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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf die Steuerung eines Kraftstoffinj ektors in einem Kraftstoffsystem und insbesondere auf die Erkennung eines Ankunftzeitpunkts eines Kraftstoffeinspritzventils.
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Stand der Technik
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Verbrennungsmotorsysteme verwenden eine Reihe von Betriebs- und Logikstrategien zur Steuerung von Kraftstoffsystemen. In einem herkömmlichen Kraftstoffsystem ist eine Vielzahl von Kraftstoffinj ektoren jeweils einem aus einer Vielzahl von Verbrennungszylindern in einem Motor zugeordnet. Die Kraftstoffinjektoren werden elektronisch gesteuert und empfangen elektrische Steuerströme von einem Motorsteuersystem. Die Steuerströme bewirken die Erregung von Magnetspulen oder anderen elektrischen Aktoren, die sich in den Kraftstoffinj ektoren befinden oder diesen zugeordnet sind, um die Ventile zu verstellen, die den Zeitpunkt und die Art der Einspritzung des Kraftstoffs ermitteln. Eine in dem Bereich der Dieselmotoren mit Kompressionszündung weit verbreitete Konfiguration des Kraftstoffsystems verwendet eine direktgesteuerte Düsenkontrolle, die geöffnet und geschlossen wird, um die Kraftstoffeinspritzung basierend auf einem Hydraulikdruck, der auf eine Oberfläche der Düsenkontrolle wirkt, zu starten und zu beenden. Ein Überströmventil in dem Kraftstoffinjektor steuert die Fluidverbindung zwischen einem Kolbenhohlraum und einem Niederdruckraum oder -auslass. Ist das Überströmventil offen, bewegt sich ein Kolben in dem Kraftstoffinjektor passiv hin und her, um Kraftstoff zwischen einem Kolbenhohlraum und dem Niederdruckraum auszutauschen. Ist das Überströmventil geschlossen, kann der Kolben den Kraftstoff in dem Kraftstoffinjektor druckbeaufschlagen, wobei die Kraftstoffeinspritzung basierend auf der Steuerung der direktgesteuerten Düsenkontrolle gestartet und beendet wird. Ingenieure haben seit Jahrzehnten mit der Erregung von elektrischen Aktoren für solche Ventile in Kraftstoffinjektoren experimentiert. Die Steuerung der Erregung der Magnetventile auf verschiedene Weise kann zu verschiedenen gewünschten Eigenschaften der Kraftstoffeinspritzung führen, einschließlich Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, Kraftstoffeinspritzdruck und in einigen Fällen Kraftstoffeinspritzratenform. Im Laufe der Betriebsdauer eines Kraftstoffsystems kann sich die Leistung einzelner Injektoren ändern, was mitunter zu Änderungen des Ventilbetriebs in Reaktion auf Steuersignale führt, die die Kraftstoffeinspritzmenge, den Zeitpunkt des Beginns der Einspritzung oder des Endes der Einspritzung, die Ratenform oder andere Faktoren beeinflussen können. Ingenieure sind ständig auf der Suche nach verbesserten und alternativen Möglichkeiten, bestimmte Aspekte des Betriebs von Kraftstoffinjektoren zu überwachen und zu steuern, um unter anderem die Emissionen zu reduzieren und die Effizienz des Systems insgesamt zu verbessern. Die US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
US20210140386A1 veranschaulicht eine übliche Anordnung eines Kraftstoffinjektors mit Überströmventil.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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In einem Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors in einem Kraftstoffsystem für einen Motor das Erregen eines ersten Magnetantriebs zum Bewegen eines ersten Ventils in einem Kraftstoffinjektor von einer ersten Position in eine zweite Position und das Erregen eines zweiten Magnetantriebs zum Bewegen eines Kraftstoffeinspritzventils in dem Kraftstoffinj ektor von einer geschlossenen Position in eine offene Position. Das Verfahren beinhaltet ferner das Erzeugen einer Einzugsstufe einer Wellenform, die den zweiten Magnetantrieb über einen ersten Strom, der von einer Energieversorgung mit erhöhter Spannung erzeugt wird, und einen zweiten Strom, der von einer Energieversorgung mit niedrigerer Spannung erzeugt wird, erregt, und das Erkennen eines Ankunftzeitpunkts des Kraftstoffeinspritzventils in der offenen Position basierend auf einer Eigenschaft des zweiten Stroms.
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In noch einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Kraftstoffsystem für einen Motor einen Kraftstoffinjektor mit einem ersten Magnetantrieb und einem ersten Ventil, das mit dem ersten Magnetantrieb wirkgekoppelt ist, und einen zweiten Magnetantrieb und ein Kraftstoffeinspritzventil, das mit dem zweiten Magnetantrieb wirkgekoppelt ist. Das Kraftstoffsystem beinhaltet ferner eine Energieversorgung mit erhöhter Spannung, eine Energieversorgung mit niedrigerer Spannung und eine Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit. Die Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit ist zum Erregen eines ersten Magnetantriebs zum Bewegen des ersten Ventils von einer ersten Position in eine zweite Position, zum Erregen des zweiten Magnetantriebs zum Bewegen des Kraftstoffeinspritzventils von einer geschlossenen Position in eine offene Position und zum Erzeugen einer Einzugsstufe einer Wellenform, die den zweiten Magnetantrieb über einen ersten Strom, der von der Energieversorgung mit erhöhter Spannung erzeugt wird, und einen zweiten Strom, der von der Energieversorgung mit niedrigerer Spannung erzeugt wird, erregt, aufgebaut. Die Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit ist ferner zum Erkennen eines Ankunftzeitpunkts des Kraftstoffeinspritzventils an der offenen Position basierend auf einer Eigenschaft des zweiten Stroms aufgebaut.
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n noch einem weiteren Aspekt beinhaltet eine Kraftstoffsteuersystem für ein Kraftstoffsystem in einem Motor eine Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit mit einer Magnetspulenerregungs-Wellenformsteuerung, die zum Erregen eines ersten Magnetantriebs in einem Kraftstoffinjektor zum Bewegen eines ersten Ventils in dem Kraftstoffinjektor von einer ersten Position zu einer zweiten Position, zum Erregen eines zweiten Magnetantriebs in dem Kraftstoffinjektor zum Bewegen eines zweiten Ventils in dem Kraftstoffinjektor von einer geschlossenen Position zu einer offenen Position, und zum Erzeugen einer Einzugsstufe einer Wellenform, die den zweiten Magnetantrieb über einen ersten Strom, der von einer ersten Energieversorgung erzeugt wird, und einen zweiten Strom, der von einer zweiten Energieversorgung erzeugt wird, erregt, ausgelegt ist. Die Magnetspulenerregungs-Wellenformsteuerung ist ferner zum Erkennen eines Ankunftzeitpunkts des zweiten Ventils an der offenen Position basierend auf einer Eigenschaft des zweiten Stroms und zum Trimmen des Kraftstoffinjektors basierend auf dem erkannten Ankunftzeitpunkt des Ventils an der zweiten Position aufgebaut.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Verbrennungsmotorsystems gemäß einer Ausführungsform;
- 2 ist eine grafische Darstellung der Magnetspulenerregung in einem Kraftstoffinjektor gemäß einer Ausführungsform; und
- 3 ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhafte Verfahrensweisen und den Logikablauf gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
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Ausführliche Beschreibung
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Verbrennungsmotorsystem 10 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Das Motorsystem 10 beinhaltet einen Verbrennungsmotor 12 mit einem darin ausgebildeten Verbrennungszylinder 14. Der Verbrennungszylinder 14 kann einer von mehreren Verbrennungszylindern in dem Motor 12 sein, in jeder geeigneten Anordnung wie beispielsweise einer Reihenanordnung, einem V-Muster oder einer anderen. Der Motor 12 wird üblicherweise mit einem Ansaugsystem, einem Abgassystem, Motorventilen und verschiedenen anderen nicht explizit dargestellten Vorrichtungen ausgestattet sein. Ein Kolben ist in dem Verbrennungszylinder 14 zwischen einer Position des oberen Totpunkts (OT) und einer Position des unteren Totpunkts (UT) bewegbar, üblicherweise in einem herkömmlichen Viertaktmuster. Der Motor 12 kann kompressionsgezündet sein und mit einem geeigneten Kompressionszündungskraftstoff wie beispielsweise einem Dieseldestillatkraftstoff betrieben werden, obwohl die vorliegende Offenbarung als solche nicht beschränkt ist. Der Motor 12 kann auch eine drehbare Kurbelwelle (nicht dargestellt) beinhalten, die über ein Getriebe mit einer drehbaren Nockenwelle 16 gekoppelt ist, die eine Nockenerhebung 18 aufweist. Die Nockenwelle 16 beinhaltet normalerweise eine Vielzahl von Nockenerhebungen, die für das Betreiben von Geräten einschließlich Kraftstoffinjektoren in dem Motorsystem 10 vorgesehen sind, wie hierin weiter erläutert wird.
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Das Motorsystem 10 beinhaltet ferner ein Kraftstoffsystem 20. Das Kraftstoffsystem 20 beinhaltet üblicherweise eine Vielzahl von Kraftstoffinjektoren, die jeweils positioniert sind, um sich teilweise in einen aus einer Vielzahl von Verbrennungszylindern in dem Motor 12 zu erstrecken. In 1 ist ein Kraftstoffinjektor 22 dargestellt, der dem Verbrennungszylinder 14 zugeordnet ist, und es ist offensichtlich, dass die Beschreibung und Erläuterung des Kraftstoffinjektors 22 in Analogie zu allen anderen Kraftstoffinjektoren des Kraftstoffsystems 20 zu verstehen ist. Der Kraftstoffinjektor 22 beinhaltet ein Injektorgehäuse 24, das eine Düse 26 aufweist, die sich in den Verbrennungszylinder 14 erstreckt. Eine Vielzahl von Düsenauslässen 30 sind in der Düse 26 gebildet und stehen in Fluidverbindung mit dem Verbrennungszylinder 14. Der Kraftstoffinjektor 22 beinhaltet auch eine direktgesteuerte Kontrolle oder DOC 28, die in dem Injektorgehäuse 24 beweglich ist, um die Düsenauslässe 30 zu öffnen und zu schließen, um einen Flüssigkraftstoff, wie beispielsweise Dieseldestillatkraftstoff, direkt in den Verbrennungszylinder 14 einzuspritzen. Die DOC 28 wird basierend auf einem Fluiddruck, üblicherweise einem Fluiddruck von Kraftstoff, in einer Druckregelkammer 38 direkt hydraulisch betrieben. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet die DOC 28 ein Nadelventil oder einen Nadelrückschlag. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die DOC als ein Kraftstoffeinspritzventil verstanden werden, das die Kraftstoffeinspritzung direkt steuert. Ein Kraftstoffeinspritz-Steuerventil, das selbst eine Nadel oder eine andere Düsenkontrolle steuert, wie hierin weiter erläutert, kann in dem vorliegenden Zusammenhang auch als Kraftstoffeinspritzventil verstanden werden.
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Der Kraftstoffinjektor 22 beinhaltet auch eine Einspritzsteuerventilbaugruppe 32. Die Einspritzsteuerventilbaugruppe 32 ist zur Steuerung eines Schließhydraulikdrucks in der Druckregelkammer 38 betreibbar, um das Öffnen und Schließen der DOC 28 zu ermöglichen. Die Einspritzsteuerventilbaugruppe 32 beinhaltet ein in dem Kraftstoffinjektor 22 bewegliches Einspritzsteuerventil 34 zum Öffnen und Schließen eines Ventilsitzes 36. Das Einspritzsteuerventil 34 kann ein oder mehrere Ventile beinhalten, in einigen Ausführungsformen auch separate, jedoch miteinander in Kontakt stehende Ventilelemente. Bei geöffnetem Ventilsitz 36 kann die Druckregelkammer 38 in Fluidverbindung mit einem Niederdruckraum 54 stehen, der durch das Injektorgehäuse 24 definiert ist, und der DOC 28 das Öffnen und Sprühen von Kraftstoff aus den Düsenauslässen 30 ermöglichen. Bei geschlossenem Ventilsitz 36 entsteht in der Druckregelkammer 38 ein erhöhter Hydraulikdruck, der das Schließen der DOC 28 bewirkt. Mit dem Einspritzsteuerventil 34 ist ein Anker 40 gekoppelt. Der Anker 40 ist einem Magnetantrieb 42 zugeordnet, der erregt werden kann, um den Anker 40 magnetisch anzuziehen und den Ventilsitz 36 zu öffnen. Bei stromlosem Magnetantrieb 42 drückt eine Vorspannfeder 52 das Einspritzsteuerventil 34 gegen den Ventilsitz 36 zu. Das Einspritzsteuerventil 34 ist daher in dem Kraftstoffinjektor 22 in Reaktion auf die Erregung des Magnetantriebs 42 beweglich, um den Schließhydraulikdruck an der DOC 28 zu verändern. Der Kraftstoffinjektor 22 beinhaltet auch eine Überströmventilbaugruppe 44. Die Überströmventilbaugruppe 44 beinhaltet ein Überströmventil 46, das mit einem Anker 48 und einem Magnetantrieb 50 gekoppelt ist. Wird der Magnetantrieb 50 erregt, wird der Anker 48 magnetisch in Richtung des Magnetantriebs 50 angezogen. Bei stromlosem Magnetantrieb 50 drückt die Vorspannfeder 52 den Anker 48 und das Überströmventil 46 von dem Magnetantrieb 50 weg. Das Überströmventil 46 versteht sich daher als in Reaktion auf die Erregung des Magnetantriebs 50 in dem Kraftstoffinjektor 22 bewegbar und in Richtung einer offenen Position vorgespannt. Wie hierin beschrieben, kann der Magnetantrieb 50 als erster Magnetantrieb und das Überströmventil 46 als erstes Ventil verstanden werden, während der Magnetantrieb 42 als zweiter Magnetantrieb und die DOC 28 als zweites Ventil oder Kraftstoffeinspritzventil verstanden werden kann. Die Begriffe „erster/erste/erstes“ und „zweiter/zweite/zweites“ werden hierin lediglich der Einfachheit halber und nicht in einem einschränkenden Sinne verwendet.
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Der Kraftstoffinjektor 22 beinhaltet auch einen in einem Kolbenhohlraum 58 bewegbaren Kolben 56, der in Fluidverbindung mit dem Überströmventil 46 steht. In einer Implementierung wird der Kolben 56 mechanisch durch die Drehung der Nockenwelle 16 auf allgemein bekannte Weise nockenbetätigt. Bei offenem Überströmventil 46 bewirkt die Aufwärtsbewegung des Kolbens 56, dass Kraftstoff aus dem Niederdruckraum 54 in den Kolbenhohlraum 58 gesaugt wird, wie beispielsweise über einen Überströmkanal 64. Die Abwärtsbewegung des Kolbens 56 bewirkt, dass der Kraftstoff aus dem Kolbenhohlraum 58 durch den Überströmkanal 64 und zurück in den Niederdruckraum 54 abgelassen wird. Bei geschlossenem Überströmventil 46 ist die Fluidverbindung zwischen dem Kolbenhohlraum 58 und dem Niederdruckraum 54 blockiert, und die Vorwärtsbewegung des Kolbens 56 bewirkt einen Anstieg des Kraftstoffdrucks in dem Kolbenhohlraum 58. Der erhöhte Kraftstoffdruck wird über einen Düsenzuführkanal 60 in die Nähe der Düsenauslässe 30 geleitet. Wird die DOC 28 zu einem gewünschten Zeitpunkt angehoben, sprüht Kraftstoff aus dem Düsenzuführkanal 60 aus den Düsenauslässen 30. Ein weiterer Fluidkanal 62 steht in Fluidverbindung zwischen dem Düsenzuführkanal 60 und dem Einspritzsteuerventil 34.
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In der veranschaulichten Ausführungsform befindet sich die Überströmventilbaugruppe 44 in dem Kraftstoffinjektor 22. In anderen Ausführungsformen könnte eine Überströmventilbaugruppe außerhalb des Kraftstoffinjektors 22 positioniert werden. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das für die direkte Steuerung der DOC 28 verwendete Hydrauliksteuerfluid ebenfalls Kraftstoff. In anderen Fällen könnte ein anderes Fluid, wie beispielsweise Motoröl, für die direkte Steuerung einer Düsenauslasskontrolle verwendet werden. Der Kolben 56 kann mit einem Stößel ausgestattet sein, an dem der Nocken 18 anliegt. In anderen Fällen könnte eine Kipphebelbetätigungsbaugruppe zwischen Kolben 56 und Nockenwelle 16 eingefügt werden.
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Das Kraftstoffsystem 20 umfasst ferner ein Kraftstoffsteuersystem 70. Das Kraftstoffsteuersystem 70 beinhaltet ein elektronisches Steuermodul oder ECM 72, das eine Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit oder ECU 74 aufweist. ECU 74 kann eine programmierbare Logiksteuerung wie beispielsweise ein Mikroprozessor oder Mikrocontroller und ein geeigneter computerlesbarer Speicher sein oder beinhalten, in dem Programmsteueranweisungen gespeichert sind, die, bei Ausführung, den Betrieb des Kraftstoffinjektors 22 gemäß der vorliegenden Offenbarung bewirken. Es kann jeder geeignete computerlesbare Speicher wie beispielsweise RAM, ROM, EPROM, DRAM, SDRAM, FLASH oder ein anderer verwendet werden. Die Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit 74 beinhaltet ferner eine Erregungs-Wellenform-Steuerung 76 mit Software, Hardware oder Kombinationen, die die hierin erläuterten Ventilerkennungs- und elektronischen Trimmfunktionen durchführen können. Das Kraftstoffsteuersystem 70 beinhaltet auch eine Energieversorgung mit niedrigerer Spannung, wie beispielsweise eine Batterie 78, und eine Energieversorgung mit erhöhter, höherer Spannung 80. In der vorliegenden Beschreibung kann die Energieversorgung mit höherer Spannung eine erste Energieversorgung beinhalten, und die Energieversorgung mit niedrigerer Spannung 80 kann als zweite Energieversorgung verstanden werden. Die Begriffe „erster/erste/erstes“ und „zweiter/zweite/zweites“ werden hierin lediglich der Einfachheit halber und nicht in einem einschränkenden Sinne verwendet. Die Batterie 78 ist als Teil des ECM 72 dargestellt, könnte aber in anderen Ausführungsformen eine separate Vorrichtung sein. Die Energieversorgung mit höherer Spannung oder HVPS 80 ist physisch von dem ECM 72 getrennt dargestellt, könnte jedoch in einigen Ausführungsformen auch ein Teil des ECM 72 sein. Wie aus der folgenden Beschreibung weiter hervorgeht, ist das Kraftstoffsteuersystem 70 eindeutig zum Betreiben des Kraftstoffinjektors 22 ausgelegt, um eines Ankunftzeitpunkts eines Ventils zu erkennen, einschließlich eines Ankunftzeitpunkts des Kraftstoffeinspritzventils oder DOC 28 in einer offenen Position, wodurch das Trimmen des Kraftstoffinjektors 22 zur Verbesserung der Leistung ermöglicht wird, wie hierin weiter ausgeführt wird.
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Fachleute sind mit dem Konzept des elektronischen Trimmens vertraut. In dem Bereich der Kraftstoffsysteme kann das elektronische Trimmen zum Variieren der Steuerzeit, der Dauer, der Größe und möglicherweise anderer Eigenschaften der elektrischen Steuerströme verwendet werden, die an die elektrischen Aktoren in einem Kraftstoffinjektor gesendet werden, um die Leistung des Kraftstoffinjektors zu verbessern oder zu optimieren. Die vorliegende Offenbarung stellt eine eindeutige Ventilankunftszeitpunkt-Erkennungs- und elektronische Trimmstrategie bereit, die in Verfahrensweise und Steuerlogik implementiert ist und die Präzision und Genauigkeit bei der Ermittlung eines Ventilankunftszeitpunkts, wie beispielsweise eines Ankunftzeitpunkts der DOC 28 in einer offenen Position, ausnutzen und verbessern kann.
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Es wird daran erinnert, dass der Kraftstoffinjektor 22 einen Magnetantrieb 50 für das Überströmventil 46 beinhaltet. Es wird auch daran erinnert, dass das Kraftstoffsystem 20 eine Energieversorgung mit erhöhter Spannung oder HVPS 80 und eine Energieversorgung mit niedrigerer Spannung oder Batterie 78 beinhaltet. Die Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit 74 und die Erregungs-Wellenform-Steuerung 76, auf deren Fähigkeiten und Funktionen hierin teilweise austauschbar Bezug genommen wird, können aufgebaut sein, um den Magnetantrieb 50 unter Verwendung von zumindest einem von HVPS 80 oder Batterie 78 zu aktivieren, um das Überströmventil 46 von einer ersten Position, wie beispielsweise einer offenen Position, in eine zweite Position, wie beispielsweise eine geschlossene Position, zu verstellen. Die Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit 74 kann ferner zum Erregen des Magnetantriebs 42 zum Bewegen der DOC 28 aus einer ersten Position, wie beispielsweise einer geschlossenen Position, die die Auslässe 30 blockiert, in eine offene Position aufgebaut sein.
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Mit nun erfolgender Bezugnahme auf 2 ist eine grafische Darstellung 100 veranschaulicht, die eine Wellenform für die Erregung des Überströmventils 135 und eine Wellenform für die Erregung der DOC 105 zeigt. Die Wellenform 135 beinhaltet einen Einzugsstrom 140, der eine Einzugsstufe bildet, um das Überströmventil 46 von der offenen Position in die geschlossene Position zu bewegen. Der Einzugsstrom 140 wird üblicherweise über die HVPS 80 erzeugt, um den Magnetantrieb 48 zu erregen, obwohl in einigen Fällen eine Einzugsstufe sowohl über die HVPS 80 als auch über die Batterie 78 während der Erregung des Magnetantriebs 48 oder auf andere Weise erzeugt werden kann. Die Wellenform 135 beinhaltet auch einen Haltestrom 145, der eine Haltestufe bildet, die das Überströmventil 46 in der geschlossenen Position hält, bevor er abfällt oder sich verringert, damit das Überströmventil 46 über die Vorspannfeder 52 in die offene Position zurückkehren kann. Der Haltestrom 145 ist in der Regel ein zerhackter Strom. Wie hierin ferner erläutert, kann die Erkennung eines Ankunftzeitpunkts der DOC 28 während der Erzeugung des Haltestroms/der Haltestufe 145 erfolgen. Die vorliegende Offenbarung stellt fest, dass die Interferenz zwischen den magnetischen Eigenschaften der Magnetantriebe 42 und 50 die Erkennung der elektrischen Eigenschaften eines der beiden Stromkreise verhindern könnte, wenn beide Stromkreise erregt und/oder überwacht werden. Wird der Magnetantrieb 50 über einen zerhackten Strom erregt, können Interferenzen zwischen den beiden Stromkreisen die Genauigkeit und/oder Präzision bei der Messung der elektrischen Eigenschaften des Stromkreises, der den Magnetantrieb 42 erregt, einschränken. Daher kann die Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit 74 zum Pausieren des Zerhackens des elektrischen Stroms 145 der Haltestufe während eines Ventilankunftzeitpunktfensters 150 für die DOC 28, des Zerhackens des Stroms 145 vor dem Ventilankunftzeitpunktfenster 150 und nach dem Ventilankunftzeitpunktfenster 150, aber nicht währenddessen, aufgebaut sein. Das Ventilankunftzeitpunktfenster 150 kann in einigen Fällen empirisch oder durch Schätzung ermittelt werden.
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Die Wellenform 105 beinhaltet einen von der HVPS 80 erzeugten ersten Strom 110 und einen von der Batterie 78 erzeugten zweiten Strom 115, wobei der erste Strom 110 und der zweite Strom 115 zusammen eine Einzugsstufe 112 der Wellenform 105 erzeugen. Die ECU 74 ist daher zum Umschalten zwischen HVPS 80 und Batterie 78 während der Einzugsstufe 112 aufgebaut. Die Wellenform 105 beinhaltet auch eine lokale minimale elektrische Eigenschaft an einem Standort 120. Das Umschalten von HVPS auf Batterie 78 ermöglicht die Erkennung oder verbesserte Erkennung der elektrischen Eigenschaften der Wellenform 105, die einem Ventilankunftszeitpunkt entspricht, d. h. einem Zeitpunkt, an dem der Anker 40 eine Stopp-Position erreicht und die Erzeugung von Gegen-EMF in den Stromkreis zur Erregung des Magnetantriebs 40 beendet. Wenn das Einspritzsteuerventil 34 seine vollständig geöffnete Position erreicht, ist die DOC 28 normalerweise vollständig geöffnet. Nach der Einzugsstufe 112 wird der elektrische Strom bei 125 reduziert und eine Haltestufe durch einen dritten Strom 130 erzeugt, der üblicherweise über das HVPS 80 erzeugt wird.
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Das Erkennen des Ventilankunftzeitpunkts 120 ermöglicht das elektronische Trimmen des Kraftstoffinjektors 22, wie beispielsweise durch Berechnung eines Ventilankunftzeitpunktfehlers basierend auf dem Vergleich des erkannten Ventilankunftzeitpunkts mit einem nominalen oder anderweitig erwarteten Ventilankunftzeitpunkt, und anschließendes Ergreifen von Maßnahmen in Bezug auf den berechneten Ventilankunftzeitpunktfehler. In einer Ausführungsform wird der Beginn des Stromzeitpunkts des ersten Stroms 110 vorverlegt oder verzögert, um den Kraftstoffinj ektor 22 elektronisch auf einen gewünschte Ventilankunftzeitpunkt zu trimmen, Fehler in der Kraftstoffeinspritzmenge und/oder Steuerzeit zu reduzieren oder andere Betriebsparameter des Kraftstoffinjektors zu verbessern. In einer typischen Implementierung beinhaltet der erkannte Ventilankunftzeitpunkt einen Ventilankunftzeitpunkt in einem ersten Motorzyklus, und die Kraftstoffzufuhr-Steuereinheit 74 ist zum Trimmen des Kraftstoffinjektors 22 in einem nachfolgenden Motorzyklus basierend auf dem Ventilankunftzeitpunktfehler aufgebaut.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen im Allgemeinen, aber mit Schwerpunkt auf 3, ist ein Ablaufdiagramm 200 dargestellt, das eine beispielhafte Verfahrensweise und einen Logikablauf gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. In Block 210 wird der erste Magnetantrieb 50 erregt, um die Bewegung des ersten Ventils 44 in dem Kraftstoffinjektor 22 von einer ersten, offenen Position in eine zweite, geschlossene Position einzuleiten. Von Block 210 geht das Ablaufdiagramm 200 zu einem Block 220 über, um den zweiten Magnetantrieb 42 über einen von einer ersten Energieversorgung (z. B. HVPS 80) erzeugten ersten Strom und einen von einer zweiten Energieversorgung (z. B. Batterie 78) erzeugten zweiten Strom zu erregen. Wie hierin erläutert, beginnt das zweite Ventil 34 in Reaktion auf die Erregung des Magnetantriebs 42, sich von einer ersten, geschlossenen Position zu einer zweiten, offenen Position zu bewegen.
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Von Block 220 geht Ablaufdiagramm 200 zu einem Block 240 über, um den zweiten Strom zu überwachen und den Ankunftzeitpunkt des zweiten Ventils in der zweiten, offenen Position zu erkennen. Von Block 230 geht das Ablaufdiagramm 200 zu einem Block 240 über, um einen Ventilankunftzeitpunktfehler zu berechnen. Von Block 240 geht das Ablaufdiagramm 200 zu einem Block 250 über, um den Kraftstoffinjektor 250 basierend auf dem hierin erläuterten Ventilankunftzeitpunktfehler zu trimmen.
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Ein Prozess, der dem Ablaufdiagramm 200 gleicht oder ähnelt, kann für jeden einzelnen Kraftstoffinjektor wiederholt werden, üblicherweise nacheinander von Injektor zu Injektor in dem Motorsystem 10. Die hierin erläuterten Diagnosen können in regelmäßigen geplanten Intervallen oder dann durchgeführt werden, wenn Betriebsbedingungen des Motorsystems vorliegen, die die Durchführung von Diagnosen und elektronischen Trimmungen rechtfertigen, wie sie beispielsweise durch die Überwachung des Motorbetriebs auf Leistungsabfall oder Abweichungen von dem optimalen Betrieb angegeben werden können. Die vorliegende Offenbarung könnte in einigen Fällen auch als Teil der Vorbereitung eines neuen Kraftstoffsystems für den Betrieb angewendet werden.
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Die vorliegende Beschreibung dient lediglich zur Veranschaulichung und sollte nicht derart ausgelegt werden, dass sie den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einschränkt. Fachleute auf dem Gebiet werden es daher begrüßen, dass verschiedene Modifikationen an den hierin offenbarten Ausführungsformen erfolgen könnten, ohne von dem beabsichtigten und angemessenen Sinn und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Andere Aspekte, Merkmale und Vorteile werden bei einer Prüfung der beigefügten Zeichnungen und angefügten Ansprüche deutlich werden. In der hierin verwendeten Form sollen die Artikel „ein/eine/einer/eines“ ein oder mehrere Elemente beinhalten und können mit „ein oder mehr“ austauschbar verwendet werden. Wenn nur ein Gegenstand beabsichtigt ist, wird der Begriff „ein“ oder eine ähnliche Sprache verwendet. Auch die Begriffe „aufweist“, „aufweisen“, „umfassend“ oder dergleichen sind als offene Begriffe gedacht. Des Weiteren soll der Ausdruck „basierend auf“ „mindestens teilweise basierend auf“ bedeuten, es sei denn, es ist ausdrücklich etwas anderes angegeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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