DE102010008046B4

DE102010008046B4 - Systeme und Verfahren zum Spülen von Luft aus einem Kraftstoff-Einspritzungssystem

Info

Publication number: DE102010008046B4
Application number: DE102010008046.2A
Authority: DE
Inventors: Michael J. Lucido; Mark D. Carr
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: US7900606B2; CN101818687A; DE102010008046A1; US20100212640A1; CN101818687B

Abstract

System, das umfasst: ein Initialisierungsmodul (200), das ein Initialisierungssignal basierend auf einem Kurbelwellen-Drehzahlsignal (CS) und einem anfänglichen Spülungswert (214) und/oder einem Überwachungswert (218) für eine Montagestraße erzeugt; und ein Spülungssteuermodul (202), das ein Spülungssignal zum Spülen von Luft aus einem Kraftstoff-Einspritzungssystem (14) eines Motors (12) dann, wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal (CS) angibt, dass eine Kurbelwelle (38) des Motors (12) stationär ist, und basierend auf dem Initialisierungssignal erzeugt.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeug-Steuersysteme für Verbrennungsmotoren und insbesondere Kraftstoffeinspritzungs-Steuersysteme.
HINTERGRUND
Die hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Sowohl die Arbeit der derzeit genannten Erfinder, in dem Maß, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, als auch Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik gelten, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
Funkenzündungssysteme mit Direkteinspritzung (SIDI-Systeme) werden derzeit von vielen Motorherstellern verwendet. In einem SIDI-System wird unter hohem Druck stehendes Benzin direkt in Zylinder eines Motors eingespritzt. Dies unterscheidet sich von einer Saugrohr-Kraftstoffeinspritzung, bei der Kraftstoff in einen Einlasskrümmer oder eine Einlassöffnung stromaufwärts eines Einlassventils eines Zylinders eingespritzt wird.
Die SIDI-Technologie ermöglicht eine Verbrennung mit geschichteter Kraftstoffladung für eine verbesserte Kraftstoffeffizienz und verringerte Emissionen bei einer niedrigen Last. Die geschichtete Kraftstoffladung ermöglicht ein mageres Brennen und verbessert die Kraftstoffeffizienz und die Leistungsabgabe.
SIDI-Motoren können mit einer Niederdruck-Kraftstoffpumpe und einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe ausgebildet sein, die verwendet werden, um jeweils eine Niederdruck-Kraftstoffleitung und eine Einspritzeinrichtungs-Kraftstoffleiste unter Druck zu setzen. Ein Drucksensor ist an der Kraftstoffleiste angebracht und erzeugt ein Kraftstoffleisten-Drucksignal für eine Rückkopplungssteuerung des Kraftstoffleistendrucks.
In der DE 103 42 116 B4 sind ein System und ein Verfahren zum Spülen bzw. Entlüften einer Kraftstoffeinspritzleitung eines Verbrennungsmotors beschrieben, insbesondere für eine erstmalige Inbetriebnahme des Motors.
Die DE 10 2004 024 518 A1 beschreibt ein ähnliches System und ein ähnliches Verfahren.
Ferner sind auch in der DE 10 2007 029 808 A1 ein ähnliches System und ein ähnliches Verfahren beschrieben.
Die DE 100 61 296 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zum Entlüften eines Niederdruckbereichs eines Einspritzsystems für einen Verbrennungsmotor.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren anzugeben, mit denen die Ankurbelzeit eines Motors nach Abschluss der Fahrzeugmontage verkürzt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 6 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Dementsprechend umfasst ein System ein Initialisierungsmodul, das ein Initialisierungssignal erzeugt. Das Initialisierungssignal wird basierend auf einem Kurbelwellen-Drehzahlsignal und einem anfänglichen Spülungswert und/oder einem Überwachungswert für eine Montagestraße erzeugt. Ein Spülungssteuermodul erzeugt ein Spülungssignal, um Luft aus einem Kraftstoff-Einspritzungssystem eines Motors zu spülen, wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal angibt, dass eine Kurbelwelle des Motors stationär ist, sowie basierend auf dem Initialisierungssignal.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst ein System ein Initialisierungsmodul, das ein Initialisierungssignal erzeugt. Das Initialisierungssignal wird basierend auf einem Kraftstoffleisten-Drucksignal und einem anfänglichen Spülungswert und/oder einem Überwachungswert für eine Montagestraße erzeugt. Ein Spülungssteuermodul erzeugt ein Spülungssignal, um Luft aus einem Kraftstoff-Einspritzungssystem eines Motors zu spülen, wenn das Kraftstoffleisten-Drucksignal kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, sowie basierend auf dem Initialisierungssignal.
Gemäß anderen Merkmalen wird ein Verfahren zum Spülen von Luft aus einem Kraftstoff-Einspritzungssystem geschaffen. Das Verfahren umfasst, dass ein Initialisierungssignal basierend auf einem Kurbelwellen-Drehzahlsignal, einem Kraftstoffleisten-Drucksignal sowie einem anfänglichen Spülungswert und/oder einem Überwachungswert für eine Montagestraße erzeugt wird. Ein Spülungssignal wird erzeugt, wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal Null ist und das Kraftstoffleisten-Drucksignal kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, sowie basierend auf dem Initialisierungssignal.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachstehend vorgesehenen ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden. Es versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele nur zu Darstellungszwecken gedacht sind und den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines Kraftstoff-Einspritzungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm des Kraftstoff-Einspritzungssystems von 2 ist, das ein Spülungssteuersystem gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
4 ein Verfahren zum Spülen eines Kraftstoff-Einspritzungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Zu Zwecken der Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis der Schaltungslogik und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Obwohl die folgenden Ausführungsformen hauptsächlich bezogen auf einen SIDI-Motor beschrieben werden, können die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zusätzlich für andere Typen von Motoren gelten. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung für Motoren mit Kompressionszündung, Funkenzündung, Funkenzündung und Direkteinspritzung, homogener Funkenzündung, Kompressionszündung mit homogener Ladung, geschichteter Funkenzündung, Dieselmotoren und Motoren mit funkenunterstützer Kompressionszündung gelten.
Nachdem ein Fahrzeug in einer Produktionsanlage montiert ist, wird der Motor des Fahrzeugs in der Nähe des Endes eines Montageprozesses gestartet. Das Starten des Motors umfasst, dass der Motor angekurbelt wird und dass das Zündungssystem und das Kraftstoff-Einspritzungssystem aktiviert werden. Vor einem ersten Motorstart wird das Kraftstoff-Einspritzungssystem für den Betrieb vorbereitet.
Während der Betriebsvorbereitung des Kraftstoff-Einspritzungssystems kann die Niederdruck-Kraftstoffpumpe aktiviert werden, um Kraftstoff in und/oder durch Komponenten des Kraftstoff-Einspritzungssystems zu pumpen und um einen vorbestimmten Druck in dem Kraftstoff-Einspritzungssystem zu liefern. Es kann notwendig sein, den Motor für eine ausgedehnte Zeitdauer anzukurbeln, um die Luft aus dem Kraftstoff-Einspritzungssystem zu spülen. Die Luft in dem Kraftstoff-Einspritzungssystem kann bewirken, dass der Motor nicht startet oder unregelmäßig startet.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schaffen Spülungssysteme für Einspritzeinrichtungen und Verfahren zum Entfernen von Luft in einem Kraftstoff-Einspritzungssystem nach dem Herstellen eines Fahrzeugs und vor dem Starten eines Motors des Fahrzeugs. Die Spülungssysteme und -verfahren für Einspritzeinrichtungen verringern Motor-Ankurbelzeiten, nachdem die Fahrzeugmontage vollständig ist.
Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein beispielhaftes Motorsteuersystem 10 eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung schematisch dargestellt. Das Motorsteuersystem 10 umfasst einen Motor 12 und Kraftstoff-Einspritzungssystem 14. Das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 umfasst ein Motorsteuermodul 16 mit einem Spülungssteuersystem 18 für eine Einspritzeinrichtung. Das Spülungssteuersystem 18 für die Einspritzeinrichtung steuert ein Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 bei der Herstellung eines Fahrzeugs, um eingeschlossene Luft aus dem Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 zu entfernen. Beispiele des Motorsteuermoduls 16 und des Spülungssteuersystems 18 sind in 2 und 3 gezeigt.
Der Motor 12 umfasst einen Einlasskrümmer 20, das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 mit Kraftstoffleisten 22, 24, ein Getriebe 26, einen Zylinder 30 und einen Kolben 32. Der beispielhafte Motor 12 weist acht Zylinder 30 auf, die in benachbarten Zylinderbänken 34, 36 in einer Anordnung vom V-Typ ausgebildet sind. Obwohl 1 acht Zylinder (N = 8) darstellt, ist es einzusehen, dass der Motor 12 eine beliebige Anzahl von Zylindern 30 aufweisen kann. Es ist auch vorgesehen, dass der Motor 12 eine Zylinderausbildung vom Reihentyp aufweisen kann. Obwohl ein mit Benzin betriebener Verbrennungsmotor gezeigt ist, der eine Direkteinspritzung verwendet, gelten die hierin offenbarten Ausführungsformen für Dieselmotoren oder mit alternativen Kraftstoffen versorgte Motoren.
Während des Motorbetriebs wird Luft durch einen Einlassunterdruck, der durch Einlasstakte des Motors 12 erzeugt wird, in den Einlasskrümmer 20 gesaugt. Kraftstoff wird durch das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 direkt in die Zylinder 30 eingespritzt. Die Luft und der Kraftstoff vermischen sich in den Zylindern 30, und die Wärme aus der Verdichtung und/oder elektrische Energie zünden das Luft- und Kraftstoffgemisch. Der Kolben in dem Zylinder 30 treibt eine Kurbelwelle 38 des Motors 12 an, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Verbrennungsabgas in dem Zylinder 30 wird durch Abgaskanäle 40 herausgedrängt.
Das Motorsteuermodul 16 kann die Kraftstoff-Einspritzeinrichtung 14 basierend auf einer Drehzahl der Kurbelwelle 38 steuern. Die Drehzahl und/oder die Drehung der Kurbelwelle 38 können von einem Kurbelwellensensor 42 detektiert werden. Das Motorsteuermodul 16 kann die Zeitsteuerung der Einspritzeinrichtung basierend auf einem Kurbelwellen-Drehzahlsignal CS steuern, das von dem Kurbelwellensensor 42 erzeugt wird. Ein Kurbelwellen-Drehzahlsignal von beispielsweise Null gibt an, dass sich die Kurbelwelle 38 des Motors 12 nicht dreht oder stationär ist. Ein Kurbelwellen-Drehzahlsignal von beispielsweise größer als Null gibt an, dass sich die Kurbelwelle 38 dreht oder nicht stationär ist.
Nun auch auf 2 Bezug nehmend, ist das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 gezeigt. Das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 umfasst das Motorsteuermodul 16, eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 100, eine Hochdruck-Kraftstoffleitung 102, die mit den Kraftstoffleisten 22, 24 verbunden ist, und Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105. Die Kraftstoffleitungen 100, 102 empfangen Kraftstoff von einer entsprechenden von einer Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106 und einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108. Die Niederdruckpumpe 106 kann mittels einer elektrischen Energiequelle, wie beispielsweise einer Batterie, betrieben werden. Die Hochdruckpumpe 108 kann mittels des Motors 12 betrieben werden. Die Niederdruckpumpe 106 kann beispielsweise einen Kraftstoffdruck von 400 Kilopascal (kPa = 10³ Pa) +/– 50 kPa liefern. Die Hochdruckpumpe 108 kann beispielsweise einen Kraftstoffdruck von 15 Megapascal (mPa = 10⁶ Pa) +/– 5 mPa liefern.
Bei der Verwendung erzeugt das Motorsteuermodul 16 ein Niederdruck-Steuersignal LowP 110, um Kraftstoff mittels der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106 aus einem Kraftstofftank 112 in die Niederdruck-Kraftstoffleitung 100 zu pumpen. Das Motorsteuermodul 16 erzeugt ein Hochdruck-Steuersignal HighP 114, um Kraftstoff in die Zylinder 30 zu pumpen. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 wird verwendet, um den Druck des Kraftstoffs zu erhöhen, der von der Niederdruck-Kraftstoffleitung 100 empfangen wird. Unter hohem Druck stehender Kraftstoff wird an die Hochdruck-Kraftstoffleitung 102 und die Kraftstoffleisten 22, 24 geliefert. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird mittels der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 in die Zylinder 30 eingespritzt. Die Zeitsteuerung der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 wird von dem Motorsteuermodul 16 gesteuert. Obwohl eine spezielle Anzahl von Kraftstoffleisten und Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen pro Kraftstoffleiste gezeigt ist, kann eine beliebige Anzahl von Kraftstoffleisten und entsprechenden Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen umfasst sein.
Das Motorsteuermodul 16 steuert die Kraftstoffpumpen 106, 108 in Ansprechen auf verschiedene Sensoreingaben, wie beispielsweise ein Kraftstoffleisten-Drucksignal FR 116 von einem Kraftstoffleisten-Drucksensor 118. Kraftstoffleisten-Drucksensoren können mit einer oder mehreren der Kraftstoffleisten 22, 24, 102 verbunden sein und den Druck in diesen detektieren. Der Kraftstoffleisten-Drucksensor 118 ist als ein Beispiel gezeigt. Das Motorsteuermodul 16 kann verschiedene Steuersignale erzeugen, wie beispielsweise das Niederdruck-Steuersignal 110, das Hochdruck-Steuersignal 114 und ein Kraftstoff-Einspritzungseinrichtungs-Steuersignal FI 120. Das Kraftstoff-Einspritzeinrichtungs-Steuersignal 120 kann verwendet werden, um das Öffnen und Schließen der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 zu steuern. Das Niederdruck-Steuersignal 110 kann verwendet werden, um den Betrieb der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106 zu steuern. Das Hochdruck-Steuersignal 114 kann verwendet werden, um den Betrieb der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 zu steuern.
Nun auch auf 3 Bezug nehmend, ist das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 gezeigt, welches das Spülungssteuersystem 18 darstellt, und es kann einem speziellen Fahrzeug zugeordnet sein. Das Spülungssteuersystem 18 umfasst ein Initialisierungsmodul 200, ein Spülungssteuermodul 202, ein Kraftstoffpumpenmodul 204 und ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206.
Das Initialisierungsmodul 200 empfängt mittels Hardware-Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen (HWIO-Einrichtungen) 210 Signale von Sensoren 208, um ein Initialisierungssignal zu erzeugen. Die Sensoren 208 können den Kurbelwellensensor 42, den Kraftstoffleisten-Drucksensor 118 und andere Sensoren 212 umfassen. Die anderen Sensoren 212 können einen Einlassluft-Temperatursensor (IAT-Sensor), einen Feuchtigkeits-IAT-Sensor und/oder einen Sauerstoffsensor umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Das Initialisierungssignal wird basierend auf dem Kurbelwellen-Drehzahlsignal CS, dem Kraftstoffleisten-Drucksignal FR und einem oder mehreren gespeicherten Fahrzeug- und/oder Motor-Zustandswerten erzeugt. Die Fahrzeug- und/oder Motor-Zustandswerte können in einem Speicher 220 gespeichert sein, und sie können einen anfänglichen Spülungswert 214 und einen Überwachungswert 218 für eine Montagestraße umfassen.
Der anfängliche Spülungswert 214 gibt an, ob das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 für den Betrieb vorbereitet wurde und ob die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 seit dem Herstellen des Fahrzeugs gespült wurden. Ein anfänglicher Spülungswert von beispielsweise FALSCH kann angeben, dass kein Spülungsereignis ausgeführt wurde. Ein anfänglicher Spülungswert von beispielsweise WAHR kann angeben, dass das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 gespült wurde.
Der Überwachungswert 218 für die Montagestraße gibt an, ob eine Betriebsvorbereitungsanforderung für das Kraftstoffsystem empfangen wird und/oder ob eine Betriebsvorbereitung ausgeführt wird. Die Betriebsvorbereitung dient dazu, Kraftstoff vor einem Starten des Motors 12 in das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 zu bringen, um bei dem Start ein genügend fettes Kraftstoff/Luft-Gemisch sicherzustellen. Die Betriebsvorbereitungsanforderung für das Kraftstoffsystem kann in einer Montageanlage durch ein Testwerkzeug oder durch eine vorbestimmte Sequenz für ein Niederdrücken von Pedalen ausgelöst werden. Die Sequenz für das Niederdrücken von Pedalen kann umfassen, dass beispielsweise ein Brems- und ein Gaspedal betätigt werden. Ein Überwachungswert für die Montagestraße von beispielsweise FALSCH kann angeben, dass die Betriebsvorbereitungsanforderung für das Kraftstoffsystem nicht empfangen wird und/oder eine Betriebsvorbereitung nicht ausgeführt wird. Ein Überwachungswert für die Montagestraße von beispielsweise WAHR kann angeben, dass die Betriebsvorbereitungsanforderung für das Kraftstoffsystem empfangen wird und/oder eine Betriebsvorbereitung ausgeführt wird. Auf die Werte 214, 218 kann mittels der HWIO-Einrichtungen 210 zugegriffen werden.
Die HWIO-Einrichtungen 210 können ein Schnittstellen-Steuermodul 222 und Hardware-Schnittstellen/Treiber 224 umfassen. Das Schnittstellen-Steuermodul 222 liefert eine Schnittstelle zwischen dem Spülungssteuermodul 202, dem Kraftstoffpumpenmodul 204, dem Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 und den Hardware-Schnittstellen/Treibern 224. Die Hardware-Schnittstellen/Treiber 224 steuern beispielsweise den Betrieb der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105, der Kraftstoffpumpen 106, 108 und andere Motorsystemeinrichtungen. Die anderen Motorsystemeinrichtungen können Zündspulen, Zündkerzen, Drosselventile, Solenoide usw. umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Die Hardware-Schnittstellen/Treiber 224 empfangen auch Sensorsignale, die an entsprechende Steuermodule übertragen werden. Die Sensorsignale können das Kurbelwellen-Drehzahlsignal CS und das Kraftstoffleisten-Drucksignal FR umfassen.
Die HWIO-Einrichtungen 210 können auch ein Aufladungs-Steuermodul 228 umfassen. Wenn das Spülungssteuermodul 202 das Initialisierungssignal empfängt, ermittelt das Aufladungs-Steuermodul 228, ob die Hardwaretreiber 224 für die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 betriebsbereit sind. Das Aufladungs-Steuermodul 228 steuert die Hardwaretreiber 224 für die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105, um sicherzustellen, dass die Treiber genügend aufgeladen sind, um das Öffnen der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 zu betreiben. Wenn das Aufladungs-Steuermodul 228 die Treiber aktiviert, kann das Spülungssteuermodul 202 ein Spülungssignal erzeugen, um ein Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems 14 auszulösen. Das Spülungssteuermodul 202 kann das Spülungssignal an das Kraftstoffpumpenmodul 204, das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 und einen Timer 230 für die Einspritzungsdauer übertragen.
Wenn das Kraftstoffpumpenmodul 204 das Spülungssignal empfängt, aktiviert das Kraftstoffpumpenmodul 204 die Aktuatoren 226 mittels der HWIO-Einrichtungen 210. Das Kraftstoffpumpenmodul 204 aktiviert die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106, um das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 zu spülen.
Wenn das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 das Spülungssignal empfängt, aktiviert das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 eine oder mehrere der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 mittels der HWIO-Einrichtungen 210. Das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 kann die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 basierend auf der Pulsweite des Spülungssignals aktivieren. Die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 können sequentiell und für eine vorbestimmte Dauer geöffnet und geschlossen werden, um Luft aus dem Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 zu entfernen.
Die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 und die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106 können basierend auf einem Spülungs-Beendigungssignal, dem Kurbelwellen-Drehzahlsignal und/oder dem Kraftstoffleisten-Drucksignal deaktiviert werden. Das Spülungs-Beendigungssignal wird von dem Spülungssteuermodul 202 basierend auf einem Zähler 232 erzeugt. Der Timer 230 für die Einspritzungsdauer kann den Zähler 232 umfassen. Der Zähler 232 kann nach der Beendigung eines Spülungsereignisses für M von N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen um Eins erhöht werden, wobei M eine ganze Zahl und N eine ganze Zahl größer als Null ist. M kann einer ausgewählten Anzahl der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 15 entsprechen. N kann einer Gesamtanzahl der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 entsprechen. Das Spülungs-Beendigungssignal gibt an, dass die M von den N Einspritzeinrichtungen zumindest einmal für ein Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems 14 geöffnet und geschlossen wurden. Wenn der Zähler kleiner oder gleich M ist, wird das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems 14 fortgesetzt, indem die nächste der M Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen geöffnet wird. Wenn der Zähler größer oder gleich M ist, erzeugt das Spülungssteuermodul 202 das Spülungs-Beendigungssignal. Das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems 14 kann basierend auf dem Spülungs-Beendigungssignal beendet werden.
Zusätzlich kann der Timer 230 für die Einspritzungsdauer mittels der HWIO-Einrichtungen 210 auf eine Systemuhr 234 zugreifen, um beispielsweise dann einen anfänglichen Zeitstempel zu empfangen, wenn die M von den N Kraftstoffeinspritzrichtungen 104, 105 anfänglich geöffnet werden. Der Timer 230 für die Einspritzungsdauer vergleicht den anfänglichen Zeitstempel mit einem gegenwärtigen Zeitstempel, der auch von der Systemuhr 234 empfangen werden kann. Wenn die Differenz zwischen den Zeitstempeln größer als eine vorbestimmte Dauer ist, wird das Spülungs-Beendigungssignal an das Spülungssteuermodul 202 geliefert, um die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 zu deaktivieren. Das Spülungs-Beendigungssignal gibt an, dass die vorbestimmte Dauer verstrichen ist. Dies kann auch verwendet werden, um das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems 14 zu beenden.
Das Spülungssteuermodul 202 beendet das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems 14 basierend auf dem Kurbelwellen-Drehzahlsignal und/oder dem Kraftstoffleisten-Drucksignal. Wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal angibt, dass sich die Kurbelwelle 38 dreht oder dass diese nicht stationär ist, kann das Spülungssteuermodul 202 dem Kraftstoffpumpenmodul 204 signalisieren, die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106 zu deaktivieren, und es kann dem Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 signalisieren, die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 zu deaktivieren.
Wenn das Kraftstoffleisten-Drucksignal angibt, dass der Kraftstoffleistendruck größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, kann das Spülungssteuermodul 202 dem Kraftstoffpumpenmodul 204 signalisieren, die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106 zu deaktivieren, und es kann dem Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 signalisieren, die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 zu deaktivieren.
Nun auch auf 4 Bezug nehmend, ist ein Verfahren zum Spülen eines Kraftstoff-Einspritzungssystems, wie beispielsweise des Kraftstoff-Einspritzungssystems 14, gezeigt. Obwohl die folgenden Schritte hauptsächlich bezogen auf die Ausführungsformen von 1–3 beschrieben werden, können die Schritte modifiziert werden, um für andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu gelten.
Das Verfahren kann bei Schritt 400 beginnen. Bei Schritt 402 können Signale von den Sensoren 208 und Werte in dem Speicher 220 empfangen und/oder erzeugt werden. Die Signale umfassen das Kurbelwellen-Drehzahlsignal CS und das Kraftstoffleisten-Drucksignal FR. Die Werte umfassen die Fahrzeug- und/oder Motor-Zustandswerte, wie beispielsweise den anfänglichen Spülungswert 214 und den Überwachungswert 218 für die Montagestraße. Die Werte können an Module, wie beispielsweise das Initialisierungsmodul 200, das Spülungssteuermodul 202, das Kraftstoffpumpenmodul 204, das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 und den Timer 230 für die Einspritzungsdauer, mittels der HWIO-Einrichtungen 210 übertragen werden.
Wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal CS bei Schritt 404 angibt, dass sich die Kurbelwelle 38 nicht dreht, schreitet die Steuerung zu Schritt 406 voran. Wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal CS größer als Null ist und/oder angibt, dass sich die Kurbelwelle 38 dreht, kann die Steuerung zu Schritt 402 zurückkehren.
Wenn das Kraftstoffleisten-Drucksignal FR bei Schritt 406 angibt, dass ein Kraftstoffleistendruck kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert oder diesem gleich ist, kann die Steuerung zu Schritt 408 voranschreiten. Die Steuerung kann zu Schritt 402 zurückkehren, wenn der Kraftstoffleistendruck größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Wenn der anfängliche Spülungswert 214 bei Schritt 408 angibt, dass seit dem Herstellen eines entsprechenden Fahrzeugs kein Spülungsereignis ausgeführt wurde, kann die Steuerung zu Schritt 410 voranschreiten. Ansonsten kann die Steuerung zu Schritt 402 zurückkehren.
Wenn der Überwachungswert 218 für die Montagestraße, der in dem Speicher 220 gespeichert ist, bei Schritt 412 angibt, dass sich das Fahrzeug an einem Ende einer Montagestraße befindet, kann die Steuerung zu Schritt 414 voranschreiten. Ansonsten kann die Steuerung zu Schritt 402 zurückkehren.
Bei Schritt 414 kann das Aufladungs-Steuermodul 228 ermitteln, ob die Hardware-Schnittstellen/Treiber 224 aufgeladen sind, um das Öffnen und Schließen der Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 zu betreiben. Wenn die Hardwaretreiber 224 bereit sind, kann die Steuerung zu Schritt 416 voranschreiten. Ansonsten kann die Steuerung zu Schritt 402 zurückkehren.
Bei Schritt 416 erzeugt das Spülungssteuermodul 202 ein Spülungssignal und überträgt das Spülungssignal an das Kraftstoffpumpenmodul 204, das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 und den Timer 230 für die Einspritzungsdauer. Bei Schritt 418 aktiviert das Kraftstoffpumpenmodul 204 die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106 für eine anfängliche Betriebsvorbereitung und unterlässt eine Aktivierung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 108 wirkt als ein Durchlass, wenn sie deaktiviert ist.
Bei Schritt 419 wählt das Spülungssteuermodul 202 die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 aus. M kann in Abhängigkeit von einem Ausbildungstyp des Motors 12 variieren. Die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen an Punkten mit höherer Elevation an dem Motor 12 können ausgewählt, geöffnet und gespült werden, da Luft in einem Kraftstoff-Einspritzungssystem dazu neigt, sich an den höchsten Punkten zu befinden. Diese Auswahl verringert die Spülungszeit. Beispielsweise können, wenn die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104 auf einem höheren Elevationsniveau liegen als die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 105, die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104 ausgewählt, geöffnet und gespült werden. Die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 105 werden möglicherweise nicht ausgewählt, geöffnet und gespült. Jede der ausgewählten Einspritzeinrichtungen kann für eine vorbestimmte Dauer offen bleiben. Bei einer Ausführungsform wird jede Einspritzeinrichtung einmal gespült.
Bei Schritt 420 aktiviert das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 sequentiell, indem eine vorbestimmte Pulsweite gesendet wird. Das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 öffnet eine erste der ausgewählten M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 oder eine Einspritzeinrichtung M(I) mittels der HWIO-Einrichtungen 210 für eine kalibrierte Zeitdauer, die von dem Spülungssteuermodul 202 unter Verwendung einer Kalibrierungssoftware 236 in dem Speicher 220 ermittelt wird. I ist ein Index von M. Das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 deaktiviert die erste der ausgewählten M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105, bevor eine zweite der ausgewählten M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 aktiviert wird.
Wenn das Kraftstoffleisten-Drucksignal FR bei Schritt 422 einen vorbestimmten Wert überschreitet, kann die Steuerung zu Schritt 434 voranschreiten. Ansonsten kann die Steuerung zu Schritt 424 voranschreiten. Der vorbestimmte Wert kann beispielsweise kalibriert und auf ungefähr 600 kPa +/– 200 kPa festgelegt werden.
Wenn bei Schritt 424 das Kurbelwellen-Drehzahlsignal CS angibt, dass sich die Kurbelwelle 38 dreht, kann die Steuerung zu Schritt 434 voranschreiten. Ansonsten kann die Steuerung zu Schritt 426 voranschreiten.
Wenn bei Schritt 426 eine oder mehrere der ausgewählten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105 länger als die vorbestimmte Dauer offen sind, kann die Steuerung zu Schritt 428 voranschreiten. Ansonsten kann die Steuerung zu Schritt 439 voranschreiten. Bei Schritt 439 erhöht der Timer 230 für die Einspritzungsdauer die Zeit, die für das Spülen der Einspritzeinrichtung M(I) aufgewendet wird, anschließend schreitet die Steuerung zu Schritt 422 voran. Ein Einspritzungsdauer-Timerwert 231 des Timers 230 für die Einspritzungsdauer kann erhöht werden. Beispielsweise kann der Timer 230 für die Einspritzungsdauer mittels der HWIO-Einrichtungen 210 auf eine Systemuhr 234 zugreifen, um dann einen anfänglichen Zeitstempel zu empfangen, wenn die Einspritzeinrichtung M(I) anfänglich geöffnet wird. Der Timer 230 für die Einspritzungsdauer vergleicht den anfänglichen Zeitstempel mit einem gegenwärtigen Zeitstempel, der auch von der Systemuhr 234 empfangen werden kann. Die Differenz zwischen den Zeitstempeln kann der Einspritzungsdauer-Timerwert 231 sein.
Die Schritte 422 und 426 helfen, eine Hydroverschluss-Situation des Motors 12 zu verhindern. Die Kraftstoffmenge, die in das Kraftstoff-Einspritzungssystem gepumpt wird, kann durch die Einschaltzeit der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106 und der Druck, den diesen liefert, geschätzt werden. Schritt 422 verhindert auch, dass das Kraftstoff-Einspritzungssystem 14 beispielsweise durch einen Systementwickler oder einen Händler gespült wird, wenn der Kraftstoffleistendruck höher als der vorbestimmte Wert ist.
Bei Schritt 428 deaktiviert das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul 206 die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen 104, 105, um einen Hydroverschluss-Zustand des Kraftstoffs zu verhindern, der in einen oder mehrere der Zylinder 30 eingespritzt wird. Bei Schritt 430 erhöht der Zähler 232 den Index I um Eins. Bei Schritt 440 wird der Timer 230 für die Einspritzungsdauer auf 0 zurückgesetzt.
Wenn bei Schritt 432 I kleiner als M ist, kann die Steuerung zu Schritt 420 voranschreiten. Wenn I größer oder gleich M ist, kann die Steuerung zu Schritt 434 voranschreiten. Bei Schritt 434 werden die ausgewählten Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen geschlossen. Bei Schritt 436 deaktiviert das Kraftstoffpumpenmodul 204 die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 106, und das Spülungssteuermodul 202 kann das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems 14 beenden. Anschließend kann die Steuerung bei Schritt 438 enden.
Die oben beschriebenen Schritte sollen darstellende Beispiele sein; die Schritte können sequentiell, synchron, gleichzeitig, kontinuierlich, während überlappender Zeitdauern oder in einer veränderten Reihenfolge ausgeführt werden, was von der Anwendung abhängt.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Während diese Offenbarung spezielle Beispiele aufweist, soll der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht auf diese beschränkt sein, da andere Modifikationen für den erfahrenen Praktiker bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims

System, das umfasst: ein Initialisierungsmodul (200), das ein Initialisierungssignal basierend auf einem Kurbelwellen-Drehzahlsignal (CS) und einem anfänglichen Spülungswert (214) und/oder einem Überwachungswert (218) für eine Montagestraße erzeugt; und ein Spülungssteuermodul (202), das ein Spülungssignal zum Spülen von Luft aus einem Kraftstoff-Einspritzungssystem (14) eines Motors (12) dann, wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal (CS) angibt, dass eine Kurbelwelle (38) des Motors (12) stationär ist, und basierend auf dem Initialisierungssignal erzeugt.
System nach Anspruch 1, das ferner einen Speicher (220) umfasst, der den anfänglichen Spülungswert (214) und den Überwachungswert (218) für die Montagestraße speichert, wobei der anfängliche Spülungswert (214) angibt, ob das Kraftstoff-Einspritzungssystem (14) für den Betrieb vorbereitet wurde und ob die Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) des Kraftstoff-Einspritzungssystems (14) gespült wurden, und wobei der Überwachungswert (218) für die Montagestraße angibt, ob eine Betriebsvorbereitung des Kraftstoffsystems (14) ausgeführt wurde, und/oder ferner ein Kraftstoffpumpenmodul (204) umfassend, das eine erste Pumpe (106) basierend auf dem Spülungssignal aktiviert.
System nach Anspruch 1, das ferner ein Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul (206) umfasst, das M von N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) des Kraftstoff-Einspritzungssystems (14) basierend auf dem Spülungssignal selektiv aktiviert, wobei M eine ganze Zahl und N eine ganze Zahl größer als 1 ist, wobei insbesondere das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul (206) die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) sequentiell aktiviert, und/oder das Kraftstoffeinspritzungs-Steuermodul (206) eine erste der M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) deaktiviert, bevor eine zweite der M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) aktiviert wird.
System nach Anspruch 1, das ferner einen Timer (230) für eine Einspritzungsdauer umfasst, der einen Zählerwert erhöht, wenn das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems (14) für eine der M Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) abgeschlossen ist, wobei das Spülungssteuermodul (202) das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems (14) deaktiviert, wenn der Zählerwert größer oder gleich M ist, wobei insbesondere der Timer (230) für die Einspritzungsdauer eine Zeitdifferenz zwischen einem anfänglichen Zeitstempel und einem gegenwärtigen Zeitstempel eines Spülungsereignisses der einen von den M Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) misst, und wobei das Spülungssteuermodul (202) das Spülen der einen von den M Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) deaktiviert, wenn ein Einspritzungsdauer-Timerwert des Timers (230) für die Einspritzungsdauer größer als eine vorbestimmte Dauer ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Spülungssteuermodul (202) das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems (14) deaktiviert, wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal (CS) größer als Null ist.
System, das umfasst: ein Initialisierungsmodul (200), das ein Initialisierungssignal basierend auf einem Kraftstoffleisten-Drucksignal (FR) und einem anfänglichen Spülungswert (214) und/oder einem Überwachungswert (218) für eine Montagestraße erzeugt; und ein Spülungssteuermodul (202), das ein Spülungssignal zum Spülen von Luft aus einem Kraftstoff-Einspritzungssystem (14) eines Motors (12) dann, wenn das Kraftstoffleisten-Drucksignal (FR) kleiner als ein vorbestimmter Wert oder diesem gleich ist, und basierend auf dem Initialisierungssignal erzeugt.
System nach Anspruch 6, wobei das Spülungssteuermodul (202) das Spülen des Kraftstoff-Einspritzungssystems (14) deaktiviert, wenn das Kraftstoffleisten-Drucksignal (FR) den vorbestimmten Wert überschreitet.
Verfahren zum Spülen von Luft aus einem Kraftstoff-Einspritzungssystem (14) eines Motors (12), umfassend, dass: ein Initialisierungssignal basierend auf einem Kurbelwellen-Drehzahlsignal (CS), einem Kraftstoffleisten-Drucksignal (FR) und einem anfänglichen Spülungswert (214) und/oder einem Überwachungswert (218) für eine Montagestraße erzeugt wird; der anfängliche Spülungswert (214) und der Überwachungswert (218) für die Montagestraße in einem Speicher (220) gespeichert werden; und ein Spülungssignal dann, wenn das Kurbelwellen-Drehzahlsignal (CS) gleich Null ist und wenn das Kraftstoffleisten-Drucksignal (FR) kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und basierend auf dem Initialisierungssignal erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Spülungssignal basierend auf einem Aufladungs-Steuersignal erzeugt wird, und wobei das Aufladungs-Steuersignal basierend auf einem aufgeladenen Zustand eines Treibers für eine Kraftstoff-Einspritzeinrichtung (104, 105) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend, dass: M von N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) des Kraftstoff-Einspritzungssystems (14) basierend auf dem Spülungssignal sequentiell aktiviert werden, wobei M eine ganze Zahl und N eine ganze Zahl größer als 1 ist; und anschließend die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) basierend auf dem Kraftstoffleisten-Drucksignal (FR) und dem Kurbelwellen-Drehzahlsignal (CS) deaktiviert werden, insbesondere ferner umfassend, dass: ein anfänglicher Zeitstempel und ein gegenwärtiger Zeitstempel entsprechend einem Timer (230) für eine Einspritzungsdauer für jede der M von den N Einspritzeinrichtungen (104, 105) gespeichert werden; eine Zeitdifferenz zwischen dem anfänglichen Zeitstempel und dem gegenwärtigen Zeitstempel für die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) gemessen wird; und die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) deaktiviert werden, wenn ein Einspritzungsdauer-Timerwert des Timers (230) für die Einspritzungsdauer eine vorbestimmte Dauer überschreitet, und/oder ferner umfassend, dass: ein Zählerwert für die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) erhöht wird; und die M von den N Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen (104, 105) deaktiviert werden, wenn der Zählerwert größer als M ist.