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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Stromflusses in einer Wicklung, die einen
Teil eines Flüssigkeitssteuerventils bildet, insbesondere ein Überströmventil eines Motorkraftstoffsystems.
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Das EP-A-0376493 offenbart ein Verfahren zum Steuern des Stromflusses in einer Wicklung, in
der der Strom auf einen Maximalwert ansteigen darf und danach anfangs mit einer niedrigen
Geschwindigkeit und danach mit einer höheren Geschwindigkeit absinken darf, bis er einen Wert erreicht,
der unterhalb eines Haltewertes liegt, wonach der Strom dann auf den Haltewert erhöht wird. Der Strom
darf ansteigen und absinken, um einen mittleren Haltewert beizubehalten. Der Anker, der mit der Wicklung
verbunden ist beginnt sich unter dem Einfluß des Magnetfeldes zu bewegen, das durch die Wicklung im
letzteren Abschnitt der Periode erzeugt wird, während der der Strom auf den Maximalwert ansteigt und
seine Endposition beim oder genau vor dem Erreichen des Haltewertes des Stromes erreicht. Das
GB-A-2025183 offenbart ein Verfahren zum Steuern des Stromflusses, bei dem der Strom einen hohen
Maximalwert erreichen darf und danach vor dem dazugehörenden Ventil seine Endposition erreicht,
wodurch der Stromfluß verändert wird.
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In einem Motorkraftstoffsystem ist es wichtig zu wissen, wann ein Ventilelement, das einen Teil
des Steuerventils bildet seine geschlossene Position erreicht und in einem Kraftstoffsystem, das eine
Anzahl derartiger Ventile einsetzt, ist es wichtig, daß sich jedes Ventil zum gleichen Zeitpunkt in seinem
Arbeitszyklus schließt. Es ist wünschenswert, daß das Ventilelement seine geschlossene Position sobald wie
möglich im Anschluß an die Initiierung des Stromflusses erreicht, aber gleichzeitig ist es wichtig zu sichern,
daß das Rückprallen des Ventils minimiert wird. Die Kenntnis des Punktes des Ventilschließens ermöglicht,
daß der Zeitpunkt des Ventilschließens verändert wird, um einen richtigen Betrieb des Motors zu sichern.
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Das SAE-Papier 861049, Seite 153, 154, diskutiert den Nachweis des Ventilschließens in einem
Motorkraftstoffsystem und diskutiert ebenfalls die Einstellung des Starts der Ventilschließfolge, um eine
Veränderung der Batteriespannung und anderer Veränderlicher, wie beispielsweise des Widerstandes und
der Induktivität des Solenoides des Schiebers, der das Ventil steuert, auszugleichen.
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Das WO-87/05662 offenbart ein System fur das Überwachen des Öffnens eines Ventils in einem
Motorkraftstoffsystem, wobei das Ventil mit dem Anker eines elektromagnetischen Schiebers gekoppelt ist.
Das Solenoid des Schiebers ist mit einer Niederspannungsquelle zu dem Zeitpunkt verbunden, wenn das
Ventil seine vollständig geöffnete Position einnimmt und das gestattet den Nachweis einer Diskontinuität
in dem Strom, der im Solenoid fließt. Die Verbindung des Solenoides mit der Niederspannungsquelle
verlangsamt jedoch die Bewegung des Ventils in die geöffnete Position.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Steuern des
Stromflusses in einer Wicklung der Art, die in einer einfachen und zweckmäßigen Form spezifiziert wird.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Stromflusses in
einer Wicklung bereitgestellt, die einen Teil eines Steuerventils eines Motorkraftstoffsystems bildet, wobei
das Ventil einen Anker umfaßt, der gegen die Wirkung der elastischen Einrichtung aus einer Ruheposition
in eine betätigte Position durch die Wirkung des Magnetfeldes, das durch die Wicklung erzeugt wird,
beweglich ist, wobei der Anker mit einem Ventilelement gekoppelt ist, wobei das Verfahren die folgenden
Schritte aufweist: Verbinden der Wicklung mit einer Stromversorgungsquelle und Steuern des Stromflusses
in der Wicklung, um eine Bewegung des Ankers in die betätigte Position zu bewirken, und um den Anker in
der betätigten Position zu halten; Trennen der Wicklung von der Stromversorgungsquelle, uni zuzulassen,
daß der Anker in die Ruheposition unter der Wirkung der elastischen Einrichtung zurückkehrt; und vor dem
Erreichen der Ruheposition Zuführen von Strom zur Wicklung über eine begrenzte Periode, um die
Bewegung des Ankers in Richtung der Ruheposition zu steuern, wobei der begrenzten Periode der
Stromversorgung, bevor der Anker seine Ruheposition erreicht, eine Periode des Stromabnahme mit einer
niedrigen Geschwindigkeit folgt, um den Nachweis einer Diskontinuität in dem Strom zu gestatten, der in
der Wicklung fließt, was auftritt, wenn der Anker die Ruheposition erreicht.
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In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 in grafischer Form einen Teil eines Kraftstoffsystems für einen Verbrennungsmotor,
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Fig. 2 ein Diagramm für den Stromkreis, der dann den Fluß des elektrischen Stromes in einer
Wicklung steuert, die einen Teil des Kraftstoffsystems aus Fig. 1 bildet;
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Fig. 3 die Wellenform des Stromflusses in der Wicklung und die Bewegung des dazugehörenden
Ankers;
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Fig. 4 ein Beispiel für einen Steuerkreis für den in Fig. 2 gezeigten Stromkreis; und
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Fig. 5 Veränderungen der Stromwellenform.
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Mit Bezugnahme auf Fig. 1 wird der Teil des darin gezeigten Systems für jeden Motorzylinder
wiederholt. Der Teil des Systems weist eine Hochdruckkraftstoffpumpe auf, die einen hin- und hergehenden
Kolben 10 umfaßt, der innerhalb einer Bohrung 11 untergebracht ist. Der Kolben ist nach innen durch die
Wirkung eines motorbetriebenen Nockens 13 und nach außen durch eine Druckfeder 12 beweglich. Das
innere Ende der Bohrung bildet zusammen mit dem Kolben eine Pumpenkammer 14, die eine
Auslaßöffnung aufweist, die mit einer durch den Kraftstoffdruck betätigten Kraftstoffeinspritzdüse 15
verbunden ist, die montiert ist, um den Kraftstoff in einen Motorverbrennungsraum zu lenken.
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Ebenfalls verbunden mit der Pumpenkammer ist ein Überströmventil 16, das ein Ventilelement
aufweist, das in die geöffnete Position federbelastet ist. Das Ventilelement ist mit einem Anker 17
gekoppelt, der sich, wenn eine Wicklung 18 mit elektrischem Strom versorgt wird, unter dem Einfluß des
resultierenden Magnetfeldes bewegt, um das Ventilelement in Eingriff mit einem Sitz zu bewegen, wodurch
das Überströmventil geschlossen wird. Kraftstoff wird der Bohrung 11 durch eine Öffnung 19 zugeführt,
die mit einer Niederdruckkraftstoffversorgung 19A verbunden ist, wenn sich der Kolben nach außen in
einem ausreichenden Maß bewegt hat, um die Öffnung 19 freizulegen.
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Unter der Annahme, daß der Kolben gerade seine Bewegung nach innen begonnen hat, so daß die
Öffnung 19 geschlossen wird, wird Kraftstoff aus der Pumpenkammer 14 verdrängt und durch das offene
Überströmventil 16 zu einer Abflußöffnung strömen. Wenn das Überströmventil jetzt dadurch geschlossen
wird, daß der Wicklung 18 Energie zugeführt wird, wird der Kraftstoff in der Pumpenkammer unter Druck
gesetzt, und, wenn der Druck ausreichend ist, wird die Einspritzdüse 15 sich öffnen, damit Kraftstoff in die
Verbrennungskammer strömen kann. Der Kraftstofffluß zur Verbrennungskammer wird sich so lange
fortsetzen, wie das Überströmventil geschlossen ist und sich der Pumpenkolben nach innen bewegt. Wenn
die Wicklung stromlos gemacht wird, wird sich das Überströmventil öffnen, und der Strom des Kraftstoffes
zum Motor wird aufhören. Der Zyklus wird danach wiederholt, jedesmal, wenn Kraftstoff zum
entsprechenden Motorzylinder zugeführt werden soll.
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Es wird erkannt, daß die Menge des Kraftstoffes, die dem Motor zugeführt wird, von der Zeit
abhängig ist, die in Form des Grades der Drehung der Nockenwelle des Motors betrachtet wird, während
der das Überströmventil geschlossen ist. In Echtzeit daher und unter Vernachlässigung der hydraulischen
Effekte verringert sich die Periode des Schließens des Überströmventils, während die Motordrehzahl für
eine bestimmte Menge des Kraftstoffes größer wird, der dem Motor zugeführt wird.
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Ein Beispiel eines Stromkreises für die Zuführung des Einschaltstromes zur Wicklung 18 wird in
Fig. 2 gesehen. Der Kreis umfaßt erste und zweite Anschlußklemmen 20, 21 für eine Verbindung mit
positiven und bzw. negativen Anschlußklemmen einer Gleichstromversorgung. Ein Ende der Wicklung 18
ist mit der Anschlußklemme 20 mittels eines ersten Schalters SW2 verbunden, und das andere Ende der
Wicklung ist mittels einer Reihenkombination eines zweiten Schalters SW1 und eines Widerstandes 22 mit
der Anschlußklemme 21 verbunden. Das eine Ende der Wicklung 18 ist mit der Katode einer Diode 23
verbunden, deren Anode mit der Anschlußklemme 21 verbunden ist, und das andere Ende der Wicklung ist
mit der Anode einer Diode 24 verbunden, deren Katode mit der Anschlußklemme 20 verbunden ist. Die
Schalter SW1 und SW2 werden durch Schalttransistoren gebildet, und diese werden mittels eines
Steuerkreises 25 gesteuert. Der Steuerkreis wird ebenfalls mit der Spannung versorgt, die über den
Widerstand 22 entwickelt wird, wobei diese für den Strom repräsentativ ist, der im Widerstand und der
Wicklung während der Perioden des Schließens des Schalters SW1 fließt.
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Fig. 2 zeigt ebenfalls eine zusätzliche Wicklung 18A, die mit einem zweiten Überströmventil eines
anderen Abschnittes des Kraftstoffsystems verbunden ist. Das eine Ende der Wicklung 18A ist mittels des
Schalters SW2 und der Diode 23 mit den Anschlußklemmen 20, 21 entsprechend verbunden, und das
andere Ende der Wicklung 18A ist mit der Anode einer Diode 24A verbunden, deren Katode mit der
Anschlußklemme 20 verbunden ist. Außerdem ist das andere Ende der Wicklung mittels eines Schalters
SW3 mit der Verbindungsstelle des Schalters SW1 und des Widerstandes 22 verbunden.
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Der obere Abschnitt der Fig. 3 zeigt einen Steuerspannungsimpuls, der innerhalb des
Steuersystems 25 erzeugt wird, wenn es erforderlich ist, eines der Überströmventile zu schließen. Der
untere Abschnitt der Fig. 3 verkörpert die Bewegung des Ankers 17 und des Ventilelementes des
Überströmventils aus der Ruhe- oder geöffneten Position in die geschlossene oder betätigte Position und
zurück in die geöffnete Position, und der mittlere Abschnitt der Fig. 3 zeigt den sich verändernden
Stromfluß in der ausgewählten Wicklung 18. Das Stromprofil wird ausgewählt, um ein schnelles Schließen
des Überströmventils mit der Möglichkeit, das Schließen des Überströmventils nachzuweisen, zu bewirken,
wie erklärt wird. Außerdem gestattet das Stromprofil den Nachweis, wann sich das Ventilelement des
Überströmventils in seine vollständig geöffnete Position bewegt hat.
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Betrachtet man jetzt die Funktion des Stromkreises, werden nach einer Zeitdauer A im Anschluß
an den Start des Steuerimpulses sowohl die Schalter SW1 als auch SW2 eingeschaltet, und das führt zu
einem schnellen Anstieg des Stromes, der in der Wicklung 18 fließt. Es wird zugelassen, daß der Strom auf
einen Maximalwert PK ansteigt und, wenn das nachgewiesen wird, der Schalter SW2 geöffnet wird. Die
Abnahme des Stromes erfolgt mit einer niedrigen Geschwindigkeit durch die Schalter SW1, den
Widerstand 22 und die Diode 23. Zu einer Zeit B nach dem Start des Steuerimpulses wird der Schalter SW1
geöffnet und das gestattet, daß der Strom in der Wicklung mit einer hohen Geschwindigkeit absinkt, wobei
Energie der Versorgung mittels der Dioden 23 und 24 zurückgeführt wird. Zu einer Zeitperiode C nach dem
Start des Steuerimpulses werden sowohl die Schalter SW1 als auch SW2 geschlossen, so daß der in der
Wicklung fließende Strom mit einer hohen Geschwindigkeit zunimmt, bis am Ende der Zeitperiode D im
Anschluß an den Start des Steuerimpulses der Schalter SW2 geöffnet wird, um zu gestatten, daß der Strom
mit einer niedrigen Geschwindigkeit absinkt.
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Während dieser Periode der Abnahme erreicht der Anker 17 seine betätigte Position und wird
infolge des Schließens des Ventilelementes des Überströmventils auf seinem Sitz zur Ruhe gebracht, und zu
dem Zeitpunkt, zu dem der Anker zur Ruhe gebracht wird, tritt eine kleine Diskontinuität oder ein
unerwünschter kurzer elektrischer Stoß in der Wellenform des Stromes auf. Der unerwünschte kurze
elektrische Stoß wird nachgewiesen, und der Schalter SW2 wird geschlossen, um zu gestatten, daß der
Stromfluß in der Wicklung etwas über den sogenannten mittleren Haltestrom ansteigt, wobei dann der
Schalter SW2 aus- und eingeschaltet wird, um den mittleren Haltestrom aufrechtzuerhalten. Das
Überströmventil wird daher in der geschlossenen Position gehalten.
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Im Beispiel wird bemerkt, daß sich das Ventilelement nicht aus der vollständig geöffneten Position
zu bewegen beginnt, bis der in der Wicklung fließende Strom fast den Maximalwert erreicht hat.
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Am Ende des Steuerimpulses, wenn sowohl die Schalter SW1 als auch SW2 ausgeschaltet werden,
beginnen sich außerdem nicht das Ventilelement und der Anker 17 in die geöffnete Position zu bewegen,
bis der Strom fast auf Null abgesunken ist. Die Öffnungsbewegung setzt sich fort, und um nachzuweisen,
wenn das Überströmventil vollständig geöffnet ist, werden beide Schalter nach einer Zeitdauer ? im
Anschluß an das Ende des Steuerimpulses geschlossen, wobei der Schalter SW2 nach einer Periode F
geöffnet wird, um eine niedrige Geschwindigkeit der Stromabnahme zu gestatten. Während dieser Periode
der Abnahme werden der Anker und das Ventilelement zur Ruhe gebracht, und es tritt eine Diskontinuität
oder ein unerwünschter kurzer elektrischer Stoß im Stromfluß auf. Das wird nachgewiesen, und der
Schalter SW1 wird geöffnet, um zu gestatten, daß der Strom auf Null absinkt.
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Die Reihenfolge, wie sie beschrieben wird, wird zum geeigneten Zeitpunkt für die Wicklung 18A
wiederholt, wobei der Schalter SW3 anstelle des Schalters SW1 gesteuert wird.
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Ein Beispiel des Steuerkreises 25 wird in Fig. 4 gesehen, und dieser weist drei Vergleicher 30, 31,
32 auf, deren Ausgänge an einen Eingang der entsprechenden UND-Gatter 33, 34, 35 angelegt werden.
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Der Vergleicher 30 weist einen Eingang auf, der mit einer Bezugsspannungsquelle 36 verbunden
ist, und sein anderer Eingang ist mit der Verbindungsstelle des Schalters SW1 und des Widerstandes 22
verbunden. Der Vergleicher 30 liefert einen Ausgang, wenn der in der Wicklung 18 fließende Strom den
Maximalwert PK erreicht. Die Vergleicher 31 und 32 weisen jeweils einen Eingang auf, der mit den
Bezugsspannungsquellen 37, 38 entsprechend verbunden ist, und ihre anderen Eingänge sind mit dem
Ausgang einer Differenzierschaltung 39 verbunden, deren Eingang mit der Verbindungsstelle des Schalters
SW1 und des Widerstandes 22 verbunden ist. Der Vergleicher 31 erzeugt einen Ausgang, wenn der
unerwünschte kurze elektrische Stoß erzeugt wird, wenn das Schließen des Überströmventils erfolgt, und
der Vergleicher 32 erzeugt einen Ausgang, wenn der unerwünschte kurze elektrische Stoß erzeugt wird,
wenn das vollständige Öffnen des Überströmventils erfolgt. Die UND-Gatter 33, 34, 35 bilden Schalter, die
jeweils durch entsprechende Kanäle eines Schaltereinstellregisters 40 gesteuert werden.
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Die Auswahl und Energieversorgung der Schalter SW1, SW3 wird durch eine Wählerschaltung 41
bewirkt, die einen Ausgang aufweist der mit einem Kanal des Einstellregisters 40 verbunden ist, und einen
weiteren Eingang, an den ein Wählersignal angelegt wird, das anzeigt, welcher der Schalter SW1, SW3
betätigt werden soll. Das Wählersignal wird von einem Mikroprozessor 42 abgeleitet, dessen Funktion
beschrieben wird.
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Dem Schalter SW2 wird Energie durch einen Steuermodul 43 zugeführt, der zwei Eingänge
aufweist, die mit entsprechenden Kanälen des Einstellregisters 40 verbunden sind. Wenn beide Eingänge
freigegeben werden, wird der Schalter SW2 ein- und ausgeschaltet, um den vorangehend erwähnten
Mittelwert des Stromes. für den Zweck bereitzustellen, daß das Überströmventil geschlossen gehalten wird.
Der Steuermodul 43 kann ein Zeitrelais enthalten, um die Schaltfunktion zu bewirken, oder er kann auf die
Spannung ansprechen, die über den Widerstand 22 entwickelt wird. Wenn nur der obere Eingang, wie in der.
Zeichnung gezeigt wird, freigegeben wird, bleibt der Schalter SW2 geschlossen.
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Die Ausgänge der UND-Gatter 33, 34, 35 werden an drei Eingänge eines ODER-Gatters 44 mit
vier Eingängen entsprechend angelegt, wobei der andere Eingang davon mit dem Ausgang eines
Zeitvergleichers 45 verbunden ist. Der Ausgang des ODER-Gatters ist mit einer Fortschalteinrichtung 45A
verbunden, die mit einem Adressengenerator 46 für das Einstellregister 40 verbunden ist. Der
Adressengenerator 46 wird mit dem Steuerimpuls (in Fig. 3 gezeigt) durch den Mikroprozessor 42 versorgt.
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Die Funktionsweise des bisher beschriebenen Abschnittes des Steuerkreises ist die folgende. Das
Schaltereinstellregister 40 wird am Ende einer jeden Zeitperiode A, B, C, D, E, F fortgeschaltet und
ebenfalls, wenn der Maximalstrom PK und die unerwünschten kurzen elektrischen Stöße nachgewiesen
werden. Am Ende einer jeden Zeitperiode erscheint ein Signal am Ausgang des Zeitvergleichers 45 und
wird dem ODER-Gatter 44 zugeführt, und wenn der Maximalwert PK nachgewiesen wird, und wenn die
unerwünschten kurzen elektrischen Stöße nachgewiesen werden; erscheinen Signale entsprechend an den
Ausgängen der UND-Gatter 33, 34, 35. Die Einstellungen des Einstellregisters 40 werden ebenfalls beim
Start des Steuerimpulses und ebenfalls am Ende des Steuerimpulses fortgeschaltet.
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Die Zeitintervalle A, B, C, D, E, F werden in einem adressierbaren programmierbaren Speicher
gespeichert, wobei ein derartiger Speicher mit 47 gezeigt wird. Weil die Betriebscharakteristik eines jeden
Überströmventils unterschiedlich sein wird, wird in der Praxis ein derartiger Speicher für jedes
Überströmventil des Kraftstoffsystems bereitgestellt, und ein zweiter Speicher wird mit 48 gezeigt. In
Verbindung mit den Speichern ist ein Adressengenerator 49 vorhanden, der sowohl das Wählersignal als
auch den Steuerimpuls vom Mikroprozessor 42 empfängt und ebenfalls ein Signal, das von einer
Adressenfortschalteinrichtung 50 erzeugt wird, deren Eingang mit dem Ausgang des Zeitvergleichers 45
verbunden ist. Das Wählersignal durch den Adressengenerator 49 bestimmt, welcher Speicher adressiert
werden soll, und der ausgewählte nächste Zeitwert wird in einem Register 51 gespeichert, damit er mit der
tatsächlichen Zeit, die von einem Zeitrelais 52 geliefert wird, im Zeitvergleicher 45 verglichen werden
kann. Wenn die tatsächlichen und ausgewählten Zeitwerte übereinstimmen, wird ein Ausgang an das
ODER Gatter
44 angelegt, und der nächste Zeitwert wird durch die Funktion der
Zeitadressenfortsckalteinrichtung 50 ausgewählt.
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Die Zeiten, zu denen die unerwünschten kurzen elektrischen Stöße auftreten, werden in zwei
Speichern 53, 54 gespeichert, die auf den Ausgang der UND-Gatter 34, 35 ansprechen. Die Zeitwerte, die in
den Speichern gespeichert werden, werden durch den Mikroprozessor 42 genutzt, um die Funktion der
Überströmventile zu überprüfen, insbesondere um zu sichern, daß jedes Überströmventil geschlossen wird,
um die Förderung von Kraftstoff einzuleiten, gleichzeitig im Anschluß an den Start des Steuerimpulses, und
um die Halteperiode zu bestimmen.
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Der Mikroprozessor 42 empfängt Motorsynchronisierungsimpulse von Wandlern, die mit der
Kurbelwelle und/oder einer Nockenwelle des Motors verbunden sind, und ebenfalls ein
Kraftstoffanforderungssignal vom Operator. Aus den Synchronisierungsimpulsen können die
Motordrehzahl und die Position ermittelt werden, so daß der Kraftstoff dem richtigen Verbrennungsraum
des Motors zum gewünschten Zeitpunkt zugeführt wird. Das Anforderungssignal wird zusammen mit dem
Motordrehzahlsignal verarbeitet, um die Länge des Steuerimpulses zu bestimmen, so daß dem Motor die
richtige Kraftstoffmenge zugeführt wird. Der Mikroprozessor auf der Basis der gespeicherten Information
wirkt als ein Regler, um die Motordrehzahl zu steuern, und um zu sichern, daß das Niveau des dem Motor
zugeführten Kraftstoffes so ist, daß Rauchemissionen und Lärm, usw. nicht vorgeschriebene Grenzen
übersteigen.
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Es ist zweckmäßig, das Zeitrelais 52, die Adressenfortschalteinrichtungen 50 und die
Fortschalteinrichtung 45A am Ende eines jeden Arbeitszyklusses eines Ventils zurückzustellen, und das
kann durch Rückstellsignale erreicht werden, die von Mikroprozessoren 42 erzeugt werden.
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Wie vorangehend dargelegt wird, kann die Betriebscharakteristik der Überströmventile abweichen,
und die gespeicherten Zeitwerte in den Speichern 47, 48 werden abweichen. Der Mikroprozessor kann die
einzelnen Zeitwerte bei Verwendung der Information aktualisieren, die von den Zeitwerten in den
Speichern 53 und 54 abgeleitet wird.
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Zur Veranschaulichung kann ein Überströmventil 16 und sein Schieber in der Form des Ankers 17,
der Feder und Wicklung 18 eine schnellere Reaktion aufweisen als ein anderes der anderen
Überströmventile. Das kann beispielsweise auf eine niedrigere Kraft zurückgeführt werden, die durch die
Rückstellfeder ausgeübt wird. In diesem Fall wird sich das Ventilelement leichter in Eingriff mit seinem
Sitz bewegen als jene der anderen Überströmventile. Der Zeitpunkt des Schließens kann durch Verändern
des Zeitintervalles A ausgeglichen werden. Das wird in Fig. 5(2) veranschaulicht, wo verglichen mit Fig.
5(1) zu sehen ist, daß alle Zeitperioden bis zum Erreichen des Haltestromes verlängert wurden. Obgleich
der Zeitpunkt des Schließens des Überströmventils der gleiche bleibt wird bemerkt, daß der Zeitintervall
zwischen dem Ende der Zeitperiode D und dem Schließen des Ventilelementes, wie es durch die Erzeugung
des ersten unerwünschten kurzen elektrischen Stoßes angezeigt wird, verringert wird.
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Wenn jedoch die gleiche Stromwellenform benutzt wird, so daß die gleiche Energie aufgewendet
wird, wird das Ventilelement des Überströmventils, das die schnellere Reaktion zeigt, eine höhere
Geschwindigkeit vor seinem Eingriff mit seinem Sitz mit dem Ergebnis aufweisen, daß eine erhöhte
Tendenz besteht, daß das Ventilelement aus dem Sitz rückprallt. Im Ergebnis wird die
Kraftstoffördercharakteristik der Pumpe, die mit jenem Überströmventil verbunden ist, abweichend sein.
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Eine Lösung wird in Fig. 5(3) gezeigt, bei der die Zeitperiode A in dergleichen Weise verlängert
wird wie in Fig. 5(2), aber die Zeitperioden B, C und D bleiben die gleichen wie jene in Fig. 5(1). Der
Maximalwert PK des Stromes tritt gleichzeitig im Anschluß an das Einschalten auf, aber verglichen mit Fig.
5(1) wird der zeitliche Ablauf zwischen dem Erreichen des Maximalwertes und dem Ende der Zeitperiode
B verringert. Die praktische Wirkung ist, daß Energie aus dem System entfernt und der Versorgungsquelle
früher im Zyklus zurückgeführt wird. Im Ergebnis dessen wird die Geschwindigkeit des Ventilelementes
zum Zeitpunkt des Aufpralles auf seinen Sitz verringert, und daher ist eine geringere Tendenz zu
verzeichnen, daß es zu einem Rückprallen kommt.
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Ein alternatives Verfahren ist die Abänderung verschiedener Zeitperioden ohne Abändern des
Maximalwertes des Stromes. Eine Veranschaulichung dieses Verfahrens wird in Fig. 5(4) gesehen. Die
Zeitperioden können entsprechend einem Algorithmus optimiert werden, der versuchsweise ermittelt wird.
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Die Abänderungen der Stromwellenform werden leicht durch Verändern der Werte der
Zeitperioden bewirkt, die in den Speichern 47, 48 gehalten werden.
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Es wäre in einem Motorkraftstoffsystem möglich, die Betriebscharakteristik eines jeden
Überströmventils zu bestimmen und diese Information zu nutzen, um die Zeitperioden zu bestimmen, und
um jene Zeitperioden in den Speichern 47, 48 zu speichern. Eine derartige Anordnung zeigt den Nachteil,
daß es nicht möglich wäre, das Überströmventil und/oder den dazugehörenden Schieber auszuwechseln,
ohne daß man die gespeicherte Information aktualisieren muß. Das alternative Verfahren ist die
Anwendung eines Lernsystems, bei dem die Funktion eines jeden Überströmventils eingeschätzt und das
Stromprofil während des Schließens des Überströmventils nach und nach optimiert wird.
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Beim Ausführen des Lernsystems wird das Überströmventil anfangs mit einem Stromprofil
versorgt das vom Maximalwert PK mit einer langsameren Geschwindigkeit absinkt, um so den Nachweis
des unerwünschten kurzen elektrischen Stoßes zu gestatten, der beim Schließen des Ventilelementes auf
seinem Sitz auftritt. Sobald der unerwünschte kurze elektrische Stoß nachgewiesen wurde, bestimmt die
Software des Mikroprozessors die Zeitperiode A, um so zu sichern, daß alle Überströmventile des
Kraftstoffsystems zur richtigen Zeit in ihren Arbeitszyklen schließen. Es folgt dann ein Prozeß der
Optimierung, um den Stromverbrauch zu minimieren, während gesichert wird, daß sich das
Überströmventilelement so schnell wie möglich bei einem minimalen Rückprallen schließt. Die Zeiten A,
B, C, D werden daher während dieses Vorganges reguliert.
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Der unerwünschte kurze elektrische Stoß, der beim Erreichen der vollständig geöffneten Position
des Ventilelementes auftritt, kann im Mikroprozessor benutzt werden, um die Länge der Periode zu
bestimmen, während der der Haltestrom der Wicklung zugeführt wird. Der Stromfluß, der zwischen den
Enden der Perioden E und F erforderlich ist, bewirkt einen kleinen Verzögerungseffekt beim Öffnen des
Ventilelementes, aber, wenn der dazugehörende Motor mit seiner Vollastnenndrehzahl arbeitet, hat er
keinen wahrnehmbaren Einfluß auf das Öffnen des Ventilelementes des Überströmventils. Wenn der Motor
jedoch im Leerlauf ist kann es zweckmäßig sein, die Amplitude des Stromimpulses zu erhöhen, um die
Bewegung des Ventilelementes in Richtung seiner Absperrung zu verlangsamen. Auf diese Weise kann das
Rückprallen des Ventilelementes minimiert werden, wie es ebenfalls beim Lärm sein kann, der erzeugt
wird, wenn das Ventilelement mit seiner Absperrung in Eingriff kommt. Außerdem kann die
Kraftstoffdruckabnahme gesteuert werden, um Hohlraumbildungseffekte und ein hydraulisches Geräusch
zu minimieren. Die Amplitude des Stromimpulses kann bei Anwendung eines Lernprozesses optimiert
werden.
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Die in Fig. 3 und 5 gezeigten Stromprofile nutzen eine Periode der langsamen Geschwindigkeit der
Stromabnahme im Anschluß an das Erreichen des Maximalwertes des Stromes und eine weitere Periode,
während der der Strom der Wicklung zwischen den Enden der Zeitintervalle C und D zugeführt wird. Diese
zwei Perioden können bei bestimmten Konstruktionen des Überströmventils eliminiert werden. Die
Wirkung ist, daß im Anschluß an das Erreichen des Maximalwertes des Stromes zugelassen wird, daß der
Strom schnell absinkt, gefolgt von einer langsamen Geschwindigkeit der Abnahme, bis der unerwünschte
kurze elektrische Stoß beim Schließen nachgewiesen wird. Der Steuerkreis, wie er beschrieben wird, kann
dieses Betriebsverfahren durch Abändern des Inhaltes des Schaltereinstellregisters 40 und des Inhaltes der
Speicher 47, 48 vorsehen. Bei den beschriebenen Beispielen blieb die Menge der Energie, die der Wicklung
zugeführt wird, konstant, und die Arbeitsgeschwindigkeit des Überströmventils wurde durch Steuern der
Menge jener Energie bestimmt, die während der Perioden im Anschluß an das Erreichen des
Maximalwertes und den unerwünschten kurzen elektrischen Stoß beim Schließen abgeführt wurde. Es ist
jedoch möglich, den Maximalwert PK zu verändern, und für diesen Zweck ist es erforderlich, daß man in
der Lage ist, die durch die Bezugsquelle 36 gelieferte Spannung zu verändern. Als Alternative zum Messen
des Maximalwertes mit dem Vergleicher 30 kann die Periode, während der der Strom ansteigt, zeitlich
gesteuert werden.