燃料消耗测量系统以及用于测量内燃机的燃料消耗的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种燃料消耗测量系统，其具有：燃料输送管路(14)，从油箱(10)输送燃料的第一燃料泵(12)通过燃料输送管路(14)能与消耗器(16)流体连通；布置在燃料输送管路(14)中的燃料消耗测量装置(28)；第一燃料循环管路(26)，其在消耗器(16)处分支并且在燃料消耗测量装置(28)和消耗器(16)之间通入燃料输送管路(14)；第二燃料循环管路(50)，其在第一燃料泵(12)和燃料消耗测量装置(28)之间从燃料消耗管路(14)分支并且在油箱(10)上通入；热交换器(52)，来自第二燃料循环管路(50)的燃料通过热交换器(52)吸收来自第一燃料循环管路(26)的燃料的热量。在燃料循环管路(26、50)中布置器件(54、56、62)，通过该器件(54、56、62)能在第一燃料循环管路(26)通入燃料输送管路(14)的通入口(53)和从燃料输送管路(14)向第二燃料循环管路(50)的分支部(58)处设置相同的体积流。

Fuel consumption measuring system and method for measuring fuel consumption of internal combustion engine

The invention relates to a measuring system, a fuel consumption has a fuel pipeline from the oil tank (14), (10) the first fuel pump fuel (12) pipeline through the fuel (14) and (16) consumption is in fluid communication with the fuel transporting pipeline layout; (14) the fuel consumption measurement device (28); the first fuel circulation pipeline (26), the consumption of device (16) and the branches in the fuel consumption measurement device (28) and (16) consumption is between pass into the fuel pipeline (14); second (50), the pipeline fuel cycle in the first fuel pump (12) and the fuel consumption measurement device (28) from the fuel consumption line (14) and branches in the tank (10) on the heat exchanger; (52), from the second fuel cycle pipeline (50) fuel through the heat exchanger (52) absorption from the tube path of the first fuel cycle (26) fuel heat. In the fuel cycle pipeline (26, 50) arranged in a device (54, 56, 62), through the device (54, 56, 62) in the first fuel circulation pipeline (26) into the fuel delivery pipe (14) through the entrance (53) and (14) pipeline from the fuel to the fuel second the circulation line (50) of the branch (58) is arranged at the same volume flow.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料消耗测量系统以及用于测量内燃机的燃料消耗的方法本专利技术涉及一种燃料消耗测量系统，燃料消耗测量系统具有燃料输送管路、燃料消耗测量装置、第一燃料循环管路、第二燃料循环管路、热交换器，第一燃料泵通过燃料输送管路可以与消耗器流体连通，通过燃料泵可以从油箱输送燃料，燃料消耗测量装置布置在燃料输送管路中，第一燃料循环管路在消耗器处分支并且在燃料消耗测量装置和消耗器之间通入燃料输送管路，第二燃料循环管路在第一燃料泵和燃料消耗测量装置之间从燃料消耗管路分支并且在油箱上通入，来自第二燃料循环管路的燃料可以通过热交换器吸收来自第一燃料循环管路的燃料的热量，本专利技术还涉及一种用于测量内燃机的燃料消耗的方法，内燃机具有燃料消耗测量系统，其中燃料通过第一燃料泵从油箱输送到消耗器，其中，燃料消耗测量装置测量输送的燃料的体积流。这种系统通常由模块组成，该模块执行燃料流的实际测量，以及对于具备燃料循环的测量系统，额外地还由调节模块组成，通过该调节模块设置使得从发动机反馈的燃料在用于流量测量的装置下游反馈到输送管路中。燃料消耗测量装置尤其由流量计组成，如文献DE-AS1798080中所述。涉及到的是电子控制的流量测量器，其具有输入端和输出端，在输入端和输出端之间设有形式为齿轮泵的转动的柱塞以及在平行于柱塞的管路中在测量室中设有活塞。为了确定流量，借助光学传感器测量在测量室中的活塞的偏移。基于该信号不断地再调节齿轮泵的转速，使得活塞尽可能地总是返回到其初始位置中。由通过编码器测量的齿轮泵的转圈或者部分转圈的数量以及已知的齿轮泵在转圈时的输送体积计算在预定的时间间隔内的流量。用这种系统不能测量来自发动机的回流。用于燃料消耗测量的具有调节装置的系统例如布置在具有多个喷射阀的共轨系统的燃料高压泵之前。在此涉及到封闭的回路。备选地原则上可以想到的是，设置通向油箱的循环管路并且在该循环管路中布置第二流量计，以便可以从两个流量计的差值中计算燃料消耗。然而已表明，由于非常高的循环量、其可能约为燃料消耗的十倍、极端情况下最高为燃料消耗的百倍，这种系统不能提供足够精确的结果。出于此原因，已知用于燃料消耗测量的系统，例如在专利文献DE19781795T1中公开的。在此所述的系统只有一个流量计，该流量计布置在从油箱导向消耗器的输送管路中。在流量计前分支有管路，该管路返回到油箱并且在其中设有压力调节减压阀，通过压力调节减压阀可以设置在输送管路中的压力。第一循环管路在消耗器前不远分支并且在流量计之后通回输送管路中。两个循环管路汇集在热交换器中，使得来自第一循环管路的较热的燃料通过来自第二循环管路的较冷的燃料冷却，使得从第一循环管路反馈的燃料的温度大约相当于在输送管路中的燃料的温度。额外的减压器在输送管路中位于第一循环管路的通入口之前和流量计之后。在第一循环管路的通入口之后设有另外的输送泵。因为可以保持第二循环回路中的和第一循环回路中的燃料压力以及温度基本相同，所以流量计以良好的精确性测量燃料消耗。专利文献EP0122105A2和WO2005/005935A1也示出类似的解决方案。然而在反馈的燃料流大于输送的燃料流的运行状态中会出现问题。这种状态例如可以在柴油机启动或者从满载向空载的过渡时出现。布置在输送管路中的减压器阻碍沿油箱方向的回流，由此在循环管路中产生非预期的压力升高。这影响内燃机的效率甚至导致机组受损。此外，在现代的内燃机中常常使用泵调节，其中，将输送量调整为预期的燃料消耗，以便节省能源。然而，泵的调节导致在输送管路中的压力变化，其中，在测量期间压力调节阀试图在输送管路和在循环管路中形成不变的压力。这对内燃机的影响会导致与内燃机的压力调节重叠，从而会引起发动机管理中的故障。本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种燃料消耗测量系统以及一种用于测量内燃机的燃料消耗的方法，用该系统和方法可以避免上述问题。相应地可以执行精确的消耗测量，而不必保持在系统中的压力不变。也可以实现通过流量计的回流。上述技术问题通过具有权利要求1的特征的燃料消耗测量系统和具有权利要求12的用于测量内燃机的燃料消耗的方法解决。在燃料消耗测量系统方面，在第一燃料循环管路中和在第二燃料循环管路中布置器件，通过该器件可以在第一燃料循环管路通入燃料输送管路的通入口和在从燃料输送管路向第二燃料循环管路的分支部处设置相同的体积流。在用于测量燃料消耗的方法方面，在测量燃料消耗期间在第一燃料循环管路和第二燃料循环管路中的体积流调节为相同的测量值，燃料通过第一燃料循环管路从消耗器流回在消耗器和燃料消耗测量装置之间的输送管路，燃料通过第二燃料循环管路从输送管路输送回油箱。以此实现，该系统不再对燃料输送和发动机之间的配合、尤其是内燃机的效率和调节影响。这意味着，在与没有测量系统相同的、内燃机上的条件下进行测量。相应地，通过泵的调节的压力变化不与测量系统的调节重叠。通过流量计的回流同样是可能的并且可以被检测。因为在流量计之后不需要有后续的调节单元，所以流量计可以靠近消耗器布置，使得外部液压体积降低，这同样改进测量结果。优选地，分别在第一燃料循环管路和第二燃料循环管路中布置流量计作为用于产生从燃料输送管路向第二燃料循环管路和从第一燃料循环管路向燃料输送管路的相同的体积流的器件，其中，两个流量计与体积流调节单元电连接。借助这两个流量计可以检查，在两个循环管路中的体积流是否已被设置为相同的值，由此确保燃料测量不影响实际上的瞬时燃料消耗。额外地，在第二燃料循环管路中布置调节阀作为用于在燃料循环管路中产生相同的体积流的器件，调节阀可以通过体积流调节单元控制，体积流调节单元与流量计连接。按照本方法规定，通过第一流量计测量在第一燃料循环管路中的燃料的体积流和通过第二流量计测量在第二燃料循环管路中的燃料的体积流，通过体积流调节单元调节在第二燃料循环管路中的调节阀，使得第二燃料循环管路中的体积流调节为与在第一燃料循环管路中的体积流相同的值。这意味着，调节阀与流量计的测量值有关地将第二循环管路中的体积流调节为与第一循环管路中相同的体积流，使得用简单的器件实现在导向输送管路的体积流与从输送管路取得的体积流之间的平衡。相应地在用于流量测量的装置上测量实际的燃料消耗。这种调节模块可以简单地制造。此外有利的是，在第一燃料循环管路中布置第二燃料泵。通过燃料泵可以将在第一燃料循环管路中的压力设置为相应于没有测量系统的值。在此优选地，第二燃料泵与压力调节单元电连接，压力调节单元与压力传感器电连接，压力传感器在第一燃料循环管路中布置在热交换器上游。在按照本专利技术的方法方面，以此通过压力传感器测量第一燃料循环管路中的燃料的压力，通过压力调节单元调节在热交换器下游和在第一燃料循环管路的通入口上游的第二燃料泵，使得在第一燃料循环管路中存在不变的压力。因此，将测量期间在第一循环管路中的压力调节为在测量时间以外的第一循环管路中的平均压力，使得在测量期间在循环管路中总是存在不变的压力，因此不会叠加输送管路中的压力变化。在本专利技术的备选的设计方案中，第二燃料泵以不变的转速被驱动并且连接在具有调节阀的回路中，其中，调节阀和第一流量计与压力调节单元连接。尤其在小流量时通过这种实施方式明显简化压力调节或者体积流调节。此外，这种非连续可调的泵可以明显更低成本地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料消耗测量系统，其具有燃料输送管路(14)，第一燃料泵(12)通过所述燃料输送管路(14)能与消耗器(16)流体连通，通过所述第一燃料泵能从油箱(10)输送燃料，燃料消耗测量装置(28)，所述燃料消耗测量装置(28)布置在所述燃料输送管路(14)中，第一燃料循环管路(26)，所述第一燃料循环管路(26)在所述消耗器(16)处分支并且在所述燃料消耗测量装置(28)和所述消耗器(16)之间通入所述燃料输送管路(14)，第二燃料循环管路(50)，所述第二燃料循环管路(50)在所述第一燃料泵(12)和所述燃料消耗测量装置(28)之间从所述燃料消耗管路(14)分支并且在所述油箱(10)上通入，热交换器(52)，来自所述第二燃料循环管路(50)的燃料通过所述热交换器(52)吸收来自所述第一燃料循环管路(26)的燃料的热量，其特征在于，在所述第一燃料循环管路(26)中和在所述第二燃料循环管路(50)中布置器件(54、56、62)，通过所述器件(54、56、62)能在所述第一燃料循环管路(26)通入燃料输送管路(14)的通入口(53)上和在从所述燃料输送管路(14)向所述第二燃料循环管路(50)的分支部(58)上设置相同的体积流。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.24 AT A590/20141.一种燃料消耗测量系统，其具有燃料输送管路(14)，第一燃料泵(12)通过所述燃料输送管路(14)能与消耗器(16)流体连通，通过所述第一燃料泵能从油箱(10)输送燃料，燃料消耗测量装置(28)，所述燃料消耗测量装置(28)布置在所述燃料输送管路(14)中，第一燃料循环管路(26)，所述第一燃料循环管路(26)在所述消耗器(16)处分支并且在所述燃料消耗测量装置(28)和所述消耗器(16)之间通入所述燃料输送管路(14)，第二燃料循环管路(50)，所述第二燃料循环管路(50)在所述第一燃料泵(12)和所述燃料消耗测量装置(28)之间从所述燃料消耗管路(14)分支并且在所述油箱(10)上通入，热交换器(52)，来自所述第二燃料循环管路(50)的燃料通过所述热交换器(52)吸收来自所述第一燃料循环管路(26)的燃料的热量，其特征在于，在所述第一燃料循环管路(26)中和在所述第二燃料循环管路(50)中布置器件(54、56、62)，通过所述器件(54、56、62)能在所述第一燃料循环管路(26)通入燃料输送管路(14)的通入口(53)上和在从所述燃料输送管路(14)向所述第二燃料循环管路(50)的分支部(58)上设置相同的体积流。2.按照权利要求1所述的燃料消耗测量系统，其特征在于，分别在所述第一燃料循环管路(26)和所述第二燃料循环管路(50)中布置流量计(54、56)作为用于产生从所述燃料输送管路(14)向所述第二燃料循环管路(50)和从所述第一燃料循环管路(26)向所述燃料输送管路(14)的相同的体积流的器件，其中，两个流量计(54、56)与体积流调节单元(60)电连接。3.按照权利要求2所述的燃料消耗测量系统，其特征在于，在所述第二燃料循环管路(50)中布置调节阀(62)作为用于在燃料循环管路(26、50)中产生相同的体积流的器件，所述调节阀(62)能通过所述体积流调节单元(62)控制，所述体积流调节单元(62)与流量计(54、56)连接。4.按照权利要求2或者3所述的燃料消耗测量系统，其特征在于，在所述第一燃料循环管路(26)中布置第二燃料泵(64)。5.按照权利要求4所述的燃料消耗测量系统，其特征在于，所述第二燃料泵(64)与压力调节单元(68)电连接，所述压力调节单元(68)与压力传感器(66)电连接，所述压力传感器(66)在所述第一燃料循环管路(26)中布置在所述热交换器(52)上游。6.按照权利要求4所述的燃料消耗测量系统，其特征在于，所述第二燃料泵(64)以不变的转速被驱动并且连接在具有调节阀(70)的回路中，其中，所述调节阀(70)和第一流量计(54)与压力调节单元(68)连接。7.按照权利要求6所述的燃料消耗测量系统，其特征在于，所述第二燃料泵(64)布置在所述热交换器(52)的上游并且所述调节阀(70)布置在闭合回路(72)中，所述闭合回路(72)在所述热交换器(52)的下游从燃料循环管路(26)分支并且在流量计(54)下游和燃料泵(64)上游再通入燃料循环管路(26)。8.按照权利要求1至5所述的燃料消耗测量系统，其特征在于，第一流量计(54)和所述第二燃料泵(64)在所述热交换器(52)下游地布置在所述第一燃料循环管路(26)中，第二流量计(56)和调节阀(62)在所述热交换器(52)上游布置在所述第二燃料循环管路(50)中。9.按照权利要求6或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：M迪尔韦克特，M托奇，M比希纳，
申请(专利权)人：AVL列表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT