhì)，所以兩個(gè)參考測量值之間的差可以直接與系統(tǒng)泵的已知的特性曲線的梯度比較，不必為流量傳感器的該簡單的功能檢驗(yàn)考慮任何一種運(yùn)行條件(壓力、介質(zhì)、...)。在確定這些參考測量值時(shí)有利地系統(tǒng)泵的總輸送量經(jīng)由流量傳感器繞行(即繞行流過流量傳感器)，而在正常運(yùn)行期間(在動(dòng)態(tài)的燃料消耗量測量的情況下)僅試樣的消耗量流過流量傳感器。這種改變要么自動(dòng)地或者也手動(dòng)地執(zhí)行，例如通過三通/二通換向閥，這僅輕微地提高附加的花費(fèi)。
[0006]在本發(fā)明的方法的另外優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，可以通過本來在設(shè)備的輸出側(cè)設(shè)置用于控制和保持系統(tǒng)壓力的壓力傳感器，在多個(gè)、尤其三個(gè)不同的泵頻率/參考流量的情況下記錄另外多個(gè)、尤其三個(gè)壓力，并且將這些壓力與對于這些泵頻率/參考流量而言所期望的壓力值比較。由此使用本發(fā)明的方法不僅能夠檢驗(yàn)流量傳感器的功能，而且也能夠測試系統(tǒng)泵的功能。系統(tǒng)泵在正確工作的情況下在輸出側(cè)為規(guī)定的泵頻率或者為所屬的參考流量提供規(guī)定的壓力。當(dāng)現(xiàn)在如所述使用已存在的、設(shè)置用于控制和保持系統(tǒng)壓力的壓力傳感器以為多個(gè)例如三個(gè)不同的泵頻率測量輸出側(cè)壓力時(shí)，能夠從這三個(gè)所屬的測量的壓力的標(biāo)準(zhǔn)偏差簡單地推斷出泵的正確的功能。
[0007]在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中建議，通過在優(yōu)先設(shè)置用于溫度調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)單元的輸出側(cè)設(shè)置的溫度傳感器，在多個(gè)、尤其三個(gè)不同的泵頻率/參考流量的情況下記錄多個(gè)、尤其三個(gè)溫度，并且將這些溫度與平均值的偏離用作關(guān)于調(diào)節(jié)單元的功能是否正確的證據(jù)。所述調(diào)節(jié)單元如所述另外負(fù)責(zé)燃料中的恒定的溫度，這是為獲得適宜的測量結(jié)果的前提。以所述方式能夠?yàn)槿齻€(gè)不同的流通率(泵頻率)非常簡單地確定溫度穩(wěn)定性。為此溫度通常在一個(gè)規(guī)定的等待時(shí)間后在設(shè)定了規(guī)定的泵頻率之后被測量，溫度離開平均值的最大偏差那時(shí)必須位于規(guī)定的范圍內(nèi)，當(dāng)這點(diǎn)對于所有三個(gè)參考流量(泵頻率)是這種情況時(shí)能夠由此得出溫度調(diào)節(jié)正確地起作用。
[0008]用于檢驗(yàn)泵功能和溫度調(diào)節(jié)的功能的壓力和溫度測量為簡單起見可以在相同的泵頻率/參考流量的情況下進(jìn)行，但是這點(diǎn)并不強(qiáng)制需要。
【附圖說明】
[0009]下面再根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1以示意圖表示用于動(dòng)態(tài)的燃料消耗量測量的一個(gè)示范的設(shè)備，圖2表示用于在根據(jù)圖1的設(shè)備上執(zhí)行本發(fā)明的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]該設(shè)備的正常的功能根據(jù)圖1:
[0011]通過燃料入口 A，燃料從家庭工程管線進(jìn)入燃料測量系統(tǒng)然后通過出口 B通向一個(gè)這里未表示的內(nèi)燃機(jī)。前循環(huán)泵I以在變頻器10內(nèi)設(shè)定的頻率轉(zhuǎn)動(dòng)并且由此產(chǎn)生在壓力調(diào)節(jié)器2上設(shè)定的預(yù)壓力，該預(yù)壓力對于流量傳感器3的功能而言是需要。壓力調(diào)節(jié)器4設(shè)定所謂的回流壓力，如果在具有回流的內(nèi)燃機(jī)上使用測量系統(tǒng)的話(未圖示)。系統(tǒng)泵6 (這里是測量循環(huán)泵)以在變頻器11上的設(shè)定頻率轉(zhuǎn)動(dòng)并且由此產(chǎn)生一個(gè)要在旁路壓力調(diào)節(jié)器9上設(shè)定的壓力，該壓力可以在壓力傳感器7上測量。通常使用一個(gè)調(diào)節(jié)單元13以便把燃料調(diào)節(jié)到一個(gè)預(yù)設(shè)溫度。出口溫度可以在溫度傳感器8上測量。
[0012]在儀器控制器12內(nèi)收集測量值并且在功能檢驗(yàn)時(shí)繼續(xù)計(jì)算。掃氣閥5通常用于建立前回路和測量回路之間的連接并且借助去氣泡器從該系統(tǒng)中去除氣泡(出于簡單化理由未表示)。在正常運(yùn)行時(shí)所述閥如圖中所示連接。
[0013]根據(jù)圖1的設(shè)備的功能在功能檢驗(yàn)時(shí)參考圖2:
[0014]在狀態(tài)STANDBY (待命狀態(tài))下兩個(gè)泵I和6都運(yùn)行，流量傳感器準(zhǔn)備好測量并且調(diào)節(jié)單元13已經(jīng)調(diào)節(jié)到規(guī)定的溫度(在溫度傳感器8上測量)。通過一條指令(在本例中SFCN)起動(dòng)功能測試。
[0015]測量循環(huán)泵(系統(tǒng)泵6)現(xiàn)在以由變頻器11預(yù)先規(guī)定的頻率Fl運(yùn)轉(zhuǎn)。之后掃氣閥5打開，這就是說，由系統(tǒng)泵6供給的循環(huán)量現(xiàn)在不再在回路中運(yùn)行，而通過前循環(huán)泵I繞流并且也就是說可以在流量傳感器3上測量。接著等待Tl秒以便給系統(tǒng)用于穩(wěn)定的時(shí)間。之后在流量傳感器3上測量單位為Ι/h的流量值Vl并且在T2秒內(nèi)求平均。之后系統(tǒng)泵6以由變頻器11預(yù)先規(guī)定的頻率F2運(yùn)轉(zhuǎn)。再停頓Tl秒。流量傳感器3測量第二流量值V2(單位Ι/h)并且在T2秒內(nèi)求平均。之后掃氣閥5再次關(guān)閉(正常運(yùn)行)。
[0016]從兩個(gè)流量值V1、V2現(xiàn)在如在圖2中說明的那樣計(jì)算斜率M。把該斜率與系統(tǒng)泵6的參考值D比較。如果該差值小于一個(gè)可規(guī)定的閾值S，則傳感器測試通過。
[0017]之后系統(tǒng)泵以頻率F3運(yùn)行，停頓Tl?！缓笤赥2秒內(nèi)一方面在壓力傳感器7上測量壓力Pl并且求平均，另一方面在T2秒的末尾確定溫度穩(wěn)定性K1。存在多種不同的可能性來確定溫度穩(wěn)定性。在當(dāng)前情況下使用滑動(dòng)窗口，在其內(nèi)在該整個(gè)滑動(dòng)窗口上計(jì)算溫度與平均值的最大偏離。這里的標(biāo)準(zhǔn)值是:當(dāng)在最后的10秒內(nèi)與最后10秒的平均值的最大的溫度偏離小于0.1°C時(shí)，溫度調(diào)節(jié)被視為穩(wěn)定的或者被調(diào)整好的。溫度穩(wěn)定性的檢驗(yàn)由儀器控制器12根據(jù)溫度傳感器8上的出口溫度持續(xù)地確定。
[0018]該過程還要為K2或者P2和K3或者P3重復(fù)兩次。接著在儀器控制器12上進(jìn)行測量的評估。
[0019]如果所有三個(gè)溫度穩(wěn)定性值K1、K2和Κ3 = 1，則認(rèn)為溫度調(diào)節(jié)是起作用的。如果平均壓力Ρ1、Ρ2和Ρ3的標(biāo)準(zhǔn)偏差都小于可參數(shù)化的邊界值？_1加，則認(rèn)為壓力調(diào)節(jié)是起作用的。
[0020]除了使用測量回路泵(6)之外，當(dāng)然另一個(gè)在系統(tǒng)中本來設(shè)置的泵(例如這里的前循環(huán)泵I)也可以以所述方式用于本發(fā)明的功能檢驗(yàn)，這僅需要在根據(jù)圖1的設(shè)備中的另外的切換可能性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種對用于動(dòng)態(tài)的燃料消耗量測量的設(shè)備進(jìn)行功能檢驗(yàn)的方法，其中在設(shè)置用于實(shí)際測量動(dòng)態(tài)的燃料消耗量的流量傳感器(3)上記錄在規(guī)定的參考流量的情況下的參考測量值并且將其與期望的測量值比較，其特征在于，通過系統(tǒng)泵(6)在不同的頻率下的連續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生至少兩個(gè)參考流量，該系統(tǒng)泵本來設(shè)置用于該設(shè)備中的受控的燃料流通，其中系統(tǒng)泵￠)的總輸送量經(jīng)由流量傳感器(3)繞行，并且比較由獲得的不同的參考測量值確定的梯度與系統(tǒng)泵(6)的已知的特性曲線的梯度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過本來在設(shè)備的輸出側(cè)設(shè)置用于控制和保持系統(tǒng)壓力的壓力傳感器(7)，在多個(gè)、尤其三個(gè)不同的泵頻率/參考流量的情況下記錄另外多個(gè)、尤其三個(gè)壓力，并且將這些壓力與對于這些泵頻率/參考流量而言所期望的壓力值比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過在優(yōu)先設(shè)置用于溫度調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)單元(13)的輸出側(cè)設(shè)置的溫度傳感器(8)，在多個(gè)、尤其三個(gè)不同的泵頻率/參考流量的情況下記錄多個(gè)、尤其三個(gè)溫度，并且將這些溫度與平均值的偏離用作關(guān)于調(diào)節(jié)單元(13)的功能是否正確的證據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的方法，其特征在于，壓力和溫度測量在相同的泵頻率/參考流量的情況下進(jìn)行。
【專利摘要】為對用于動(dòng)態(tài)的燃料消耗量測量的設(shè)備進(jìn)行功能檢驗(yàn)，通過系統(tǒng)泵(6)在不同的頻率下的連續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生至少兩個(gè)參考流量，該系統(tǒng)泵本來設(shè)置用于該設(shè)備中的受控的燃料流通，并且比較由獲得的不同的參考測量值確定的梯度與系統(tǒng)泵(6)的已知的特性曲線的梯度。
【IPC分類】G01F25-00
【公開號】CN104833405
【申請?zhí)枴緾N201510149637
【發(fā)明人】M·托奇, R·克里斯蒂安
【申請人】Avl里斯脫有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月6日
【公告號】EP2905586A1, US20150219483