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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Verbrennungsmotoren und insbesondere auf einen Verbrennungsmotor, der eine elektronisch gesteuerte Flussblockierungsvorrichtung aufweist, um selektiv einen Brennstofffluss zu mindestens einer Brennstoffeinspritzvorrichtung des Motors zu blockieren.
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Hintergrund
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Verbrennungsmotoren werden als Leistungsquellen in nahezu jeder denkbaren Umgebung verwendet. Motorräder, Busse, Flugzeuge, Lokomotiven und Schiffe können Verbrennungsmotoren zum Antrieb und/oder zur Leistungsversorgung von verschiedenen an Bord liegenden Vorrichtungen verwenden. Generatoren und Leistungserzeugungsstationen können auch eine Vielzahl von Verbrennungsmotoren zur Erzeugung von elektrischer Leistung verwenden. Die Verbrennungsmotoren können in ihrer Größe von kleinen Motoren, die für angetriebene Handwerkzeuge ausgelegt sind, zu Motoren reichen, die annähernd so groß wie ein Einfamilienhaus sind. Im vergangenen Jahrhundert sind Verbrennungsmotoren weithin auf relativ großen Frachtern und Barken bzw. Lastkähnen verwendet worden, wobei sie die mit Kohle befeuerten Dampfkessel des 19. Jahrhunderts ersetzt haben. Diese und ähnliche Verbrennungsmotoren sind tendenziell ziemlich groß, um ausreichend Leistung zu liefern, um die massiven Schiffe anzutreiben, zu lenken und zu verlangsamen.
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Sobald ein relativ großer Verbrennungsmotor gestartet wurde, ist es im Allgemeinen nicht wünschenswert, ihn abzuschalten, außer wenn es absolut notwendig ist, beispielsweise zur Instandhaltung, oder um ein katastrophales Versagen des Motors zu vermeiden. Bei Seefahrtanwendungen sind die Gründe dafür mindestens zwei. Erstens, es kann ziemlich arbeitsaufwendig sein, tatsächlich einen massiven Verbrennungsmotor zu starten. Zweitens können enorm große Schiffe ein enorm großes Bewegungsmoment haben, und können kräftigen rückwärts gerichteten oder seitlichen Schub benötigen, um abzubremsen, oder um in vernünftiger Zeit zu lenken, wie beispielsweise wenn man in einen Hafen einfährt. Die Fähigkeit, die Schraube umzudrehen, oder einen seitlichen Vortrieb zu aktivieren, kann auch kritisch für die Vermeidung von Kollisionen sein.
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Während das kontinuierliche Aufrechterhalten des Motorbetriebes kritisch bzw. wichtig sein kann, können Probleme mit dem Betrieb des Motors selten ignoriert werden. Wo beispielsweise eine Fehlfunktion in einem oder mehreren der Motorzylinder detektiert wird, können Versuche, den Motor kontinuierlich zu betreiben, einen Schaden an dem (den) betroffenen Zylinder (Zylindern) und an den assoziierten Komponenten zur Folge haben oder noch viel schlimmer ein katastrophales Motorversagen. Im letzteren Fall wird ein weiterer Betrieb des Motors offensichtlich unmöglich sein und es entsteht kein Vorteil daraus, dass man das Abschalten verzögert.
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Obwohl Ingenieure und Bediener typischerweise umfangreiche Motordiagnose- und -instandhaltungsroutinen ausführen, können große Verbrennungsmotoren eine beträchtliche Aufheizung erfahren. Beispielsweise arbeiten große Motoren für die Seefahrt oft kontinuierlich während vieler Stunden zwischen der Instandhaltung und dem Abschalten. Günstig für die betrieblichen Anforderungen von solchen Motoren ist die übliche Verwendung von relativ schweren viskosen Brennstoffen.
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Die erforderlichen Brennstoffmengen zum Antrieb eines Supertankers beispielsweise über Tausende von Meilen sind verständlicher Weise enorm groß. In einer Bemühung, die Betriebskosten zu reduzieren, finden es viele Betreiber von Schiffen vorteilhaft, wenn sie fähig sind, ihre Motoren nicht nur mit destilliertem Diesel-Brennstoff fahren zulassen, sondern auch mit anderen relativ kostengünstigen residuellen Petrol- bzw. Erdöl-Brennstoffen. Somit haben viele Motoren in der Schifffahrt die Fähigkeit, zwischen einem relativ destillierten bzw. raffinierten Brennstoff, wie beispielsweise Diesel, und weniger oder nicht destillierten bzw. raffinierten schweren Brennstoffen umzuschalten, die in der Industrie oft als residuelle Petrol-Brennstoffe bezeichnet werden. Der Motor könnte in erster Linie Diesel in Bereichen mit höherem Verkehrsaufkommen oder beispielsweise im Hafen verbrennen, und könnte den residuellen Brennstoff in erster Linie verbrennen, während er auf hoher See fährt. Die relativen Kosten der zwei Brennstoffarten und lokaler Regelungen können auch die Entscheidung beeinflussen, welche Brennstoffart zu verwenden ist.
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Unter der Voraussetzung der erwünschten Flexibilität, mehrere Brennstoffarten zu verbrennen, sind die zuvor erwähnten Motoren für die Seefahrt im Allgemeinen mit mindestens zwei getrennten Brennstofftanks ausgerüstet, und mit verschiedenen Ventilen und Rohrleitungen, um den Brennstofffluss von den zwei Tanks zuzuteilen, wie erwünscht. Solche Systeme verwenden auch oft eine Common-Rail bzw. gemeinsame Druckleitung oder ein ähnliches Brennstofflieferungssystem. Eine typische Common-Rail-Konstruktion verwendet eine unter Druck gesetzte Rail bzw. Druckleitung oder Versorgungsleitung, wobei eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig damit verbunden ist. Jede der Einspritzvorrichtungen wird im Allgemeinen betätigt, um eine zugemessene Einspritzung bzw. einen Strahl von Brennstoff in einen assoziierten Zylinder des Motors über ein oder mehr Brennstoffeinspritzsteuerventile zu liefern.
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Solche Systeme sind auch oft mit verschiedenen Mitteln zur Begrenzung einer übermäßig starken Einspritzung oder eines übermäßig großen Brennstoffflusses in die Motorzylinder ausgerüstet, was den Betrieb des Motors unterbrechen kann und möglicherweise einen Motorschaden bewirken kann. Ein solcher Mechanismus ist in der Technik als eine mechanische Flussbegrenzung bekannt. Mechanische Flussbegrenzungen weisen im Allgemeinen eine oder mehrere hydraulisch bewegbare Komponenten auf, die betreibbar sind, um einen Brennstofffluss in einen oder mehrere Motorzylinder zu begrenzen, und zwar im Allgemeinen folgend auf ein Einspritzereignis.
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Die relativ kleinen hydraulisch empfindlichen Komponenten einer mechanischen Flussbegrenzung sind im Allgemeinen zumindest teilweise bezüglich einer ungefähren Viskosität des Brennstoffes bemessen und/oder ausgelegt, der dort hindurch fließt. Entsprechend kann eine Konstruktion einer mechanischen Flussbegrenzung, die gut geeignet für ein relativ leichteres weniger viskoses Petrol- bzw. Erdöl-Destillat geeignet ist, wie beispielsweise für Diesel, nicht so gut oder überhaupt nicht funktionieren, wenn sie in einem System verwendet wird, welches einen vergleichsweise viskoseren residuellen Brennstoff verbrennt. Residuelle Brennstoffe tendiert tatsächlich dazu, so viskos zu sein, dass sie aufgeheizt werden müssen, bevor sie eine Fließfähigkeit erreichen, die dazu geeignet ist, um sie über eine unter Druck gesetzte Versorgungsleitung zu liefern und durch eine Brennstoffeinspritzvorrichtung einzuspritzen.
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Aus der
US 5 511 528 A ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Auslaufen von Kraftstoff aus einem Common-Rail verhindert wird, wenn eine mit dem Common-Rail verbundene Leitung beschädigt ist.
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Die
DE 101 48 221 A1 offenbart eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine, in der ein Ventilelement einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung der Brennkraftmaschine von einem Piezoaktor bewegt wird.
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Die
JP 2001-073 852 A offenbart eine Motorsteuereinrichtung, die Mittel zum Detektieren eines abnormalen Zustands eines Kraftstoffeinspritzventils eines Motorzylinders aufweist und einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, einen Zündzeitpunkt sowie ein Kraftstoffabsperrventil des entsprechenden Motorzylinders auf die Detektion eines Fehles hin steuert.
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Die
JP H2-115 614 A offenbart ein Ölkraftstoffversorgungssystem mit zwei Tanks für unterschiedlich viskose Ölkraftstoffe.
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Die
DE 197 19 631 A1 offenbart ein Verfahren zur Vermeidung von Schäden an einer Dieselbrennkraftmaschine durch unzulässig hohe Verbrennungsdrücke in den Brennräumen. Beim Feststellen einer fehlerhaften Verbrennung in einem oder in mehreren Brennräumen wird eine Warnmeldung abgegeben und/oder eine Notabschaltung der Kraftstoffzufuhr zu dem oder den betroffenen Brennräumen vorgenommen.
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Die vorliegende Offenbarung ist auf ein oder mehrere der Probleme oder Nachteile gerichtet, die oben dargelegt werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem Aspekt sieht die vorliegende Offenbarung einen Verbrennungsmotor vor. Der Verbrennungsmotor weist eine Hochdruck-Einspeisungsleitung und eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen auf, die strömungsmittelmäßig mit der Hochdruck-Einspeisungsleitung verbunden sind. Jede der Brennstoffeinspritzvorrichtungen ist betreibbar, um Brennstoff in einen Zylinder des Motors einzuspritzen. Der Motor weist weiter eine elektronisch gesteuerte Flussblockierungsvorrichtung auf, die zwischen der Hochdruck-Einspeisungsleitung und einem Brennstoffeinspritzsteuerventil von jeder der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen angeordnet ist. Jede der Flussblockierungsvorrichtungen weist eine Betätigungsvorrichtung auf, die betreibbar ist, um ein Ventilglied zu einer geschlossenen Position hin zu bewegen, in der die Flussblockierungsvorrichtung einen Brennstofffluss zu der jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtung blockiert. Der Motor weist weiter eine Vielzahl von mechanischen Flussbegrenzungsvorrichtungen auf, die betreibbar sind, um einen Brennstofffluss zu mindestens einer der Brennstoffeinspritzvorrichtungen zu begrenzen oder zu blockieren, wobei jede der mechanischen Flussbegrenzungsvorrichtungen in Reihe mit einer der elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtungen angeordnet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors vor. Das Verfahren weist die Schritte auf, einen Brennstoff von einer Hochdruck-Einspeisungsleitung zu einer Vielzahl von Motorzylindern über jeweilige Brennstoffeinspritzsteuerventile von jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtungen einzuspritzen, und mindestens einen der Motorzylinder auf die Entdeckung eines Fehlers hin auszuschalten, und zwar durch selektive Betätigung einer elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtung, um einen Brennstofffluss dorthin zu blockieren. Das Verfahren weist ferner die Schritte auf, einen Betrieb von mindestens einem weiteren Motorzylinder aufrechtzuhalten, während der ausgeschaltete Motorzylinder gegen die Aufnahme von Brennstoff abgeblockt ist, und nach Beseitigung des Fehlers den ausgeschalteten Motorzylinder zumindest teilweise durch Ausschalten der jeweiligen elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtung erneut einzuschalten. Das Verfahren sieht ferner vor, dass ein Steuermodul des Verbrennungsmotors Mittel zum Detektieren des Fehlers aufweist, wobei der Schritt des Ausschaltens von mindestens einem Zylinder das automatische Betätigen der jeweiligen elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtung mit dem elektronischen Steuermodul auf die Detektion des Fehlers hin aufweist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht eines Motors gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine diagrammartige Ansicht einer elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung
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Mit Bezug auf 1 ist dort ein Motor 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Der Motor 10 weist ein Motorgehäuse 12 und eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen 30 auf, die betreibbar sind, um einen Brennstoff darin einzuspritzen. Jede der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 30 ist strömungsmittelmäßig mit einer Hochdruck-Einspeisungsleitung 14 über Versorgungsdurchlässe 42 verbunden und ist vorzugsweise eine Einspritzvorrichtung der Bauart, die mindestens ein aufgenommenes Brennstoffeinspritzsteuerventil hat. Die Hochdruck-Einspeisungsleitung 14, vorzugsweise eine Common-Rail, ist vorzugsweise strömungsmittelmäßig mit einer oder mehreren Hochdruck-Pumpen 18 verbunden, die wiederum vorzugsweise mit einem Niederdruck-Ablauf 20 und einer Brennstoffversorgung 60 verbunden sind. Es wird in Betracht gezogen, dass der Motor 10 in erster Linie auf relativ große Antriebssysteme für die Schifffahrt anwendbar sein wird, beispielsweise zum Antrieb von einer oder mehreren Schrauben über eine Antriebswelle. Es sei bemerkt, dass der Motor 10 nicht auf eine solche Anwendung eingeschränkt ist, und Alternativ in einem Landfahrzeug verwendet werden könnte, wie beispielsweise in einem Lastwagen oder einer Lokomotive, oder beispielsweise beim Antrieb eines elektrischen Generators.
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Die Brennstoffversorgung 60 weist vorzugsweise einen ersten Brennstofftank 62 und einen zweiten Brennstofftank 64 auf. Jeder der Tanks 62 und 64 enthält vorzugsweise eine andere Art von Brennstoff, was beispielsweise einen destillierten Erdöl- bzw. Petrol-Brennstoff, wie beispielsweise Diesel, in einem der Tanks 62 und 64 aufweist, und einen anderen Brennstoff, wie beispielsweise residuellen Petrol- bzw. Erdöl-Brennstoff in dem anderen der Tanks 62 und 64.
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Ein Steuerventil 66 ist vorzugsweise in einer Brennstoffversorgungsleitung 67 angeordnet, die die Brennstoffversorgung 60 mit Hochdruck-Pumpen 18 verbindet, und es ist betreibbar, um selektiv strömungsmittelmäßig irgend einen oder beide der Brennstofftanks 62 und 64 mit der Versorgungsleitung 67 zu verbinden. Das Steuerventil 66 kann beispielsweise ein bewegbares Ventilglied 68 mit einem internen Durchlass 69 aufweisen. Eine Position des Ventilgliedes 68 kann eingestellt sein, um selektiv nur einen der Tanks 62 und 64 mit der Versorgungsleitung 67 zu verbinden, oder alternativ könnte das Ventilglied 68 so positioniert sein, dass der Durchlass 69 strömungsmittelmäßig beide Brennstofftanks 62 und 64 gleichzeitig mit der Versorgungsleitung 67 verbindet. Der letztere Fall wird vorzugsweise verwendet, um einen relativ sanften Wechsel der Brennstoffarten zu erleichtern, was deren Vermischung gestattet, so dass sie zeitweise zu der Hochdruck-Einspeisungsleitung 14 geliefert werden, und nicht abrupt von einer Brennstoffart zu anderen umgeschaltet wird.
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Ein elektronisches Steuermodul 16 ist vorzugsweise beim Motor 10 vorgesehen und ist in Steuerverbindung mit verschiedenen Komponenten davon.
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Das Steuermodul 16 steht vorzugsweise in Verbindung mit den Brennstoffeinspritzsteuerventilen 32 von jeder der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 30 über eine Kommunikationsverbindung 17, um elektronisch diese während des Motorbetriebes zu betätigen. Das Steuermodul 16 ist genauso über eine zweite Kommunikationsverbindung 19 in Verbindung mit elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtungen 40 in der Hochdruck-Einspeisungsleitung 14, und mit Hochdruck-Pumpen 18 über eine dritte Kommunikationsverbindung 21. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Steuermodul 16 betreibbar, um eine Vielzahl von Motorbetriebsparametern in herkömmlicher Weise zu überwachen, die die Motordrehzahl, den Druck der Einspeisungsleitung 14, die Hochdruck-Pumpendrehzahl, die angeforderte Einspritzvorrichtungsausgangsgröße und die Zeitsteuerung, den Abgasgehalt und die Temperatur usw. aufweisen. Eine vierte Kommunikationsverbindung 23 kann zwischen der Brennstoffversorgung 60, insbesondere dem Steuerventil 66 und dem Steuermodul 16 vorgesehen sein, was gestattet, dass auch Brennstoffpegel, die Ventilposition, die Brennstofftemperatur usw. überwacht werden.
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Das Steuermodul 16 ist weiter vorzugsweise in Steuerverbindung mit einer Vielzahl von elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtungen 40, die unabhängig von den Brennstoffeinspritzsteuerventilen 32 in den Brennstoffeinspritzvorrichtungen 30 betreibbar sind. Ebenfalls mit Bezug auf 2 ist dort schematisch eine Flussblockierungsvorrichtung 40 gezeigt, die zur Anwendung im Motor 10 geeignet ist. Jede Flussblockierungsvorrichtung 40 ist vorzugsweise in jeder Brennstoffversorgungsleitung 42 zwischen einer der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 30 und der Hochdruck-Einspeisungsleitung 14 angeordnet. Die Flussblockierungsvorrichtungen 40 sind betreibbar, um einen Brennstofffluss durch eine der Leitungen 42 zu blockieren, so dass der Brennstofffluss durch diese Leitung zum Motor 10, typischerweise zu einem seiner Zylinder, blockiert werden wird.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist jede Flussblockierungsvorrichtung 40 ein Ventilglied 41 mit einem inneren Durchlass 46 auf. Jedes Ventilglied 41 ist vorzugsweise normalerweise in eine offene Position vorgespannt, so dass Brennstoff frei durch die Leitung 42 fließen kann, um die jeweilige Einspritzvorrichtung 30 zu erreichen. Eine Betätigungsvorrichtung 44 ist vorzugsweise mit jeder Flussblockierungsvorrichtung 40 gekoppelt und ist betreibbar, um das jeweilige Ventilglied 41 zu einer geschlossenen Position zu bewegen, und zwar auf einen geeigneten Befehl von dem Steuermodul 16 hin. Vorspannmittel, beispielsweise eine Vorspannfeder 49, sind vorzugsweise benachbart zu dem Ventilglied 41 angeordnet, um dieses zu einer offenen Position vorzuspannen, wie in 2 gezeigt.
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Der Fachmann wird erkennen, dass die beschriebene elektronisch gesteuerte Flussblockierungsvorrichtung 40 nur beispielhaft ist, und das beträchtliche Modifikationen an den gegenwärtig offenbarten Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise muss das Ventilglied 41 überhaupt nicht zu einer offenen Position vorgespannt sein. Anstatt zu einer offenen Position vorgespannt zu sein, könnte das Ventilglied 41 zu einer geschlossenen Position vorgespannt sein, und eine lösbare mechanische oder hydraulische Verriegelung könnte eingesetzt werden, um das Ventilglied 41 offen zu halten, wobei es dann auf ein Signal von dem Steuermodul 16 oder von einem Bediener gelöst wird. In ähnlicher Weise könnte die Betätigung von jeder Flussblockierungsvorrichtung 40 durch eine große Vielzahl von Mitteln stattfinden. Beispielsweise könnten pneumatische oder elektrische Systeme verwendet werden, oder eine vorsteuerbetätigte oder nicht vorsteuerbetätigte hydraulische Betätigungsvorrichtung könnte verwendet werden, um das Ventilglied 41 zu betätigen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel könnten die elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtungen einfach eine elektrische Betätigungsvorrichtung haben, die betriebsmäßig mit einem Ventilglied gekoppelt ist, welches normalerweise über eine Vorspannvorrichtung in eine offene Position vorgespannt ist, wie beispielsweise durch eine Feder. Als nächstes wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel die Flussblockierungsvorrichtung in eine geschlossenen Position gebracht bzw. betätigt, indem eine elektrische Betätigungsvorrichtung erregt wird. Die vorliegende Offenbarung zieht auch Flussblockierungsvorrichtungen in Betracht, die normalerweise in einer geschlossenen Position durch eine Vorspannvorrichtung betätigt bzw. voreingestellt sind, wie beispielsweise durch eine Feder, die jedoch in eine offene Position bewegt werden können, indem eine elektrische Betätigungsvorrichtung erregt wird. Somit nimmt der Ausdruck betätigen, wie er in diesem Patent verwendet wird, seine normale Definition an, und zwar dahingehend, dass der Ausdruck meint, dass etwas von einer Position in eine andere bewegt wird, was direkt oder indirekt entweder durch Erregung oder Entregung einer getrennten elektrischen Betätigungsvorrichtung getan werden kann.
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Eine Vielzahl von mechanischen Flussbegrenzungsvorrichtungen 50 ist auch vorzugsweise vorgesehen und ist vorzugsweise in Reihe vorgesehen, wobei jeweils eine mit jeder der elektronisch gesteuerten Flussblockierungsvorrichtungen 40 angeordnet ist, entweder stromaufwärts oder stromabwärts mit Bezug zur Einspeisungsleitung 14. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die mechanischen Flussbegrenzungsvorrichtungen 50 betreibbar, um einen Brennstofffluss über die Versorgungsleitungen 42 zu der jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtung 30 zu begrenzen oder zu blockieren, insbesondere vorzugsweise zu blockieren. Zahlreiche geeignete Konstruktionen sind für mechanische Flussbegrenzungsvorrichtungen 50 bekannt, die typischerweise ein hydraulisch bewegbares Glied aufweisen, welches betreibbar ist, um einen Brennstofffluss anzuhalten, wie es in der Technik wohlbekannt ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Der Betrieb des Motors 10 wird typischerweise eingeleitet, in dem der Brennstoff mit den Hochdruck-Pumpen 18 unter Druck gesetzt wird und dieser zu der Einspeisungsleitung 14 geliefert wird. Unter Druck gesetzter Brennstoff kann dann über die Versorgungsleitungen 42 zu jeder der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 30 geliefert werden, und kann eingespritzt werden, um die Motorzylinder zu zünden, wie erwünscht, wobei der Einspritzungszeitpunkt typischerweise elektronisch mit dem Steuermodul 16 elektronisch gesteuert wird. Typischerweise wird der Motorstart mit Diesel oder anderem destilliertem Erdöl-Brennstoff aus einem der Tanks 62 und 64 stattfinden. Zu einem erwünschten Zeitpunkt kann das Steuerventil 66 betätigt werden, um eine Umschaltung der Brennstoffarten zu beginnen, und zwar durch Umschaltung zwischen dem Brennstoff von einem der Tanks 62 und 64 auf einen Brennstoff aus dem anderen der Tanks 62 und 64. Die Brennstoffumschaltung findet vorzugsweise relativ allmählich statt, und zwar durch Bewegung des Ventilgliedes 68 zu einer Zwischenposition, so dass Brennstoff von beiden Tanks 62 und 64 zur Versorgungsleitung 67 gleichzeitig fließen kann. Nach einer erwünschten Zeitdauer der Vermischung kann das Ventilglied 68 zu einer Position bewegt werden, in der nur einer der Tanks 62 und 64 mit der Versorgungsleitung 67 verbunden ist, und nur eine einzige Brennstoffart den Motor 10 mit Leistung versorgt. Wenn eine der Brennstoffarten ein residueller Brennstoff bzw. Rohöl-Brennstoff ist, wird vorzugsweise ein (nicht gezeigtes) Heizungssystem verwendet, um den residuellen Brennstoff aufzuheizen und dessen Viskosität zu reduzieren, und zwar bis zu einem Punkt, wo der residuelle Brennstoff zu den Einspritzvorrichtungen 30 geliefert werden kann und von diesen eingespritzt werden kann.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das elektronische Steuermodul 16 ein computerlesbares Medium mit einem darauf aufgezeichneten Steueralgorithmus auf. Der Steueralgorithmus weist vorzugsweise Mittel auf, um eine Motordrehzahl und den Betrieb der Einspritzvorrichtungen 30 zu überwachen. Verschiedene andere Motorbetriebsparameter können überwacht und/oder mit dem Steueralgorithmus gesteuert werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise ein zweiter Steueralgorithmus auf dem computerlesbares Medium aufgezeichnet und weist Mittel auf, um selektiv einen oder mehrere der Flussblockierungsvorrichtungen 40 zu betätigen, um einen Brennstofffluss zu dem assoziierten Zylinder (den assoziierten Zylindern) auf die Erkennung eines Fehlers hin zu blockieren.
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Der Motor 10 kann eine Vielzahl von Sensoren aufweisen, die betreibbar sind, um einen Fehlerzustand zu detektieren, der mit einem oder mehreren der Motorzylinder assoziiert ist. Solche Sensoren könnten beispielsweise Verbrennungsgeräuschsensoren aufweisen, die betreibbar sind, um eine Veränderung der Verbrennungscharakteristiken von einem oder von mehreren Zylindern zu detektieren, oder Drucksensoren, die betreibbar sind, um eine unerwartete Veränderung des Brennstoffdruckes an verschiedenen Punkten in dem gesamten Brennstoffsystem zu detektieren. Verschiedene elektrische Charakteristiken der einzelnen Brennstoffeinspritzvorrichtungen können auch durch Sensoren überwacht werden. Viele hydraulisch betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtungen, wie beispielsweise die bevorzugten Einspritzvorrichtungen, die im Motor 10 eingesetzt werden, weisen verschiedene kleine relativ komplexe interne sich bewegende Teile auf. Der relativ viskose residuelle Erdölbrennstoff bzw. Rohöl-Brennstoff, der vorzugsweise in einem Motor, wie dem Motor 10 verwendet wird, kann gelegentlich die inneren Teile der Einspritzvorrichtung und die Rohrleitungen verstopfen. In einer solchen Situation ist ein kontinuierlicher Betrieb des Zylinders, der mit dieser Einspritzvorrichtung assoziiert ist nicht erwünscht. Das Ausschalten von einem oder mehreren der Zylinder des Motors 10 wird daher typischerweise während des Motorbetriebs mit residuellem Brennstoff auftreten, obwohl die vorliegende Offenbarung nicht auf diesen Fall eingeschränkt ist.
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Das elektronische Steuermodul 16 ist vorzugsweise konfiguriert, um ein Fehlersignal von einem oder von mehreren der Motorsensoren aufzunehmen. Der zweite Steueralgorithmus, der auf dem computerlesbaren Medium aufgezeichnet ist, weist vorzugsweise Mittel zur Erregung (oder zur Entregung) von einer oder mehreren elektrischen Betätigungsvorrichtungen der Flussblockierungsvorrichtungen 40 auf, und zwar auf eine Detektion eines Fehlers hin, um die Flussblockierungsvorrichtung in eine geschlossene Position zu betätigen bzw. zu bringen. Der zweite Steueralgorithmus ist vorzugsweise unabhängig von dem ersten Steueralgorithmus betreibbar, der für die Erregung der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 30 verantwortlich ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der erste Steueralgorithmus Brennstoffeinspritzereignisse weiter in allen Brennstoffeinspritzvorrichtungen 30 signalisieren, auch wenn der Brennstofffluss zu einer oder zu mehreren Einspritzvorrichtungen 30 durch Flussblockierungsvorrichtungen 40 blockiert sein kann. Es wird in Betracht gezogen, dass die Betätigung der Flussblockierungsvorrichtungen 40 entweder manuell oder automatisch auftreten kann. Im Gegensatz zu einem Ausführungsbeispiel, wo ein Steueralgorithmus betreibbar ist, um die Flussblockierungsvorrichtungen 40 zu erregen, kann ein Bediener des Fahrzeugs oder ein Ingenieur manuell eine oder mehrere elektrische Betätigungsvorrichtungen der Flussblockierungsvorrichtungen 40 erregen (oder entregen), wenn er bezüglich eines Fehlers benachrichtigt wird, beispielsweise durch Ertönen eines Alarms, um den Brennstofffluss zu einem jeweiligen Zylinder auszuschalten.
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Das elektronische Steuermodul 16 ist weiter vorzugsweise konfiguriert, um Daten bezüglich verschiedener Motorbetriebsparameter aufzuzeichnen, insbesondere bezüglich solcher Parameter, wie sie mit der Entwicklung eines Fehlerzustandes assoziiert sind, zusammen mit dem Motorbetriebsfenster, während dem der Fehler auftritt. Entsprechend wird es möglich sein, dass ein Bediener auf verschiedene Motorbedingungen bzw. Motorzustände zugreift, die zu dem Fehlerzustand führen, dass er bestimmt, welche Zylinder abgeschaltet werden, und dass er eine Entscheidung bezüglich dessen fällt, ob und wann die Zylinder und die assoziierten Brennstoffeinspritzvorrichtungen erneut gestartet werden können. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Einspritzung von Brennstoff in einen speziellen Zylinder vorzugsweise durch eine manuelle Steuerung erneut eingeleitet, in dem die Flussblockierungsvorrichtung ausgeschaltet wird, die mit dem speziellen Zylinder assoziiert ist. Sobald die Betätigungsvorrichtung 44 entregt bzw. ausgeschaltet ist, kann das Ventilglied 41 in seine offene Position unter der Wirkung der Vorspannfeder 49 zurückkehren. Weiterhin werden Ausführungsbeispiele in Betracht gezogen, wobei Verriegelungsmittel bei jeder der Flussblockierungsvorrichtungen 40 vorgesehen sind. Bei einer solchen Konstruktion wird das Ventilglied 41 auf die Erregung der Flussblockierungsvorrichtung 40 in seiner geschlossenen Position verriegelt, so dass wenn die Betätigungsvorrichtung 49 unbeabsichtigt entregt wird, das Ventilglied 41 nicht in seine offene Position zurückkehren wird. Die Verriegelungsmittel können manuell oder automatisch außer Eingriff gebracht werden.
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Die vorliegende Offenbarung sieht daher Mittel vor, um selektiv die Zündung von einem oder mehreren der Motorzylinder abzuschalten, was gestattet, dass die Brennstoffeinspritzvorrichtungen, Kolben und Ventile, die damit assoziiert sind, weiter passiv arbeiten. Das Risiko eines Motorschadens und/oder -versagens wird dadurch minimiert. Darüber hinaus ist es nicht nötig, den gesamten Motor bei der Entdeckung eines Fehlers abzuschalten, oder weiter außerhalb der Spezifikationen liegende Zylinder betreiben zu müssen, was gestattet, dass der Motor weiter arbeitet.
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Die vorliegende Beschreibung ist nur zu Veranschaulichungszwecken und soll nicht so angesehen werden, dass sie die Breite der vorliegenden Offenbarung in irgend einer Weise einschränkt. Somit wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen an den gegenwärtig offenbarten Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können, ohne vom beabsichtigten Kern und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Während die vorliegende Offenbarung in Zusammenhang mit einem großen Dieselmotor für ein Seefahrzeug beschrieben worden ist, können andere kleinere Motoren Vorteile aus der Lehre hier ziehen. Beispielsweise können kleinere Diesel- oder Benzinmotoren mit Hochdruck-Einspeisungsleitungen oder mit Common-Rails (gemeinsamen Druckleitungen) gut für elektronisch gesteuerte Flussblockierungsvorrichtungen geeignet sein, wie sie hier beschrieben werden.
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Andere Aspekte, Merkmale und Vorteile werden bei einer Durchsicht der beigefügten Zeichnungsfiguren und der angehängten Ansprüche offensichtlich werden.
