Sistema y procedimiento para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna.

Sistema para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna con un depósito

(2) en el que está almacenado combustible, un recipiente de almacenamiento (12) en el que está almacenado combustible comprimido, al menos una válvula de inyección (18) que está dispuesta en el recipiente de almacenamiento (12), un conducto de combustible (4) en el que están dispuestas una bomba de suministro de combustible (6) y una bomba de alta presión de combustible (8) para suministrar el combustible al interior del recipiente de almacenamiento (12), un sensor de presión (14) mediante el cual se puede determinar la presión en el recipiente de almacenamiento (12) y medios para registrar los datos de activación de las válvulas de inyección (18), caracterizado por una unidad de ordenador (26) que está conectada a un dispositivo (22) dispuesto en el conducto de combustible (4) para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal y al sensor de presión (14) a través de líneas de transmisión de datos (24) para calcular un desarrollo de inyección mediante superposición de los caudales de recipiente de almacenamiento calculados a partir de los desarrollos de presión medidos del sensor de presión (14) en el recipiente de almacenamiento (12) y los valores de medición del dispositivo (22) para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto de combustible (4).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/064626.

Solicitante: AVL LIST GMBH.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: Hans-List-Platz 1 8020 Graz AUSTRIA.

Inventor/es: KAMMERSTETTER,HERIBERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios... > Control eléctrico de la alimentación de mezcla... > F02D41/38 (del tipo de alta presión)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios... > Control eléctrico de la alimentación de mezcla... > F02D41/22 (Dispositivos de seguridad de aviso en caso de condiciones anormales)

PDF original: ES-2544704_T3.pdf

 

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Sistema y procedimiento para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna.

Fragmento de la descripción:

Sistema y procedimiento para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna La invención se refiere a un sistema para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna con un depósito en el que está almacenado combustible, un recipiente de almacenamiento en el que está almacenado combustible comprimido, al menos una válvula de inyección que está dispuesta en el recipiente de almacenamiento, un conducto de combustible en el que están dispuestas una bomba de suministro de combustible y una bomba de alta presión de combustible para suministrar el combustible al interior del recipiente de almacenamiento, un sensor de presión a través del que se puede determinar la presión en el recipiente de almacenamiento y medios para registrar los datos de activación de las válvulas de inyección, y a un procedimiento para medir procesos de inyección con un sistema de este tipo.

Sistemas de este tipo son fundamentalmente conocidos y forman la estructura de una instalación por raíl común de máquinas de combustión interna modernas. Los sensores de presión dispuestos dentro de los mismos en los recipientes de almacenamiento sirven en particular para el análisis de errores de sistemas de este tipo.

Así, en el documento DE 199 46 506 C1 se propone un procedimiento para detectar funcionamientos erróneos en el sistema de presión de un motor en el que una señal de presión de un sensor de presión se registra con una resolución temporal de modo que se pueden observar oscilaciones de presión periódicas debido al accionamiento de los inyectores y las carreras de émbolo de la bomba de émbolo. El desarrollo de la señal de presión se mide y se compara con un patrón almacenado de modo que se concluye un error en caso de desviaciones del patrón con respecto a la amplitud o la periodicidad. Adicionalmente se determina la diferencia entre las señales de medición de presión máxima y mínima dentro de un período. En caso de una desviación de esta diferencia con respecto al patrón almacenado también se concluye un error en el sistema. La determinación de un desarrollo de inyección no se da a conocer.

Además, por el documento DE 10 2005 004 423 B3 es conocido un procedimiento para vigilar el funcionamiento de un sistema de inyección en el que también se concluye un error mediante el desarrollo de presión medido de un sensor colocado en el recipiente de almacenamiento en caso de una desviación con respecto a un desarrollo de presión deseado. A este respecto se tienen en cuenta tanto el comportamiento temporal de la presión como la presión absoluta. Tampoco con este procedimiento es posible determinar un desarrollo de inyección real para válvulas individuales.

Una estructura similar se da a conocer también en el documento DE 197 40 608 A1. Sin embargo, en éste se registra con una alta resolución un desarrollo de presión en el recipiente de almacenamiento mediante el sensor de presión y se obtiene a partir del desarrollo de presión un patrón a través del que se determina una magnitud característica relacionada con la inyección de combustible tal como la cantidad de inyección o la duración de inyección individualmente para cada cámara de combustión y cada proceso de inyección. Esto se realiza a través de una red neuronal. Sin embargo, en primer lugar, esta red se tiene que entrenar en un banco de pruebas para conseguir resultados plausibles. En particular magnitudes absolutas de las cantidades de inyección no se pueden determinar sin un procedimiento de aprendizaje anterior de la red. Así se tiene que realizar un procedimiento de aprendizaje separado para cada motor de modo que no es razonable un uso en serie.

Por tanto, existe el objetivo de proporcionar un sistema y un procedimiento para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna con los que, además de una detección de errores, también sea posible una determinación exacta de desarrollos de inyección. A este respecto también se deben poder determinar valores absolutos y se deben poder distinguir inyecciones previas e inyecciones principales para cada cilindro individual.

Este objetivo se consigue mediante un sistema con las características de la parte identificadora de la reivindicación 1 así como mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7.

Por tanto, se utiliza una unidad de ordenador que está conectada a un dispositivo dispuesto en el conducto de combustible para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal y el sensor de presión mediante 55 líneas de transmisión de datos para calcular un desarrollo de inyección mediante una superposición de los caudales de recipiente de almacenamiento calculados a partir de los desarrollos de presión medidos del sensor de presión en el recipiente de almacenamiento y los valores de medición del dispositivo para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto de combustible. Así se pueden transmitir tiempos de activación determinados mediante los medios para registrar los datos de activación, valores de medición del sensor de presión en el recipiente de almacenamiento y valores de medición del dispositivo para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto de combustible a la unidad de ordenador y se pueden calcular a partir de estos valores de medición los desarrollos de inyección de las válvulas de inyección en la unidad de ordenador mediante una superposición de los caudales de recipiente de almacenamiento calculados a partir de los desarrollos de presión medidos del sensor de presión en el recipiente de almacenamiento y los valores de medición del dispositivo para 65 medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto de combustible. Mediante el uso del dispositivo adicional para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal, el valor obtenido a partir del 2

desarrollo de presión se puede convertir en un valor de caudal volumétrico calibrado de modo que también se vuelven posibles afirmaciones con respecto a magnitudes absolutas de las cantidades inyectadas. Además se pueden identificar y asociar diferencias entre dos inyectores y, como resultado de ello, errores en el sistema.

En una realización adicional está dispuesto en el recipiente de almacenamiento un sensor de temperatura que está conectado a la unidad de ordenador. De manera correspondiente se mide mediante el sensor de temperatura en el recipiente de almacenamiento la temperatura en el recipiente de almacenamiento, se transmite el desarrollo de temperatura a la unidad de ordenador, se calcula en la unidad de ordenador el módulo de compresibilidad del combustible y, a continuación, se utiliza el módulo de compresibilidad calculado en la determinación del desarrollo de cantidad de inyección. De este modo se consigue una determinación muy exacta de las magnitudes absolutas de las cantidades de inyección.

Preferiblemente está dispuesto en la entrada de la bomba de alta presión un sensor de presión que está conectado a la unidad de ordenador. Los valores de medición de este sensor de presión se transmiten a la unidad de ordenador, se calcula a partir de los valores de medición un caudal de bomba de alta presión en la unidad de ordenador y, a continuación, se superpone el caudal calculado con los valores de medición del dispositivo para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto de combustible y los caudales de recipiente de almacenamiento calculados. A partir de ello se calcula un desarrollo de cantidad de inyección corregido que también tiene en cuenta los caudales aparentes a través de la bomba de alta presión como consecuencia de la presión deseada que cambia en el raíl y de las masas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna con un depósito (2) en el que está almacenado combustible, un recipiente de almacenamiento (12) en el que está almacenado combustible 5 comprimido, al menos una válvula de inyección (18) que está dispuesta en el recipiente de almacenamiento (12) , un conducto de combustible (4) en el que están dispuestas una bomba de suministro de combustible (6) y una bomba de alta presión de combustible (8) para suministrar el combustible al interior del recipiente de almacenamiento (12) , un sensor de presión (14) mediante el cual se puede determinar la presión en el recipiente de almacenamiento (12) y medios para registrar los datos de activación de las válvulas de inyección (18) , caracterizado por una unidad de 10 ordenador (26) que está conectada a un dispositivo (22) dispuesto en el conducto de combustible (4) para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal y al sensor de presión (14) a través de líneas de transmisión de datos (24) para calcular un desarrollo de inyección mediante superposición de los caudales de recipiente de almacenamiento calculados a partir de los desarrollos de presión medidos del sensor de presión (14) en el recipiente de almacenamiento (12) y los valores de medición del dispositivo (22) para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto de combustible (4) .

2. Sistema para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que en el recipiente de almacenamiento (12) está dispuesto un sensor de temperatura (16) que está conectado a la unidad de ordenador (26) .

3. Sistema para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que en la entrada de la bomba de alta presión (8) está dispuesto un sensor de presión que está conectado a la unidad de ordenador (26) .

4. Sistema para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que en la entrada de la bomba de alta presión (8) está dispuesto un sensor de temperatura que está conectado a la unidad de ordenador (26) .

5. Sistema para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un conducto de retorno de combustible (20) conduce de la bomba de alta presión (8) o del recipiente de almacenamiento (12) a través de una válvula reguladora de presión (19) al depósito (2) .

6. Sistema para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna de acuerdo con la 35 reivindicación 5, caracterizado por que el conducto de combustible (4) forma el conducto de retorno de combustible (20) en la zona en la que está dispuesto el dispositivo (22) para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal.

7. Procedimiento para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna con un sistema de 40 acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, con las siguientes etapas:

- transmitir los tiempos de activación determinados mediante los medios para registrar los datos de activación, los valores de medición del sensor de presión (14) en el recipiente de almacenamiento (12) y los valores de medición del dispositivo (22) para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto 45 de combustible (4) a la unidad de ordenador (26) -calcular el desarrollo de inyección de las válvulas de inyección (18) en la unidad de ordenador (26) mediante superposición de los caudales de recipiente de almacenamiento calculados a partir de los desarrollos de presión medidos del sensor de presión (14) en el recipiente de almacenamiento (12) y de los valores de medición del dispositivo (22) para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto de combustible

(4) .

8. Procedimiento para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que 55 -se mide mediante el sensor de temperatura (16) en el recipiente de almacenamiento (12) la temperatura en el recipiente de almacenamiento (12) , -se transmite el desarrollo de temperatura a la unidad de ordenador (26) , -se calcula en la unidad de ordenador (26) el módulo de compresibilidad del combustible y -se utiliza el módulo de compresibilidad en la determinación del desarrollo de cantidad de inyección.

9. Procedimiento para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que -se transmiten a la unidad de ordenador (26) los valores de medición del sensor de presión en la entrada de la 65 bomba de alta presión (8) ,

- a partir de los valores de medición se calcula en la unidad de ordenador (26) un caudal de bomba de alta presión de la bomba de alta presión (8) -se superponen el caudal calculado con los valores de medición del dispositivo (22) para medir procesos de caudal volumétrico de resolución temporal en el conducto de combustible (4) y los caudales de recipiente de almacenamiento calculados y a partir de ello se calcula un desarrollo de cantidad de inyección corregido.

10. Procedimiento para medir procesos de inyección en una máquina de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que -mediante el sensor de temperatura en la entrada de la bomba de alta presión (8) se mide la temperatura en la entrada de la bomba de alta presión (8) , -se transmite el desarrollo de temperatura a la unidad de ordenador (26) , -se calcula en la unidad de ordenador (26) el módulo de compresibilidad del combustible en la bomba de alta presión (8) y -se utiliza el módulo de compresibilidad calculado en la determinación del caudal de bomba de alta presión.