DE102022119512A1 - Systeme und Verfahren zur Kraftstoffeinspritzsteuerung - Google Patents

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Victor Manuel Salazar
Adam Edgar Klingbeil
Pradheepram Ottikkutti
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Abstract

Eine Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung in einer Ausführungsform umfasst eine erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung, um eine erste Kraftstoffart zu liefern, und ein zweites Kraftstoffliefersystem, um eine zweite Kraftstoffart zu liefern. Die erste Kraftstoffeinspritzdüse umfasst eine erste Düse, mindestens eine erste Nadel und mindestens einen ersten Aktuator, der konfiguriert ist, um die mindestens eine erste Nadel zu bewegen. Der mindestens eine erste Aktuator bewegt die mindestens eine erste Nadel in eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration, die einer ersten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht, und in eine zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration, die einer zweiten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht.

Description

  • HINTERGRUND
  • Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der am 10. April 2019 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 16/380,727 mit dem Titel „Systems and Methods for Fuel Injector Control“ und beansprucht deren Priorität, die wiederum eine Fortsetzung der am 29. Juni 2016 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 15/197,038 mit dem Titel „Systems and Methods for Fuel Injector Control“ ist und deren Priorität beansprucht. Der gesamte Inhalt der Anmeldung 15/197,038 und der Anmeldung 16/380,727 wird hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin aufgenommen.
  • HINTERGRUND
  • Motoren, wie beispielsweise Verbrennungsmotoren, können einen Kolben verwenden, der sich in einem Zylinder hin- und herbewegt. Bei verschiedenen Motoren mit Direkteinspritzung kann ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Verbrennung durch einen Funken, durch eine Dieselvoreinspritzung oder durch eine andere Zündquelle (z.B. Laser, Plasma usw.) gezündet werden. Die Anfangsrate, mit der die Kraftstoffenergie im Zylinder freigesetzt wird, kann jedoch schneller als erwünscht sein, was zu einer hohen Druckanstiegsrate führt, die aufgrund struktureller Einschränkungen (z.B. Zylinderspitzendruckgrenze) wirken kann, um den Motorbetrieb für hohe Lasten zu begrenzen.
  • KURZE BESCHREIBUNG
  • In einer Ausführungsform wird eine Kraftstoffeinspritzanordnung bereitgestellt, die eine Düse, mindestens eine Nadel und mindestens einen Aktuator umfasst. Die Düse umfasst mindestens einen Hohlraum in Fluidverbindung mit Düsenöffnungen. Die mindestens eine Nadel ist innerhalb des mindestens einen Hohlraums beweglich angeordnet und verhindert in einer geschlossenen Position eine Strömung durch die Düsenöffnungen. Der mindestens eine Aktuator ist konfiguriert, um die mindestens eine Nadel innerhalb des Hohlraums zu bewegen. Der mindestens eine Aktuator ist dazu konfiguriert, die mindestens eine Nadel in mindestens eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration und eine zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bewegen (z.B. zu unterschiedlichen Zeitpunkten eines Verbrennungszyklus). Eine erste Kraftstoffmenge wird durch die Düsenöffnungen (z.B. mit einer ersten Kraftstofflieferrate) mit der mindestens einen Nadel in der ersten Kraftstofflieferkonfiguration zugeführt, und eine zweite Kraftstoffmenge wird durch die Düsenöffnungen mit der mindestens einen Nadel in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration (z.B. mit einer zweiten Kraftstoffzufuhrrate) zugeführt.
  • In einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren bereitgestellt, das das Bewegen mindestens einer Nadel in mindestens einem Hohlraum einer Düse mit mindestens einem Aktuator aus einer geschlossenen Position in eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration umfasst, um eine erste Kraftstoffmenge (z.B. mit einer ersten Kraftstofflieferrate) in der ersten Kraftstofflieferkonfiguration durch Öffnungen der Düse zu einem Zylinder zu liefern. Fluid wird daran gehindert, durch die Öffnungen einer Düse in der geschlossenen Position zu strömen. Das Verfahren beinhaltet auch Bewegen der mindestens einen Nadel innerhalb des mindestens einen Hohlraums mit dem mindestens einen Aktuator von der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration, um eine zweite Kraftstoffmenge mit einer zweiten Kraftstofflieferrate durch die Öffnungen zu liefern.
  • In einer anderen Ausführungsform wird ein Motorsystem bereitgestellt, das einen Zylinder eines Motors, eine Kraftstoffeinspritzanordnung und mindestens einen Prozessor umfasst. Die Kraftstoffeinspritzanordnung ist dazu konfiguriert, dem Zylinder Kraftstoff zuzuführen, und umfasst eine Düse, mindestens eine Nadel und mindestens einen Aktuator. Die Düse umfasst mindestens einen Hohlraum in Fluidverbindung mit Düsenöffnungen. Die mindestens eine Nadel ist innerhalb des mindestens einen Hohlraums beweglich angeordnet und verhindert in einer geschlossenen Position eine Strömung durch die Düsenöffnungen. Der mindestens eine Aktuator ist konfiguriert, um die mindestens eine Nadel innerhalb des Hohlraums zu bewegen. Der mindestens eine Aktuator ist dazu konfiguriert, die mindestens eine Nadel in mindestens eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration und eine zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bewegen. (Es sei darauf hingewiesen, dass in verschiedenen Ausführungsformen zusätzliche Kraftstoffzufuhrkonfigurationen verwendet werden können.) Eine erste Kraftstoffmenge wird durch die Düsenöffnungen mit einer ersten Kraftstoffzufuhrrate mit der mindestens einen Nadel in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt, und eine zweite Kraftstoffmenge durch die Düsenöffnungen mit einer zweiten Kraftstofflieferrate mit der mindestens einen Nadel in der zweiten Kraftstofflieferkonfiguration zugeführt wird. Der mindestens eine Prozessor ist betriebsmäßig mit dem mindestens einen Aktuator gekoppelt und dazu konfiguriert, den Aktuator zu steuern, um die mindestens eine Nadel zwischen der geschlossenen Position, der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration und der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bewegen.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Motorsystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 2A veranschaulicht eine Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung von 1 in einer geschlossenen Position.
    • 2B veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung von 1 in einer ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration.
    • 2C veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung von 1 in einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration.
    • 3 veranschaulicht eine Draufsicht einer Kraftstoffeinspritzanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 4A veranschaulicht eine Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in einer geschlossenen Position gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 4B veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung von 4A in einer ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration.
    • 4C veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung der 4A-B in einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration.
    • 5A veranschaulicht eine Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in einer geschlossenen Position gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 5B veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung von 5A in einer ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration.
    • 5C veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung der 5A-B in einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration.
    • 6A veranschaulicht eine Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in einer geschlossenen Position gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 6B veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung von 6A in einer ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration.
    • 6C veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung der 6A-B in einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration.
    • 7 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Motors gemäß verschiedenen Ausführungsformen bereit.
    • 8 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 9 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Motorsystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 10 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Motors gemäß verschiedenen Ausführungsformen bereit.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Verschiedene Ausführungsformen werden besser verständlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden. Soweit die Figuren Diagramme der Funktionsblöcke verschiedener Ausführungsformen darstellen, zeigen die Funktionsblöcke nicht notwendigerweise die Aufteilung zwischen Hardwareschaltungen an. Somit können zum Beispiel einer oder mehrere der Funktionsblöcke (z.B. Prozessoren, Controller oder Speicher) in einem einzelnen Hardwareteil (z.B. Allzweck-Signalprozessor oder Direktzugriffsspeicher, Festplatte oder dergleichen) oder mehreren Hardwareteilen implementiert werden. Ebenso können beliebige Programme eigenständige Programme sein, können als Unterroutinen in ein Betriebssystem integriert sein, können Funktionen in einem installierten Softwarepaket sein und dergleichen. Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausführungsformen nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten Anordnungen und Mittel beschränkt sind.
  • Wie hierin verwendet, können die Begriffe „System“, „Einheit“ oder „Modul“ ein Hardware- und/oder Softwaresystem umfassen, das betrieben wird, um eine oder mehrere Funktionen auszuführen. Zum Beispiel kann ein Modul, eine Einheit oder ein System einen Computerprozessor, eine Steuerung oder eine andere logikbasierte Vorrichtung beinhalten, die Vorgänge basierend auf Anweisungen durchführt, die auf einem materiellen und nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermedium wie etwa einem Computerspeicher gespeichert sind. Alternativ kann ein Modul, eine Einheit oder ein System eine festverdrahtete Vorrichtung enthalten, die Vorgänge basierend auf einer festverdrahteten Logik der Vorrichtung durchführt. Die in den beigefügten Figuren gezeigten Module oder Einheiten können die Hardware darstellen, die basierend auf Software oder festverdrahteten Anweisungen arbeitet, die Software, die die Hardware anweist, die Vorgänge auszuführen, oder eine Kombination davon. Die Hardware kann elektronische Schaltungen umfassen, die eine oder mehrere logikbasierte Vorrichtungen wie etwa Mikroprozessoren, Prozessoren, Steuerungen oder dergleichen umfassen und/oder mit diesen verbunden sind. Diese Geräte können handelsübliche Geräte sein, die geeignet programmiert oder angewiesen sind, hierin beschriebene Vorgänge aus den oben beschriebenen Anweisungen durchzuführen. Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere dieser Vorrichtungen fest mit Logikschaltungen verdrahtet sein, um diese Vorgänge durchzuführen.
  • Wie hierin verwendet, sollte ein Element oder Schritt, das im Singular genannt wird und dem das Wort „ein“ oder „eine“ vorangeht, so verstanden werden, dass es die Mehrzahl der Elemente oder Schritte nicht ausschließt, es sei denn, ein solcher Ausschluss wird ausdrücklich angegeben. Darüber hinaus sollen Bezugnahmen auf „eine Ausführungsform“ nicht dahingehend interpretiert werden, dass sie die Existenz zusätzlicher Ausführungsformen ausschließen, die ebenfalls die genannten Merkmale enthalten. Darüber hinaus können, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, Ausführungsformen, die ein Element oder eine Vielzahl von Elementen mit einer bestimmten Eigenschaft „umfassen“ oder „aufweisen“, zusätzliche solche Elemente enthalten, die diese Eigenschaft nicht aufweisen.
  • Im Allgemeinen stellen verschiedene Ausführungsformen beispielsweise ein Formen der Rate bereit, mit der die Energie eines Kraftstoffs in einem oder mehreren Zylindern eines Verbrennungsmotors freigesetzt wird, durch Steuern der Rate, mit der die Kraftstoffmasse direkt durch eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen eingespritzt wird. Verschiedene Kombinationen von Nadeln, Hohlräumen und Aktuatoren werden in verschiedenen Ausführungsformen verwendet, um zwei oder mehr Kraftstoffzufuhrkonfigurationen bereitzustellen (z.B. eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration, um Kraftstoff in einer geringeren Menge oder mit einer niedrigeren Rate zu liefern, und eine zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration, um Kraftstoff in einer größeren Menge oder mit einer höheren Rate zu liefern). In verschiedenen Ausführungsformen wird eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration verwendet, um während einer Anfangsphase eines Einspritzvorgangs eine kleinere Kraftstoffmenge bereitzustellen, um die freigesetzte Energiemenge und die entsprechenden Druckanstiegsraten innerhalb wünschenswerter Betriebsniveaus in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl und -last zu halten. Außerdem wird die Einspritzrate in verschiedenen Ausführungsformen während des gesamten Einspritzvorgangs modifiziert, um beispielsweise eine bessere Verbrennungsphaseneinstellung zu erreichen, die Druckanstiegsrate unter Kontrolle zu halten und die Gesamtmotorleistung und -emissionen zu optimieren.
  • Mindestens ein technischer Effekt verschiedener Ausführungsformen umfasst eine verbesserte Steuerung von Druckanstiegsraten und Spitzenzylinderdrücken. Mindestens ein technischer Effekt verschiedener Ausführungsformen umfasst eine verbesserte Verbrennungsphaseneinstellung, Motorleistung und/oder Emissionswerte. Mindestens ein technischer Effekt verschiedener Ausführungsformen umfasst eine Vereinfachung struktureller Anforderungen, indem eine ähnliche oder bessere Motorleistung bei niedrigeren Zylinderdrücken ermöglicht wird. Mindestens ein technischer Effekt verschiedener Ausführungsformen beinhaltet eine verbesserte Zuverlässigkeit und Haltbarkeit und/oder reduzierte Lebenszykluskosten (z.B. aufgrund von Motorbetrieb bei niedrigeren Zylinderdrücken und/oder Druckanstiegsraten). Wenigstens ein technischer Effekt verschiedener Ausführungsformen beinhaltet reduzierte Emissionen (z.B. aufgrund einer verbesserten Verbrennungsphasenlage und/oder eines verringerten Zylinderdrucks).
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Motorsystems 100, das gemäß verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Wie in 1 zu sehen, beinhaltet das abgebildete Motorsystem 100 einen Zylinder 110, eine Verarbeitungseinheit 120 und eine Kraftstoffeinspritzanordnung 130. Im Allgemeinen stellt die Kraftstoffeinspritzanordnung 130 dem Zylinder 110 Kraftstoff zur Verbrennung bereit, um eine Arbeitsleistung an der Kurbelwelle bereitzustellen (über das Drehen der Kurbelwelle 190). In der veranschaulichten Ausführungsform wird ein Einlassstrom 101 von Luft einer Brennkammer 112 des Zylinders 110 über ein Einlassventil 102 bereitgestellt und zusammen mit Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzanordnung 130 verbrannt. Nach der Verbrennung wird ein Abgasstrom 103 aus der Brennkammer 112 über ein Auslassventil 104 evakuiert. Die Verbrennung in der Brennkammer 112 erzeugt mechanische Arbeit, die einen Kolben 114 hin- und hergehend antreibt, um die Kurbelwelle 190 zu drehen. Die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 beinhaltet eine Düse 140, durch die Kraftstoffdüsen 105 Kraftstoff in die Brennkammer 112 zuführen, wobei die Kraftstoffmenge durch Bewegung eines Aktuators 160 der Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 gesteuert wird. Wie hierin verwendet, kann eine Kraftstoffmenge, die der Brennkammer 112 bereitgestellt oder zugeführt wird, als eine Kraftstoffzufuhrrate oder ein Volumen oder eine Masse von Kraftstoff pro Zeiteinheit verstanden werden. Im Allgemeinen steuert die Verarbeitungseinheit 120 verschiedene Aspekte des Motorsystems 100, um die der Brennkammer 112 zugeführte Kraftstoff- und Luftmenge sowie den Zeitpunkt der Bereitstellung von Kraftstoff und Luft an der Brennkammer 112 zu steuern. Beispielsweise überträgt die dargestellte Verarbeitungseinheit 120 Steuer- oder Antriebssignale, um den Aktuator 160 zu steuern, um die Zufuhr von Kraftstoff/Kraftstoffen mit den Bewegungen des Einlassventils 102 und des Auslassventils 104 zu synchronisieren. Es sei angemerkt, dass verschiedene Ausführungsformen zusätzliche Komponenten (z.B. zusätzliche Zylinder oder andere Motorkomponenten) beinhalten können oder nicht alle in 1 gezeigten Komponenten beinhalten können. Ferner sei darauf hingewiesen, dass bestimmte Aspekte des Systems 100, die in 1 als separate Blöcke gezeigt sind, in eine einzige physische Einheit integriert sein können, und/oder Aspekte, die in 1 als ein einziger Block gezeigt sind, können von zwei oder mehr physikalischen Einheiten geteilt oder geteilt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass bei Dual-Fuel-Motoren ein Teil des Kraftstoffs mit einer Ansaugluftladung zugeführt werden kann.
  • Die hier erörterte Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 ist dazu konfiguriert, dem Zylinder 110 Kraftstoff zuzuführen. 2A-2C stellen eine vergrößerte Ansicht der Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 in verschiedenen Kraftstoffzufuhrkonfigurationen bereit - 2A veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 in einer geschlossenen Position 210, 2B veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 in einer ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220, und 2C veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 in einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230. Wie in den 1, 2A, 2B und 2C zu sehen ist, beinhaltet die abgebildete Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 die Düse 140, eine Nadel 150 und den Aktuator 160. Während in den 1, 2A, 2B und 2C nur eine einzelne Düse, eine einzelne Nadel, ein einzelner Hohlraum und ein einzelner Aktuator dargestellt sind, sei darauf hingewiesen, dass zwei oder mehr Düsen, Nadeln, Hohlräume und/oder Aktuatoren in verschiedenen Ausführungsformen, wie hierin erörtert, verwendet werden können.
  • Wie am besten in den 2A, 2B und 2C zu sehen ist, beinhaltet die Düse 140 einen Hohlraum 142 und Düsenöffnungen 144. Die Nadel 150 ist beweglich innerhalb des Hohlraums 142 angeordnet, wobei die Nadel 150 in der geschlossenen Position 210 (siehe 2A) eine Strömung durch die Düsenöffnungen 144 verhindert. Der Aktuator 160 bewegt die Nadel 150 innerhalb des Hohlraums 142. Beispielsweise kann in der veranschaulichten Ausführungsform der Aktuator 160 verwendet werden, um die Nadel 150 zu der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220 (siehe 2B) und der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230 (siehe 2C) zu bewegen. Auch hier sei darauf hingewiesen, dass das in den 2A-C dargestellte spezielle Beispiel der Veranschaulichung dient und aus Gründen der Klarheit nur eine einzelne Nadel und einen Aktuator umfasst; jedoch können in verschiedenen Ausführungsformen mehrere Nadeln und/oder Hohlräume und/oder Aktuatoren verwendet werden, wobei unterschiedliche Nadelpositionen oder -anordnungen für eine oder mehrere Nadeln die erste und die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration definieren. Ferner können in verschiedenen Ausführungsformen zusätzliche Kraftstoffzufuhrkonfigurationen über die ersten und zweiten Kraftstoffzufuhrkonfigurationen hinaus verwendet werden. Im Allgemeinen wird die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220 verwendet, um Kraftstoff mit einer relativ niedrigeren Rate während des Beginns der Verbrennung bereitzustellen, und die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230 wird verwendet, um später während der Verbrennung Kraftstoff mit einer relativ höheren Rate bereitzustellen. In verschiedenen Ausführungsformen wird eine erste Kraftstoffmenge durch die Düsenöffnungen 144 mit der Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 (z.B. Nadel 150 und/oder anderen Nadeln) in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220 zugeführt, und eine zweite Kraftstoffmenge wird zusammen mit der ersten Kraftstoffmenge durch die Düsenöffnungen 144 mit der Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 (z.B. Nadel 150 und/oder anderen Nadeln) in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230 zugeführt. Beispielsweise kann die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220 in einigen Ausführungsformen einen ersten Kraftstoffweg definieren (in 2B-2C nicht gezeigt, siehe z.B. 5 und zugehörige Erörterung), und die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230 kann einen zweiten Kraftstoffweg definieren (in 2B-2C nicht gezeigt, siehe z.B. 5 und zugehörige Erörterung). In der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220 wird Kraftstoff nur entlang des ersten Kraftstoffpfads und nicht des zweiten Kraftstoffpfads geliefert, während in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230 Kraftstoff sowohl entlang des ersten Kraftstoffpfads als auch des zweiten Kraftstoffpfads geliefert wird. (Siehe z.B. 5 und die zugehörige Erörterung.)
  • Wie zum Beispiel in 2A zu sehen ist, ist die Nadel 150 vollständig in den Hohlraum 142 eingeführt und versperrt die Düsenöffnungen 144 in der geschlossenen Position 210. Eine Feder oder ein anderer Mechanismus kann verwendet werden, um die Nadel 150 in Richtung der geschlossenen Position 210 zu drängen, wobei eine Kraft von dem Aktuator 160 erforderlich ist, um die Nadel 150 aus der geschlossenen Position 210 zu bewegen. In 2B hat der Aktuator 160 die Nadel vom Boden des Hohlraums 142 wegbewegt, wodurch eine erste Kraftstoffmenge 290 durch die Düsenöffnungen 144 strömen kann. Die erste Kraftstoffmenge 290 kann beispielsweise ausgewählt werden, um eine gewünschte Kraftstoffmenge zu Beginn eines Verbrennungszyklus bereitzustellen. In 2C hat der Aktuator 160 die Nadel 150 weiter vom Boden des Hohlraums 142 wegbewegt, wodurch eine zusätzliche zweite Kraftstoffmenge 292 zusätzlich zur ersten Kraftstoffmenge 290 durch die Düsenöffnungen 144 strömen kann. Es kann angemerkt werden, dass in verschiedenen Ausführungsformen zusätzliche Düsenöffnungen 144 verwendet werden können, um zu ermöglichen, dass die zweite Kraftstoffmenge 292 zusätzlich zu der ersten Kraftstoffmenge 290 in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230 strömt. (Siehe z.B. 5 und zugehörige Erörterung.) Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere zusätzliche Nadeln und/oder Hohlräume verwendet werden, um die zusätzliche zweite Kraftstoffmenge 292 zu ermöglichen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen können verschiedene Modifikationen oder alternative Anordnungen gegenüber dem dargestellten Beispiel der 1 und 2A-C verwendet werden. Beispielsweise können mehr als eine Düse pro Zylinder verwendet werden, wobei eine erste Düse die erste Menge 290 bereitstellt und eine zweite Düse die zweite Menge 292 bereitstellt. Als weiteres Beispiel kann mehr als ein Hohlraum pro Düse verwendet werden und/oder es kann mehr als eine Nadel pro Hohlraum verwendet werden. Darüber hinaus kann mehr als ein Aktuator verwendet werden, um eine entsprechende Nadel (oder Nadeln) zu bewegen. Es kann angemerkt werden, dass die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220 und/oder die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230 in einigen Ausführungsformen eine feste oder einzelne Position definieren können, die eine festgelegte Kraftstoffmenge definiert, während sie in anderen Ausführungsformen eine Reihe von Positionen enthalten, um eine variable oder einstellbare Kraftstoffmenge in einer oder mehreren Kraftstoffzufuhrkonfigurationen zu ermöglichen. Es sei darauf hingewiesen, dass in verschiedenen Ausführungsformen ein gegebener Aktuator von oder zwischen zwei oder mehr Nadeln geteilt werden kann oder einer einzelnen Nadel zugeordnet sein kann. Darüber hinaus können in einigen Ausführungsformen mehr als ein Aktuator für eine gegebene Nadel verwendet werden. Der Aktuator 160 kann zum Beispiel einen oder mehrere Solenoid- oder piezoelektrische Aktuatoren zusammen mit zugeordneten Komponenten umfassen.
  • Wie hierin erörtert, können verschiedene Kombinationen aus Nadel/Hohlraum/Aktuator verwendet werden, um verschiedene Kraftstoffzufuhrkonfigurationen (z.B. erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220 und zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230) bereitzustellen, wobei jede Kraftstoffzufuhrkonfiguration dem Zylinder 210 eine andere Kraftstoffmenge zuführt. Beispielsweise werden in einigen Ausführungsformen mehrere Hohlräume und mehrere Aktuatoren verwendet. 3 veranschaulicht eine Draufsicht von Aspekten einer Kraftstoffeinspritzanordnung 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Einer oder mehrere der abgebildeten beispielhaften Aspekte der Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 300 können beispielsweise in Verbindung mit der in Verbindung mit den 1 und 2A-C erörterten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 130 verwendet werden. Wie in 3 zu sehen, beinhaltet die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 300 eine Düse 310 mit mehreren Hohlräumen (erster Hohlraum 320, zweiter Hohlraum 322, dritter Hohlraum 324, vierter Hohlraum 326) zusammen mit mehreren entsprechenden Nadeln (erste Nadel 330, zweite Nadel 332, dritte Nadel 334, vierte Nadel 336) und mehrere entsprechende Aktuatoren (erster Aktuator 340, zweiter Aktuator 342, dritter Aktuator 344 , vierter Aktuator 346). Es sei darauf hingewiesen, dass die Hohlräume 320 , 322 , 324 , 326 in dem dargestellten Beispiel in einer einzelnen Düse 310 gezeigt sind; jedoch können in verschiedenen Ausführungsformen einer oder mehrere der Hohlräume 320 , 322 , 324 , 326 in einer dedizierten Düse mit nur einem einzigen Hohlraum angeordnet sein. Die Aktuatoren 340, 342, 346, 348 in der dargestellten Ausführungsform sind als Solenoidspulen dargestellt, die radial um mindestens einen Abschnitt einer Nadel angeordnet sind, die von einem gegebenen Solenoid bewegt werden soll. Es sei darauf hingewiesen, dass die in 3 gezeigte spezielle Anordnung beispielhaft zu Veranschaulichungszwecken gemeint ist und dass andere Anordnungen in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden können. Beispielsweise kann ein Dieselinjektor in der Mitte der Düse 310 in Dual-Kraftstoff-Ausführungsformen positioniert sein.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist jede Nadel beweglich in einem entsprechenden Hohlraum angeordnet und so konfiguriert, dass sie durch einen entsprechenden Aktuator bewegt wird. Wie in 3 zu sehen ist, ist die erste Nadel 330 in dem ersten Hohlraum 320 angeordnet und wird durch den ersten Aktuator 340 bewegt; die zweite Nadel 332 ist in dem zweiten Hohlraum 322 angeordnet und wird durch den zweiten Aktuator 342 bewegt; die dritte Nadel 334 ist in dem dritten Hohlraum 324 angeordnet und wird durch den dritten Aktuator 344 bewegt; und die vierte Nadel 336 ist in dem vierten Hohlraum 326 angeordnet und wird durch den vierten Aktuator 346 bewegt. Wie hierin erörtert, wird eine erste Kraftstoffmenge durch die Düsenöffnungen (z.B. Düsenöffnungen 144) mit der Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 300 in einer ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration (z.B. erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration 220) zugeführt, und eine zweite Kraftstoffmenge wird durch die Düsenöffnungen (z.B. Düsenöffnungen 144) mit der Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 300 in einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration (z.B. zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration 230) zugeführt. Insbesondere beinhaltet für die abgebildete Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 300 die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration, dass eine erste Gruppe 350 der Nadeln geöffnet wird (und nur die erste Gruppe 350 geöffnet wird), und die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration umfasst die erste Gruppe 350 zusammen mit einer zweiten Gruppe 352 von Nadeln, die geöffnet werden. Für das veranschaulichte Beispiel beinhaltet die erste Gruppe 350 die erste Nadel 340 und die dritte Nadel 344, während die zweite Gruppe 352 die zweite Nadel 342 und die vierte Nadel 346 beinhaltet. Dementsprechend enthält die erste Gruppe 350 zwei Nadeln (erste Nadel 340 und dritte Nadel 344), die symmetrisch zueinander angeordnet sind (z.B. Mittags- und 6-Uhr-Positionen von oben gesehen), und die zweite Gruppe 352 beinhaltet zwei Nadeln (zweite Nadel 342 und vierte Nadel 346), die symmetrisch zueinander angeordnet sind (z.B. bei 3-Uhr- und 9-Uhr-Positionen von oben gesehen). In einigen Ausführungsformen kann die zweite Gruppe 352 eine relativ größere Kraftstoffmenge als die erste Gruppe 350 bereitstellen, so dass eine anfängliche Kraftstoffmenge, die von der ersten Gruppe 350 bereitgestellt wird, weniger als die Hälfte der Gesamtmenge (z.B. 10 %) beträgt, die später in einem Verbrennungszyklus zugeführt wird. Es kann auch angemerkt werden, dass ein zusätzlicher Hohlraum, eine Nadel und ein Aktuator (z.B. in der Mitte der Düse 310) zur Verwendung für die Dieselkraftstoffeinspritzung in Dual-Kraftstoff-Ausführungsformen bereitgestellt werden können.
  • Es kann beachtet werden, dass andere Zahlen, Anordnungen oder Kombinationen von Nadeln zu Formgruppen in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden können. Beispielsweise können eine oder mehrere Gruppen mit einer einzelnen Nadel gebildet werden. Als weiteres Beispiel können in einigen Ausführungsformen mehr als zwei Gruppen eingesetzt werden. Darüber hinaus können verschiedene Nadelpositionen (z.B. eine Zwischenposition für eine erste Konfiguration der Kraftstoffversorgung und eine vollständig geöffnete Position für eine zweite Konfiguration der Kraftstoffversorgung) für eine oder mehrere gegebene Nadeln in verschiedenen Ausführungsformen eingesetzt werden. Zum Beispiel können im obigen Beispiel für die erste Nadel 340 und die dritte Nadel 344 in eine Zwischenposition für die erste Konfiguration der Kraftstoffabgabe verschoben werden, während für die zweite Konfiguration der Kraftstoffabgabe die erste Nadel 340 und die dritte Nadel 344 in eine offenere Position als die Zwischenposition verschoben werden, werden auch die zweite Gruppe 352 (die zweite Nadel 342 und vierte Nadel 346) in eine offene Position verschoben. In der dargestellten Ausführungsform hat jede Nadel ihren eigenen engagierten Aktuator; es kann jedoch angemerkt werden, dass in verschiedenen Ausführungsformen ein Aktuator zwischen zwei oder mehr Nadeln in derselben Gruppe geteilt werden kann (wo eine Gruppe von Aktuatoren Aktuatoren umfasst, die alle offen oder nahe beieinander bringen), und/oder eine oder mehrere Nadeln können von mehr als einem Aktuator geöffnet oder geschlossen werden.
  • Andere Nadel-/Hohlraum-/Aktuatoranordnungen können in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden. Als Beispiel kann mehr als ein Aktuator verwendet werden, um eine bestimmte Nadel zu bewegen, wobei ein erster Aktuator verwendet wird, um die Nadel in der ersten Konfiguration der Kraftstoffabgabe zu platzieren, und eine Kombination von zwei oder mehr Aktuatoren (z.B. dem ersten Aktuator zusammen mit einem oder mehreren zusätzlichen Aktuatoren) verwendet wird, mit dem die Nadel in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffabgabe gestellt wird. Die 4a-C bieten schematische Ansichten einer Kraftstoffinjektoranordnung 400 in verschiedenen Konfigurationen der Kraftstoffversorgung - 4A zeigt die Kraftstoffeinspritzanordnung 400 in einer geschlossenen Position 410, 4b zeigt die Kraftstoffinjektoranordnung 400 in einer ersten Kraftstoffausbindungskonfiguration 420 und 4C zeigt die Kraftstoffinjektoranordnung 400 in einer zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 430. Ein oder mehrere der dargestellten Beispielaspekte der Kraftstoffinjektoranordnung 400 können beispielsweise im Zusammenhang mit der im Zusammenhang mit den 1 und 2A-C diskutierten Kraftstoffeinspritzanordnung 130 verwendet werden. Wie in den 4a-C zu sehen ist, umfasst die Kraftstoffinjektoranordnung 400 eine erste Spule 440 und eine zweite Spule 442 um eine gemeinsame Nadel 450. Die gemeinsame Nadel 450 ist in einer Düse 460 mit einem Hohlraum 462 in Fluidkommunikation mit Düsenöffnungen 464 angeordnet. Die Aktivierung der ersten Spule 440 legt die gemeinsame Nadel 450 in der ersten Kraftstoffausbindungskonfiguration 420 (um zu Beginn der Verbrennung eine anfängliche Kraftstoffmenge zuzulassen) und Aktivierung der zweiten Spule 442 zusammen mit der ersten Spule 440 platziert die gemeinsame Nadel 450 in der zweiten Kraftstoffversorgungskonfiguration 430 (um zusätzlich zur Anfangsmenge eine zusätzliche Menge Kraftstoff zu ermöglichen). Es kann beachtet werden, dass in einigen Ausführungsformen die Aktivierung der zweiten Spule 442 ohne Aktivierung der ersten Spule 440 verwendet werden kann, um die gemeinsame Nadel 450 in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 430 oder in einer anderen Konfiguration der Kraftstoffabgabe zu platzieren.
  • Wie in 4a zu sehen ist, sind die Düsenöffnungen 464 mit dem Kraftstoffeinspritzbau 400 in der geschlossenen Position 410 für den Flüssigkeitsfluss von einer Kraftstoffquelle geschlossen, und ein Reservoir 490 in Flüssigkeitskommunikation mit den Düsenöffnungen 464 hat keinen Kraftstoff. In 4b ist die gemeinsame Nadel 450 mit der ersten Spule 440 aktiviert (z.B. Strom, die durch die erste Spule 440 fließen darf) in einer teilweise offenen oder teilweise angehobenen Position (die auch als Teilfluss bezeichnet werden kann), und die Kraftstoffeinspritzanordnung 400 wird in der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 420 platziert. In der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 420 sind die Düsenöffnungen 464 für den Fluss geöffnet, das Volumen des Reservoirs 490 wird in Bezug auf das Volumen des Reservoirs 490 in der geschlossenen Position 410 erhöht, und Flüssigkeit ist im Reservoir 490 für die Lieferung über die Düsenöffnungen 464 vorhanden. In 4c mit der ersten Spule 440 und der zweiten Spule 442 aktiviert (z.B. Strom, der durch die erste Spule 440 und die zweite Spule 442 fließen ließ), die gemeinsame Nadel 450 befindet sich in einer vollständig offenen oder maximalen Auftriebsposition (die auch als maximalen Fluss bezeichnet werden kann), und die Kraftstoffeinspritzanordnung 400 wird in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 430 platziert. In der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 430 sind die Düsenöffnungen 464 zum Fluss geöffnet. Das Volumen des Reservoirs 490 wird in Bezug auf das Volumen des Reservoirs 490 in der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 420 erhöht, und Flüssigkeit ist im Reservoir 490 für die Lieferung über die Düsenöffnungen 464 vorhanden. Es kann angemerkt werden, dass in verschiedenen Ausführungsformen im Zusammenhang mit einer der hier diskutierten Zahlen ein oder mehrere Reservoire, die hier diskutiert werden, möglicherweise ein anderes Volumen an Flüssigkeit und/oder unterschiedlichen Kraftstofftypen für jede der verschiedenen Konfigurationen der Kraftstoffabgabe aufweisen. Der durch eine bestimmte Konfiguration bereitgestellte Durchflussbereich hilft, die Einspritzrate und die Zeit, die in einem offenen Zustand (zusammen mit der Einspritzrate) verbracht wird, die Menge des gelieferten Kraftstoffs zu bestimmen. Der Druck (Schienen- oder Abgabedruck) beeinflusst auch die Einspritzrate.
  • Es kann beachtet werden, dass andere Anordnungen in alternativen Ausführungsformen verwendet werden können. In einigen Ausführungsformen kann beispielsweise nur die erste Spule verwendet werden, um die Nadel in der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung zu platzieren, und nur die zweite Spule kann verwendet werden, um die Nadel in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung zu platzieren. Als ein weiteres Beispiel können mehr als zwei Spulen verwendet werden, um mehr als zwei Konfigurationen für die Kraftstoffabgabe bereitzustellen. Darüber hinaus können in einigen Ausführungsformen drei Konfigurationen für die Kraftstoffversorgung mit zwei Spulen versehen werden - nämlich eine erste Konfiguration der Kraftstoffabgabe mit nur der ersten Spule aktiviert, eine zweite Konfiguration der Kraftstoffversorgung mit nur der zweiten Spule aktiviert und eine dritte Konfiguration der Kraftstoffversorgung mit aktiven und zweiten Spulen aktiviert.
  • Es kann ferner angemerkt werden, dass in verschiedenen Ausführungsformen einige Düsenöffnungen in einer Konfiguration der Kraftstoffversorgung für den Flüssigkeitsfluss geschlossen werden können, in einer anderen Konfiguration der Kraftstoffabgabe für den Flüssigkeitsfluss geöffnet sind. Die 5A-C bieten schematische Ansichten einer Kraftstoffinjektoranordnung 500 in verschiedenen Konfigurationen der Kraftstoffabgabe - 5A zeigt die Kraftstoffinjektoranordnung 500 in einer geschlossenen Position 510, 5B zeigt die Kraftstoffinjektoranordnung 500 in einer ersten Kraftstoffausbindungskonfiguration 520, und 5c zeigt die Kraftstoffinjektoranordnung 500 in einer zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 530. Ein oder mehrere der dargestellten Beispielaspekte der Kraftstoffinjektoranordnung 500 können beispielsweise im Zusammenhang mit der im Zusammenhang mit den 1 und 2A-C diskutierten Kraftstoffeinspritzbauanordnung und/oder mit der in Verbindung mit den 4a-C diskutierten Kraftstoffinjektoranordnung 400 verwendet werden. Die Kraftstoffinjektoranordnung 500 umfasst eine erste Spule und eine zweite Spule (nicht in den 5a-C gezeigt, siehe 4A-C für ein Beispiel für erste und zweite Spulen), die um eine gemeinsame Nadel 550 angeordnet wird. Die gemeinsame Nadel 550 ist in einer Düse 560 mit einem Hohlraum 562 in Fluidkommunikation mit Düsenöffnungen 564 angeordnet. Die Düsenöffnungen 564 enthalten einen ersten Satz 566 der Düsenöffnungen und einen zweiten Satz 568 der Düsenöffnungen, wobei der erste Satz 566 näher zu einem unteren Ende 569 der Düse 560 positioniert ist als der zweite Satz 568. Die Aktivierung der ersten Spule platziert die gemeinsame Nadel 550 in der ersten Kraftstoffausgabe -Konfiguration 520 (um zu Beginn der Verbrennung eine anfängliche Kraftstoffmenge zuzulassen), und Aktivierung der zweiten Spule zusammen mit der ersten Spule platziert die gemeinsame Nadel 550 in der zweiten Kraftstoffausgabekonfiguration 530 (um zusätzlich zur Anfangsmenge eine zusätzliche Menge Kraftstoff zu ermöglichen). Wie in den 5B und 5c zu sehen ist, ist der erste Satz 566 der Düsenöffnungen, jedoch nicht der zweite Satz 568 der Düsenöffnungen, in der ersten Konfiguration der Kraftstoffabgabe 520 geöffnet, und der erste Satz 566 der Düsenöffnung und die zweite 568 der Düsenöffnungen sind in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 530 geöffnet. Dementsprechend kann ein erster Kraftstoffversorgerpfad den ersten Satz 566 der Düsenöffnungen enthalten, während ein zweiter Kraftstoffversorgerpfad sowohl den ersten Satz 566 als auch den zweiten Satz 568 der Düsenöffnungen umfasst.
  • Wie in 5a zu sehen ist, sind die Düsenöffnungen 564 (sowohl der erste Satz 566 als auch der zweite Abschnitte 568) mit dem Kraftstoffeinspritzbau 500 in der geschlossenen Position 510 für den Flüssigkeitsfluss von einer Kraftstoffquelle geschlossen, und ein Reservoir 590 in der Flüssigkeitskommunikation mit den Düsenöffnungen 564 hat keinen Kraftstoff. In 5b, wobei die erste Spule aktiviert ist (z.B. Strom, die durch die erste Spule fließen darf) oder die erste Kraftstoffausbindungskonfiguration 520, die sonst erreicht wurden, die gemeinsame Nadel 550 befindet sich in einer teilweise offenen oder teilweise angehobenen Position (die auch als Teilfluss bezeichnet werden kann), und die Kraftstoffeinspritzanordnung 500 wird in der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 520 platziert. In der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 520, wobei die Nadel 550 teilweise angehoben, aber immer noch distal unter dem zweiten Satz 568 der Düsenöffnungen positioniert ist, ist der erste Satz 566 der Düsenöffnungen (jedoch nicht der zweite Satz 568) geöffnet, um zu fließen, das Volumen des Reservoirs 590 wird in Bezug auf das Volumen des Reservoirs 590 in der geschlossenen Position 510 erhöht, und Fluid ist im Reservoir 590 für die Lieferung über den ersten Satz 566 der Düsenöffnungen vorhanden. In 5c, mit der ersten Spule und der zweiten Spule aktiviert (z.B. Strom, die durch die erste Spule und die zweite Spule fließen dürfen) oder die zweite Kraftstoffabgabekonfiguration 530 ansonsten erreicht, die gemeinsame Nadel 550 befindet sich in einer vollständig geöffneten oder maximalen Auftriebsposition (die auch als maximale Strömung bezeichnet werden kann), und die Kraftstoffeinspritzanordnung 500 wird in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 530 platziert. In der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 530, wobei die Nadel 550 vollständig angehoben oder distal über dem zweiten Satz 568 der Düsenöffnungen in 5c zu sehen ist, sind die Düsenöffnungen 564 des ersten Satzes 566 und des zweiten Satzes 568 für den Fluss geöffnet, das Volumen des Reservoirs 590 wird in Bezug auf das Volumen des Reservoirs 590 in der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 520 erhöht, und Fluid ist im Reservoir 590 für die Lieferung über die Düsenöffnungen 564 des ersten Satzes 566 und des zweiten Satzes 568 vorhanden.
  • Als ein weiteres Beispiel für Nadel-/Hohlraum-/Aktuator -Arrangements, die in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden können, kann mehr als eine Nadel in Verbindung mit einem Hohlraum verwendet werden. Die 6A-C bieten schematische Ansichten einer Kraftstoffinjektoranordnung 600 in verschiedenen Konfigurationen für die Kraftstoffversorgung - 6A zeigt die Kraftstoffinjektoranordnung 600 in einer geschlossenen Position 610, 6b zeigt die Kraftstoffinjektoranordnung 600 in einer ersten Kraftstoffversorgungskonfiguration 620, und 6c zeigt die Kraftstoffeinspritzgruppe 600 in einer zweiten Kraftstoffausbindungskonfiguration 630. Ein oder mehrere der dargestellten Beispielaspekte der Kraftstoffinjektoranordnung 600 können beispielsweise im Zusammenhang mit der im Zusammenhang mit den 1 und 2A-C diskutierten Kraftstoffinjektoranordnung 130 verwendet werden. Wie in den 6a-C zu sehen ist, umfasst die Kraftstoffeinspritzanordnung 600 eine Außennadel 640 und eine innere Nadel 642, die innerhalb eines Hohlraums 650 angeordnet wurde. Die äußere Nadel 640 ist beweglich innerhalb der Hohlraum 650 und die innere Nadel 642 in der Außennadel 640 und in der Hohlraum 650 angeordnet. Eine distale Spitze 643 der inneren Nadel 642 erstreckt sich distal über eine distale Spitze 641 der äußeren Nadel 640. Während die Aktuatoren in der dargestellten Ausführungsform nicht für Klarheit der Darstellung dargestellt werden, kann angemerkt werden, dass die dargestellte innere Nadel 642 und die äußere Nadel 640 von zwei getrennten Aktuatoren in ihre jeweiligen geschlossenen Positionen (z.B. hat jede Nadel eine individuelle Spule, die sich dadurch gewidmet hat) oder von einem Aktuator mit einer oder zwei Spulen mit unterschiedlichen Energiestrategien bewegt werden können.
  • Der Hohlraum 650 enthält einen ersten Nadelsitz 652, der die innere Nadel 642 akzeptiert, wenn die innere Nadel 642 geschlossen ist (z.B. wie in 6A zu sehen). In der geschlossenen Position verhindert die innere Nadel 642 die Flüssigkeitsabgabe an eine Brennkammer über die ersten Düsenöffnungen 660. Wenn die innere Nadel 642 aus dem ersten Nadelsitz 652 angehoben oder geöffnet ist (z.B. wie in den 6b und 6c zu sehen), darf der Kraftstoff durch die ersten Düsenöffnungen 660 fließen. Der Hohlraum 650 enthält auch einen zweiten Nadelsitz 654, der die äußere Nadel 640 akzeptiert, wenn sich die äußere Nadel 640 in einer geschlossenen Position befindet (z.B. wie in den 6A und 6b). In der geschlossenen Position verhindert die äußere Nadel 640 die Flüssigkeitsabgabe an eine Brennkammer über die zweite Düsenöffnungen 662. Wenn die äußere Nadel 640 aus dem zweiten Nadelsitz 654 angehoben oder geöffnet ist (z.B. wie in 6c zu sehen), darf der Kraftstoff durch die zweiten Düsenöffnungen 662 fließen.
  • In der geschlossenen Position 610 (wie in 6a) sind sowohl die äußere Nadel 640 als auch die innere Nadel 642 geschlossen, was die Abgabe von Kraftstoff sowohl durch die ersten Düsenöffnungen 660 als auch die zweiten Düsenöffnungen verhindert. Wenn der Kraftstoffinjektoranordnung 600 in der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 620 platziert wird, wie in 6b zu sehen ist, bleibt die äußere Nadel 640 geschlossen, aber die innere Nadel 642 wird vom ersten Nadelsitz 652 gehoben, was den Durchfluss durch die ersten Düsenöffnungen 660, jedoch nicht die zweiten Düsenöffnungen 662 ermöglicht, wodurch eine erste Menge an Kraftstoff geliefert wird (z.B. eine anfängliche Menge für den Beginn der Verbrennung). Wenn der Kraftstoffinjektoranordnung 600 in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 630 platziert wird, wie in 6c zu sehen ist, wird die äußere Nadel 640 vom zweiten Nadelsitz 654 angehoben, wodurch der Fluss durch die zweiten Düsenöffnungen 662 ermöglicht wird, und die innere Nadel 642 wird vom ersten Nadelsitz 652 angehoben, wodurch der Fluss durch die ersten Düsenöffnungen 660 sowie die zweiten Düsenöffnungen 662 ermöglicht werden kann, wodurch eine zweite Kraftstoffmenge (über die zweiten Düsenöffnungen 662) zusammen mit der ersten Menge an Kraftstoff (über die ersten Düsenöffnungen 660) geliefert werden kann.
  • In der dargestellten Ausführungsform wird nur eine der inneren Nadel 642 und die äußere Nadel 640 geöffnet (in 6b wird die innere Nadel 642 geöffnet), und die andere ist (in 6b, die äußere Nadel 640) in der ersten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 620 geschlossen, und sowohl die innere Nadel 642 als auch die äußere Nadel 640 sind in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffversorgung 630 geöffnet (siehe 6c). Andere Anordnungen oder Kombinationen können in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann beispielsweise die erste Konfiguration der Kraftstoffabgabe erreicht werden, indem die äußere Nadel angehoben wird, während die innere Nadel geschlossen bleibt. In verschiedenen Ausführungsformen können in verschiedenen Ausführungsformen eine oder beide innere oder äußere Nadeln als Teil der ersten Konfiguration der Kraftstoffabgabe in eine Zwischenposition verschoben werden, wobei sowohl die inneren als auch die äußeren Nadeln in der zweiten Konfiguration der Kraftstoffabgabe vollständig geöffnet sind. Dementsprechend kann in verschiedenen Ausführungsformen ein erster Kraftstoffpfad mit einer der geöffneten und der anderen der inneren Nadel und der anderen geschlossenen Nadel definiert werden, und ein zweiter Kraftstoffpfad kann sowohl mit der inneren Nadel- als auch der Außennadel definiert werden. Darüber hinaus können eine oder beide innere oder äußere Nadeln Zwischenpositionen und/oder kontinuierliche Anpassung aufweisen, um zusätzliche Konfigurationen für die Kraftstoffversorgung bereitzustellen (z.B. mehr als zwei Konfigurationen der Kraftstoffversorgung) und/oder die Kontrolle oder Einstellbarkeit der gelieferten Kraftstoffmenge zu verbessern.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist die Verarbeitungseinheit 120 der veranschaulichten Ausführungsform konfiguriert, um verschiedene Aspekte des Systems 100 zu steuern, einschließlich des Aktuators 160 (z.B. um die Positionierung einer oder mehrerer Nadeln 150 zu steuern, um die Kraftstoffeinspritzanordnung 130 zu einem gewünschten Zeitpunkt in eine gewünschte Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bringen). Die Verarbeitungseinheit 120 stellt Steuersignale für einen oder mehrere Aspekte des Systems 100 bereit. Beispielsweise steuert die Verarbeitungseinheit 120 die Aktivierung und Deaktivierung des Aktuators 160. Die Verarbeitungseinheit 120 steuert in verschiedenen Ausführungsformen den Aktuator, um unterschiedliche Bewegungen einer oder mehrerer Nadeln zu oder zwischen Kraftstoffzufuhrkonfigurationen auszuführen oder bereitzustellen. Die Bewegungen zu oder von Kraftstoffzufuhrkonfigurationen (z.B. der Zeitpunkt der Verwendung von Kraftstoffzufuhrkonfigurationen in Bezug auf Verbrennungsereignisse) in verschiedenen Ausführungsformen werden durch die Verarbeitungseinheit 120 gesteuert, um eine gewünschte Ratenformung der Kraftstoffzufuhr bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen steuert die Verarbeitungseinheit 120 einen oder mehrere Aktuatoren, um Nadeln zwischen Positionen eines Bereichs von verfügbaren Positionen für eine gegebene Kraftstoffzufuhrkonfiguration (oder -konfigurationen) für eine genauere Steuerung und/oder Einstellung zu bewegen. Die Verarbeitungseinheit 120 empfängt in verschiedenen Ausführungsformen Feedback von einem oder mehreren Sensoren (z.B. Sensor 170), die dazu konfiguriert sind, einen oder mehrere Parameter des Systems 100 zu detektieren.
  • Beispielsweise ist in der veranschaulichten Ausführungsform der Sensor 170 betriebsfähig mit der Verarbeitungseinheit 120 gekoppelt. Der abgebildete Sensor 170 steht in Fluidverbindung mit dem Abgasstrom 103 aus dem Zylinder 112, kann aber an anderen Stellen angeordnet sein. Beispielsweise kann der Sensor 170 zusätzlich oder alternativ mit einem oder mehreren von Brennkammer, Kraftstoffeinspritzdüse oder Kraftstoffsystem in Verbindung stehen. In verschiedenen Ausführungsformen kann mehr als ein Sensor verwendet werden. In dem abgebildeten Beispiel kann der Sensor 170 die Temperatur eines Abgases (z.B. Temperatur, die in eine Nachbehandlungsvorrichtung eintritt) oder das Vorhandensein oder die Menge eines oder mehrerer Materialien im Abgasstrom 130 detektieren oder bestimmen (oder Informationen bereitstellen, aus denen ein oder mehrere Parameterwerte bestimmt werden können). Der Sensor 170 kann zum Beispiel einen oder mehrere von einem Drucksensor (z.B. einem Zylinderdrucksensor und/oder einem Kraftstoffverteilerdrucksensor), einem Leistungssensor, einem Drehmomentsensor, einem Geschwindigkeitssensor, einem Kurbelwinkelpositionssensor, einem Nadelhubsensor, einem Temperatursensor, einem Dehnungsmessstreifen, einem Klopfsensor, einem NOx-Sensor, einem Sauerstoffsensor, einem Rußsensor, einem Partikelsensor (PM) oder einem (unverbrannten oder teilweise verbrannten) Kohlenwasserstoff-Sensor, u.a. enthalten. Es sei darauf hingewiesen, dass eine Kombination aus einem oder mehreren der obigen (oder anderen) Sensoren in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden kann. Die Verarbeitungseinheit 120 ist dazu konfiguriert, mindestens eines von Bewegen der Nadel 150 (und/oder anderer Nadeln) in eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration oder Bewegen der Nadel 150 (und/oder anderer Nadeln) zu einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration auf Grundlage einer Rückmeldung, die von dem Sensor 170 bereitgestellt wird, zu steuern. Die Bewegung einer gegebenen Nadel kann durch Steuern oder Einstellen des Zeitpunkts eines Beginns der Bewegung der Nadel relativ zu einem Verbrennungsereignis (z.B. Beginn der Verbrennung), Steuern oder Einstellen einer Bewegungsgeschwindigkeit der Nadel und/oder Steuern oder Einstellen der Zeitdauer, die die Nadel an einer gegebenen Position bleibt, gesteuert werden. Eine solche präzise ausgeführte Steuerung der Nadelbewegung kann verwendet werden, um eine gewünschte Kraftstoffeinspritzrate in den Motorzylinder bereitzustellen (was als „Formen der Einspritzrate“ bezeichnet wird).
  • Es sei angemerkt, dass unterschiedliche Arten von Bewegungen zu oder zwischen Kraftstoffzufuhrkonfigurationen verwendet werden können. Beispielsweise kann das Bewegen der Nadel 150 (und/oder anderer Nadeln) in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration (sowie das Bewegen der Nadel 150 und/oder anderer Nadeln in eine geschlossene Position) und/oder die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration das Bewegen der Nadel 150 (und/oder anderer Nadeln) in einer Reihe von Schritten beinhalten. Als weiteres Beispiel kann die Nadel 150 (und/oder andere Nadeln) kontinuierlich bewegt werden (z.B. unter Verwendung eines kontinuierlich variablen/steuerbaren Solenoidaktuators). Als ein weiteres Beispiel bewegt man die Nadel 150 (und/oder andere Nadeln) in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration, und/oder die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration (sowie das Bewegen der Nadel 150 und/oder anderer Nadeln in eine geschlossene Position) kann das Bewegen der Nadel 150 (und/oder anderer Nadeln) in einer Reihe diskreter Impulse beinhalten (z.B. Bewegungsperioden zwischen Perioden stationärer Positionierung).
  • Die dargestellte Verarbeitungseinheit 120 umfasst eine Verarbeitungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine oder mehrere Aufgaben, Funktionen oder Schritte auszuführen, die hierin erörtert werden. Die Verarbeitungseinheit 120 der veranschaulichten Ausführungsform ist konfiguriert, um einen oder mehrere Aspekte auszuführen, die in Verbindung mit den hierin offenbarten Verfahren oder Prozessabläufen besprochen wurden. Es sei darauf hingewiesen, dass „Verarbeitungseinheit“, wie hierin verwendet, nicht unbedingt auf einen einzelnen Prozessor oder Computer beschränkt sein soll. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 120 in verschiedenen Ausführungsformen mehrere Prozessoren und/oder Computer umfassen, die in einem gemeinsamen Gehäuse oder einer Einheit integriert sein können oder die auf verschiedene Einheiten oder Gehäuse verteilt sein können. Es sei angemerkt, dass von der Verarbeitungseinheit 120 durchgeführte Vorgänge (z.B. Vorgänge, die hierin diskutierten Prozessabläufen oder Verfahren entsprechen, oder Aspekte davon) ausreichend komplex sein können, dass die Vorgänge möglicherweise nicht von einem Menschen innerhalb eines angemessenen Zeitraums (z.B. ausreichend genau, genau und/oder wiederholt durchgeführt) durchgeführt werden.
  • In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst die Verarbeitungseinheit 120 einen Speicher 122. Es sei darauf hingewiesen, dass zusätzlich andere Typen, Anzahlen oder Kombinationen von Modulen in alternativen Ausführungsformen verwendet werden können. Im Allgemeinen wirken die verschiedenen Aspekte der Verarbeitungseinheit 120 einzeln oder kooperativ mit anderen Aspekten, um einen oder mehrere Aspekte der hierin diskutierten Verfahren, Schritte oder Prozesse auszuführen. Der Speicher 122 umfasst ein oder mehrere computerlesbare Speichermedien. Ferner stellen in verschiedenen Ausführungsformen die hier erörterten Prozessabläufe und/oder Flussdiagramme (oder Aspekte davon) einen oder mehrere Sätze von Anweisungen dar, die in dem Speicher 122 zum Anweisen von Operationen des Systems 100 gespeichert sind.
  • 7 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 700 zum Betreiben eines Motors (z.B. eines Hubkolben-Verbrennungsmotors) gemäß verschiedenen Ausführungsformen bereit. In verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Verfahren 700 beispielsweise Strukturen oder Aspekte verschiedener hierin erörterter Ausführungsformen (z.B. Systeme und/oder Verfahren). In verschiedenen Ausführungsformen können bestimmte Schritte weggelassen oder hinzugefügt werden, bestimmte Schritte können kombiniert werden, bestimmte Schritte können gleichzeitig ausgeführt werden, bestimmte Schritte können gleichzeitig ausgeführt werden, bestimmte Schritte können in mehrere Schritte aufgeteilt werden, bestimmte Schritte können in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden oder bestimmte Schritte oder eine Reihe von Schritten können iterativ wiederholt werden. In verschiedenen Ausführungsformen werden Teile, Aspekte und/oder Variationen des Verfahrens 700 als ein oder mehrere Algorithmen verwendet, um Hardware anzuweisen, hierin beschriebene Operationen auszuführen. In verschiedenen Ausführungsformen verwenden ein oder mehrere Prozessoren (z.B. Verarbeitungseinheit 120) Teile, Aspekte und/oder Variationen des Verfahrens 700 als einen oder mehrere Algorithmen zur Motorsteuerung.
  • Bei 702 wird ein Motor gestartet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Motor ein Hubkolben-Verbrennungsmotor mit Kraftstoffeinspritzung. In einigen Ausführungsformen kann der Motor ein Kompressionszündungsmotor sein (z.B. Verwendung von Dieselkraftstoff zumindest zu Beginn eines Verbrennungszyklus), während der Motor in anderen Ausführungsformen ein Ottomotor sein kann, während in noch anderen Ausführungsformen der Motor andere Zündquellen wie Laser, Plasma oder andere Zündquellen verwenden kann, um die Verbrennung in dem Motorzylinder einzuleiten. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Motor eines oder mehrere von Benzin, Diesel oder Erdgas (flüssig und/oder gasförmig) verwenden. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet der Motor einen Zylinder mit mindestens einer Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung, die dazu konfiguriert ist, dem Zylinder Kraftstoff zuzuführen, wobei die Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung mindestens einen Aktuator aufweist, der dazu konfiguriert ist, mindestens eine Nadel zu bewegen, um die Kraftstoffeinspritzdüse zu öffnen und zu schließen sowie das Kraftstoffeinspritzventil zu oder zwischen verschiedenen Kraftstoffzufuhrkonfigurationen zu bewegen, um variable Kraftstoffmengen zu liefern. Das dargestellte Verfahren 700 kann zum Beispiel verwendet werden, um eine Ratenformung der Kraftstoffzufuhr bereitzustellen, sodass eine anfängliche Kraftstoffmenge, die zu Beginn der Verbrennung bereitgestellt wird, geringer ist als eine spätere Kraftstoffmenge, die später während der Verbrennung bereitgestellt wird. Es kann angemerkt werden, dass das Verfahren 700 verwendet werden kann, um die Zeitrate der Einspritzung entweder eines ersten Kraftstoffs oder eines zweiten Kraftstoffs oder sowohl des ersten als auch des zweiten Kraftstoffs kontinuierlich zu steuern und/oder zu variieren, wodurch ein großer Flexibilitätsbereich für die Ratenformung der Einspritzung von Kraftstoffen bereitgestellt wird.
  • Bei 704 wird mindestens eine Nadel in mindestens einem Hohlraum des Motors von einer geschlossenen Position (wo verhindert wird, dass Fluid durch Öffnungen einer Düse strömt und Kraftstoff nicht zugeführt wird) zu einer ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration bewegt. In der ersten Kraftstoffabgabekonfiguration wird eine erste Kraftstoffmenge durch Öffnungen der Düse zugeführt. Die erste Menge in verschiedenen Ausführungsformen ist eine Menge, die zur Verwendung zu Beginn der Verbrennung konfiguriert ist. Die mindestens eine Nadel wird mit mindestens einem Aktuator bewegt, zum Beispiel einer Solenoidspule unter der Steuerung von mindestens einem Prozessor (z.B. Verarbeitungseinheit 120). In verschiedenen Ausführungsformen können verschiedene Hohlraum/Nadel/Betätiger-Kombinationen sowie verschiedene Anzahlen von Kraftstoffeinspritzanordnungen verwendet werden, um die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration (sowie andere Kraftstoffzufuhrkonfigurationen) bereitzustellen.
  • Zum Beispiel enthält bei 706 in einigen Ausführungsformen der mindestens eine Hohlraum mehrere Hohlräume, die mindestens eine Nadel mehrere entsprechende Nadeln und der mindestens eine Aktuator mehrere entsprechende Aktuatoren. Jede Nadel ist beweglich in einem entsprechenden Hohlraum angeordnet. Um die mindestens eine Nadel in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bewegen, wird eine erste Gruppe von Nadeln geöffnet.
  • Als ein weiteres Beispiel enthält der mindestens eine Aktuator bei 708 eine erste Spule und eine zweite Spule, die um eine gemeinsame Nadel herum angeordnet sind. Das Bewegen der mindestens einen Nadel in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration umfasst das Aktivieren der ersten Spule, um die gemeinsame Nadel in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bringen.
  • Als ein weiteres Beispiel beinhaltet die mindestens eine Nadel bei 710 eine äußere Nadel und eine innere Nadel, wobei die innere Nadel beweglich innerhalb der äußeren Nadel angeordnet ist (z.B. ist zumindest ein Teil der inneren Nadel radial von der äußeren Nadel umgeben). Das Bewegen der mindestens einen Nadel in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration beinhaltet das Öffnen nur einer von der inneren Nadel und der äußeren Nadel (z.B. Öffnen der inneren Nadel mit einer ersten Solenoidspule, während die äußere Nadel geschlossen bleibt).
  • Bei 712 wird Kraftstoff mit der Kraftstoffeinspritzanordnung (oder -anordnungn) in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt. Kraftstoff kann von der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration bei und/oder nahe dem Beginn der Verbrennung zugeführt werden. In einigen Ausführungsformen kann Kraftstoff von der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration während einer Einlassphase eines Verbrennungszyklus zugeführt werden, während der ein Kolben abgesenkt wird und Luft einer Verbrennungskammer des Zylinders zugeführt wird. In einigen Ausführungsformen kann Kraftstoff gleichzeitig mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen zugeführt werden, die sich zu oder von einer Position der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration und/oder an verschiedenen Positionen einer Reihe von Positionen der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration bewegen, zum Beispiel um eine Einstellbarkeit bereitzustellen.
  • Bei 714 wird die mindestens eine Nadel in dem mindestens einen Hohlraum des Motors von der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration bewegt. In der zweiten Kraftstoffabgabekonfiguration wird eine zweite Kraftstoffmenge zusammen mit der ersten Kraftstoffmenge durch die Öffnungen der Düse zugeführt. Die erste Menge und die zweite Menge stellen in verschiedenen Ausführungsformen eine kombinierte Menge bereit, die zur späteren Verwendung bei der Verbrennung konfiguriert ist und die größer ist als die erste Menge, die von der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration bereitgestellt wird. Die mindestens eine Nadel wird von der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration mit mindestens einem Aktuator bewegt, der einen oder mehrere Aktuatoren beinhalten kann, die beim Bewegen von der geschlossenen Position in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration verwendet werden, und/oder einen oder mehrere andere Aktuatoren beinhalten kann. In einigen Ausführungsformen umfasst die Düse einen ersten Satz von Düsenöffnungen und einen zweiten Satz von Düsenöffnungen. Der erste Satz, aber nicht der zweite Satz von Düsenöffnungen kann in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration offen sein, um zu strömen, während der erste und der zweite Satz von Düsenöffnungen in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration offen sind, um zu strömen.
  • Zum Beispiel beinhaltet bei 716 in einigen Ausführungsformen (z.B. Ausführungsformen, für die Schritt 706 durchgeführt wurde) der mindestens eine Hohlraum mehrere Hohlräume, die mindestens eine Nadel beinhaltet mehrere entsprechende Nadeln, und der mindestens eine Aktuator beinhaltet mehrere entsprechende Aktuatoren. Jede Nadel ist beweglich in einem entsprechenden Hohlraum angeordnet. Um die mindestens eine Nadel in die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bewegen, wird eine zweite Gruppe von Nadeln zusammen mit der ersten Gruppe von Nadeln geöffnet, die bei 706 geöffnet wurde.
  • Als weiteres Beispiel umfasst bei 718 in einigen Ausführungsformen (z.B. Ausführungsformen, für die Schritt 708 durchgeführt wurde) der mindestens eine Aktuator eine erste Spule und eine zweite Spule, die um eine gemeinsame Nadel angeordnet sind. Das Bewegen der mindestens einen Nadel in die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration umfasst das Aktivieren der zweiten Spule zusammen mit der ersten Spule, um die gemeinsame Nadel in die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bringen. Es sei darauf hingewiesen, dass in einigen Ausführungsformen die erste Spule deaktiviert und die zweite Spule aktiviert werden kann, um die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration bereitzustellen.
  • Als ein weiteres Beispiel umfasst bei 720 in einigen Ausführungsformen (z.B. Ausführungsformen, für die Schritt 710 durchgeführt wurde) die mindestens eine Nadel eine äußere Nadel und eine innere Nadel, wobei die innere Nadel beweglich in der äußeren Nadel angeordnet ist (z.B. ist zumindest ein Teil der inneren Nadel radial von der äußeren Nadel umgeben). Das Bewegen der mindestens einen Nadel in die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration beinhaltet das Öffnen sowohl der inneren Nadel als auch der äußeren Nadel (z.B. Öffnen der äußeren Nadel mit einer zweiten Solenoidspule, während die innere Nadel ab Schritt 710 offen bleibt). Es sei angemerkt, dass in alternativen Ausführungsformen nur eine Nadel geöffnet werden kann, um den zweiten Kraftstoffzufuhrzustand zu erreichen. Beispielsweise kann eine bei 710 geöffnete Nadel geschlossen und eine andere Nadel geöffnet werden (z.B. bei 710 wird eine innere Nadel geöffnet, während eine äußere Nadel geschlossen wird, und bei 720 wird eine äußere Nadel geöffnet, während eine innere Nadel geschlossen wird). In einigen Ausführungsformen können zwei Nadeln verwendet werden, um drei Konfigurationen bereitzustellen - eine Konfiguration, bei der nur eine erste der zwei Nadeln geöffnet ist, eine zweite Konfiguration, bei der nur eine zweite der zwei Nadeln geöffnet ist, und eine dritte Konfiguration, bei der beide Nadeln geöffnet sind. Es kann ferner angemerkt werden, dass, wenn zwei Nadeln geöffnet werden, sie nacheinander geöffnet werden können (z.B. eine erste Nadel geöffnet und dann eine zweite Nadel geöffnet, ohne zeitliche Überlappung des Öffnens der einzelnen Nadeln) oder können gleichzeitig oder gleichzeitig geöffnet werden (z.B. mit teilweiser oder vollständiger zeitlicher Überlappung des Öffnungszeitpunktes der einzelnen Nadeln).
  • Bei 722 wird Kraftstoff von der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt. Kraftstoff kann nach der Zündung von der zweiten Kraftstofflieferkonfiguration zugeführt werden. Da die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration zusätzlich zur ersten Kraftstoffmenge eine zweite Kraftstoffmenge bereitstellt, wird bei 722 mehr Kraftstoff geliefert (und/oder eine Kraftstoffzufuhrrate wird erhöht) als bei 712. In einigen Ausführungsformen kann Kraftstoff gleichzeitig mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen zugeführt werden, die sich zu oder von einer Position der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration (z.B. während des Wechsels von der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration) und/oder an verschiedenen Positionen einer Reihe von Positionen der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration bewegen, beispielsweise um eine Einstellbarkeit bereitzustellen. Es sei darauf hingewiesen, dass in einigen Ausführungsformen die Bewegung zu oder von entweder der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration und/oder der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration in einer Reihe von Schritten oder, als ein anderes Beispiel, in einer Reihe diskreter Impulse erreicht werden kann. Es kann ferner angemerkt werden, dass der Kraftstoff in verschiedenen Ausführungsformen zu verschiedenen unterschiedlichen Zeiten flüssig und gasförmig sein kann und das Verfahren 700 verwendet werden kann, um die Ratenformung für jeden flüssigen und gasförmigen Betriebsmodus unterschiedlich zu steuern. Darüber hinaus kann angemerkt werden, dass in verschiedenen Ausführungsformen die Kraftstoffmenge, die bei einer oder mehreren Kraftstoffzufuhrkonfigurationen geliefert wird, modifiziert werden kann, indem eine Position einer oder mehrerer Nadeln eingestellt wird, während sie in der gegebenen Kraftstoffzufuhrkonfiguration ist. Dementsprechend können Anpassungen an der Kraftstoffmenge oder der Kraftstoffzufuhrrate gesteuert werden, um beispielsweise eine bessere Verbrennungsphasenlage zu erreichen, die Druckanstiegsrate unter Kontrolle zu halten und/oder die Gesamtmotorleistung und -emissionen zu optimieren.
  • Bei 724 werden eine oder mehrere Eigenschaften oder Aspekte des Motorbetriebs unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren erfasst. In verschiedenen Ausführungsformen werden ein oder mehrere Parameter erfasst, um die Bewegung einer oder mehrerer Nadeln bei 704 und/oder 714 zu bestätigen, neu abzustimmen oder neu zu konfigurieren. Beispielsweise werden in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere Eigenschaften eines Abgasstroms von dem Motor unter Verwendung eines Sensors erfasst. Eine Rückmeldung von dem Sensor kann beispielsweise verwendet werden, um die Bewegung der mindestens einen Nadel zu der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration und/oder der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu steuern. Beispielsweise basierend auf der einen oder den mehreren erfassten Eigenschaften (z.B. Druck/Temperatur/Strömung des Abgasstroms, Drehmoment, momentan erzeugte Leistung, Ausgabe des Klopfsensors, Bestandteile des Abgases (wie NOx, Sauerstoff, Ruß, Feinstaub, Kohlenwasserstoffe (unverbrannt oder teilweise verbrannt) oder dergleichen)) kann die Kraftstoffmenge, die bei einer oder mehreren Kraftstoffzufuhrkonfigurationen geliefert wird, angepasst werden (z.B. wie von mindestens einem Prozessor wie der Verarbeitungseinheit 120 bestimmt), um die Leistung zu verbessern. Es kann angemerkt werden, dass zusätzlich oder alternativ Bedingungen im Zylinder erfasst werden können, ein Aspekt des Betriebs einer oder mehrerer Kraftstoffeinspritzdüsen erfasst werden kann und/oder ein Aspekt des Betriebs eines Kraftstoffsystems erfasst werden kann. Beispielsweise können Parameter wie Kraftstoffverteilerrohrdruck und/oder Nadelhub erfasst werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein von der ECU empfohlener (oder von einer Kalibrierung befohlener) Parameterwert mit einem erfassten Parameterwert verglichen werden, und die Differenz kann verwendet werden, um Korrekturmaßnahmen für Bewegungen von Einspritzdüsennadeln anzutreiben.
  • Bei 726 wird bestimmt, ob der Motor für zusätzliche Verbrennungszyklen in Betrieb bleiben soll. Wenn dies der Fall ist, geht das Verfahren 700 zu 728 weiter, wo die Kraftstoffeinspritzanordnung (oder -anordnungen) des Motors in die geschlossene Position bewegt werden und die Düse (oder Düsen) der Kraftstoffeinspritzanordnungen beispielsweise geschlossen werden, nachdem eine gewünschte Gesamtmenge an Kraftstoff freigesetzt wurde, und während eines Auslassabschnitts eines Verbrennungszyklus. Wenn der Motor gestoppt werden soll, endet das Verfahren 700 bei 730.
  • In einigen Ausführungsformen können hierin offenbarte Kraftstoffeinspritzanordnungen in Verbindung mit Mehrkraftstoffsystemen (z.B. Systemen, die mehr als eine Kraftstoffart verwenden) verwendet werden. Beispielsweise kann ein Verbrennungsmotor ein Gemisch aus zwei Kraftstoffarten verwenden. Verschiedene hierin offenbarte Ausführungsformen sorgen für eine genaue Steuerung und/oder Änderung des Anteils von zwei oder mehr Kraftstoffen, die von einem Verbrennungsmotor verwendet werden.
  • Beispielsweise ist 8 ein schematisches Blockdiagramm einer Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung 800, die gemäß verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet ist. In dem veranschaulichten Beispiel wird die Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung im Zusammenhang mit einem Zweistoffsystem diskutiert, das zwei unterschiedliche Arten von Kraftstoffen verwendet, die jeweils einer entsprechenden Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung (oder einem Kraftstoffzufuhrsystem) zugeordnet sind, die für die Verwendung mit dieser bestimmten Art von Kraftstoff konfiguriert ist. Es sei jedoch angemerkt, dass die Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung in anderen Ausführungsformen mehr als zwei unterschiedliche Arten von Kraftstoffen verwenden kann und/oder mehr als zwei Kraftstoff-Einspritzanordnungn (oder andere Kraftstoff-Förderanordnungn) verwenden kann.
  • In dem in 8 veranschaulichten Beispiel beinhaltet die Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung eine erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 810 und ein zweites Kraftstoffzufuhrsystem 820. Die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung ist konfiguriert, um eine erste Art von Kraftstoff zu liefern, und das zweite Kraftstoffzufuhrsystem ist konfiguriert, um eine zweite, andere Art von Kraftstoff zu liefern. Die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung und das zweite Kraftstoffzufuhrsystem sind in verschiedenen Ausführungsformen dazu konfiguriert, den Anteil der ersten Kraftstoffart bzw. der zweiten Kraftstoffart zu steuern, die einem Zylinder 801 zugeführt werden. Beispielsweise kann das Verhältnis zwischen der ersten Kraftstoffart und der zweiten Kraftstoffart variiert werden, um unterschiedliche Betriebsbedingungen und/oder unterschiedliche Verfügbarkeiten einer oder mehrerer Kraftstoffarten zu berücksichtigen. Die erste Kraftstoffeinspritzanordnung und die zweite Kraftstoffzufuhranordnung können von einem oder mehreren Prozessoren gesteuert werden (z.B. Verarbeitungseinheit 120, die in Verbindung mit 1 erörtert wurde.)
  • Wie in 8 zu sehen, beinhaltet die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung eine erste Düse 830, mindestens eine erste Nadel 840 und mindestens einen ersten Aktuator 850. Im Allgemeinen beinhaltet die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in verschiedenen Ausführungsformen einen oder mehrere Aspekte von Kraftstoffeinspritzdüsenanordnungn, die in Verbindung mit den 1-7 erörtert wurden. Beispielsweise beinhaltet die erste Düse in der in 8 veranschaulichten Ausführungsform mindestens einen ersten Hohlraum 832, der in Fluidverbindung mit ersten Düsenöffnungen 834 steht. In verschiedenen Ausführungsformen können verschiedene Anzahlen von ersten Hohlräumen und ersten Düsenöffnungen verwendet werden. In dem dargestellten Beispiel ist ein erster Hohlraum gezeigt. Im Allgemeinen wird die erste Kraftstoffart einem Zylinder (entweder direkt oder indirekt) über einen Durchgang durch die ersten Düsenöffnungen zugeführt. Wenn die Strömung durch die ersten Düsenöffnungen vollständig blockiert ist, wird die erste Kraftstoffsorte dem Zylinder nicht zugeführt.
  • In dem in 8 dargestellten Beispiel ist nur eine erste Nadel gezeigt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass in verschiedenen Ausführungsformen zusätzliche erste Nadeln verwendet werden können. Die abgebildete erste Nadel ist innerhalb des ersten Hohlraums beweglich angeordnet. Wenn sich die erste Nadel in einer geschlossenen Position der ersten Kraftstoffeinspritzanordnung befindet, wie in 8 gezeigt, wird ein Strömen des ersten Kraftstofftyps durch die ersten Düsenöffnungen verhindert. Die erste Nadel kann aus der geschlossenen Position bewegt werden, um zu ermöglichen, dass eine gesteuerte Menge des ersten Kraftstofftyps durch die ersten Düsenöffnungen strömt.
  • Das dargestellte Beispiel von 8 zeigt auch einen ersten Aktuator. Es sollte jedoch beachtet werden, dass in verschiedenen Ausführungsformen zusätzliche Aktuatoren verwendet werden können. Der abgebildete erste Aktuator ist konfiguriert, um die mindestens eine erste Nadel innerhalb des ersten Hohlraums zu bewegen. Durch Bewegen der ersten Nadel steuert der erste Aktuator die Menge des bereitgestellten ersten Kraftstoffs (z.B. über eine gegebene Zeitdauer) und/oder die Rate, mit der der erste Kraftstoff von der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung bereitgestellt wird. Der abgebildete erste Aktuator bewegt die erste Nadel zwischen verschiedenen Positionen, die unterschiedlichen Kraftstoffzufuhrkonfigurationen für die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung entsprechen. Beispielsweise bewegt der erste Aktuator die erste Nadel zu einer ersten Zufuhrkonfiguration, die einer ersten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht, und auch zu einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration, die einer zweiten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht. In verschiedenen Ausführungsformen können zusätzliche Kraftstoffzufuhrkonfigurationen und Kraftstoffmischungszusammensetzungen verwendet werden. Jede Kraftstoffmischungszusammensetzung spezifiziert einen bestimmten Prozentsatz oder Anteil jeder verwendeten Kraftstoffart. Zum Beispiel kann in dem veranschaulichten Beispiel die erste Kraftstoffgemischzusammensetzung X % der ersten Kraftstoffart und (100-X) % der zweiten Kraftstoffart beinhalten, und die Zusammensetzung des zweiten Kraftstoffgemischs Y % der ersten Kraftstoffart und (100-Y) % der zweiten Kraftstoffart beinhalten kann, wobei X und Y im Bereich von 0 bis 100 liegen und voneinander verschieden sind. Eine erste Menge der ersten Kraftstoffart wird durch die ersten Düsenöffnungen mit der ersten Nadel in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt, und eine zweite Menge des ersten Kraftstofftyps wird durch die ersten Düsenöffnungen mit der ersten Nadel in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt. Eine bereitgestellte oder zugeführte Kraftstoffmenge, wie sie hierin verwendet wird, kann so verstanden werden, dass sie eine volumetrische Menge, eine festgelegte Menge über einen Zeitraum und/oder eine festgelegte Rate, mit der Kraftstoff bereitgestellt wird, umfasst.
  • Verschiedene unterschiedliche Anordnungen und Techniken zum Bereitstellen unterschiedlicher Kraftstoffzufuhrkonfigurationen, die von der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung von 8 verwendet werden können, werden in Verbindung mit den 1-7 erörtert. Beispielsweise kann der erste Aktuator, wie ebenfalls ausführlicher in Verbindung mit den 4A-4C besprochen, eine erste Spule und eine zweite Spule beinhalten, die um eine gemeinsame Nadel herum angeordnet sind, wobei die Aktivierung der ersten Spule die gemeinsame Nadel in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration platziert und die Aktivierung der Spule zusammen mit oder anstelle der ersten Spule die gemeinsame Nadel in die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration platziert. Als ein weiteres Beispiel, wie ausführlicher in Verbindung mit den 5A-5C besprochen, umfasst die erste Düse in einigen Ausführungsformen einen ersten Satz von Düsenöffnungen und einen zweiten Satz von Düsenöffnungen. Der erste Satz von Düsenöffnungen, aber nicht der zweite Satz von Düsenöffnungen, ist in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration offen, um zu strömen, und der erste Satz von Düsenöffnungen und der zweite Satz von Düsenöffnungen offen sind, um in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu strömen. Als ein weiteres Beispiel kann die erste Nadel, wie ausführlicher in Verbindung mit den 6A-6C besprochen wird, eine äußere Nadel und eine innere Nadel umfassen, die beweglich in der äußeren Nadel angeordnet ist. Andere Anordnungen können in alternativen Ausführungsformen verwendet werden.
  • Das zweite Kraftstoffzufuhrsystem kann im Allgemeinen ähnlich wie die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung angeordnet sein (z.B. einschließlich Aspekte, die in Verbindung mit den 1-7 erörtert wurden) oder können alternativ anders angeordnet sein (z.B. unter Verwendung verschiedener verschiedener bekannter, herkömmlicher Kraftstoffinjektorkomponenten und/oder -anordnungen). Als weiteres Beispiel enthält das zweite Kraftstoffliefersystem in einigen Ausführungsformen einen oder mehrere Vergaser. Das zweite Kraftstoffliefersystem kann Kraftstoff direkt an den Zylinder liefern (z.B. ähnlich wie die in 8 dargestellte erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung) oder in anderen Ausführungsformen Kraftstoff indirekt an den Zylinder liefern. In dem veranschaulichten Beispiel liefert das zweite Kraftstoffzufuhrsystem Kraftstoff indirekt an den Zylinder, indem es den Kraftstoff zuerst einer Einlassanordnung 890 bereitstellt. Die dargestellte Einlassanordnung empfängt Kraftstoff von dem zweiten Kraftstoffliefersystem und liefert den empfangenen Kraftstoff zusammen mit einem Einlassluftstrom an den Zylinder. Die Einlassanordnung umfasst in verschiedenen Ausführungsformen eine Leitung, einen Einlasskrümmer und/oder eine Einlassöffnung (z.B. eine in einem Zylinderkopf ausgebildete Öffnung). Das zweite Kraftstoffzufuhrsystem kann den Kraftstoff an unterschiedlichen Stellen an die Einlassanordnung liefern. Beispielsweise kann das zweite Kraftstoffzufuhrsystem eine Kanal(Port)-Einspritzdüse umfassen, die Kraftstoff in eine Einlassöffnung eines Zylinders einspritzt. Als weiteres Beispiel kann das zweite Kraftstoffzufuhrsystem eine gemeinsam genutzte zentrale Einspritzdüse oder einen gemeinsamen Vergaser umfassen, der in Verbindung mit einer Bank aus mehreren Zylindern verwendet wird. Das zweite Kraftstoffzufuhrsystem kann in einigen Ausführungsformen ein Öffnungs-/Schließventil oder in anderen ein kontinuierliches Durchflussventil mit variablem Durchfluss verwenden. Als weiteres Beispiel kann das zweite Kraftstoffzufuhrsystem den Druck variieren, um den Fluss der zweiten Kraftstoffart zu steuern.
  • Das abgebildete zweite Kraftstoffliefersystem beinhaltet eine zweite Düse 860, mindestens eine zweite Nadel 870 und mindestens einen zweiten Aktuator 880. Das beispielhafte zweite Kraftstoffzufuhrsystem umfasst eine einzelne zweite Düse, eine einzelne zweite Nadel und einen einzelnen zweiten Aktuator. Es sei darauf hingewiesen, dass in alternativen Ausführungsformen unterschiedliche Anzahlen von einer oder mehreren Komponenten verwendet werden können. Ferner sei angemerkt, dass, während die abgebildeten Injektoren Nadeln verwenden, in anderen Ausführungsformen ein Teller oder eine andere Vorrichtung verwendet werden kann, um ein Ventil zu öffnen und zu schließen.
  • Die abgebildete zweite Düse beinhaltet mindestens einen zweiten Hohlraum 862 (einer ist in 8 gezeigt, aber zusätzliche zweite Hohlräume können in anderen Ausführungsformen verwendet werden), der in Fluidverbindung mit zweiten Düsenöffnungen 864 steht. Die zweite Kraftstoffart wird dem Zylinder (entweder direkt oder indirekt) durch die zweiten Düsenöffnungen zugeführt. Beispielsweise stehen in einigen Ausführungsformen die zweiten Düsenöffnungen in Fluidverbindung mit einer Einlassanordnung oder -port, und der zweite Kraftstoff von dem zweiten Kraftstoffzufuhrsystem der Einlassanordnung oder -port zugeführt wird, wo zugelassen wird, dass sich der zweite Kraftstoff mit Luft vermischt, bevor er von der Einlassanordnung dem Zylinder zugeführt wird.
  • Die zweite Nadel ist beweglich mit dem zweiten Hohlraum angeordnet. In 8 ist die zweite Nadel in einer geschlossenen Position des zweiten Kraftstoffzufuhrsystems gezeigt, in der die zweite Nadel eine Strömung durch die zweiten Düsenöffnungen verhindert. Die zweite Nadel kann in andere Positionen als die geschlossene Position bewegt werden, um eine gesteuerte Menge des zweiten Kraftstofftyps bereitzustellen. Der zweite Aktuator ist dazu konfiguriert, die zweite Nadel innerhalb des zweiten Hohlraums zu bewegen (z.B. die zweite Nadel zu einer vorbestimmten Position bewegen, um eine gewünschte Menge der zweiten Kraftstoffart bereitzustellen und/oder die zweite Nadel in die geschlossene Position des zweiten Kraftstoffzufuhrsystems bewegen, um die Zufuhr der zweiten Kraftstoffart zu verhindern).
  • In verschiedenen Ausführungsformen wird das zweite Kraftstoffzufuhrsystem (z.B. Position der zweiten Nadel) in Verbindung mit der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung (z.B. Position der ersten Nadel) gesteuert, um gewünschte Mengen jeder Art von Kraftstoff im Verhältnis zueinander bereitzustellen, um eine gewünschte Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs zu erreichen (z.B. ein Kraftstoffgemisch, das einen gewünschten Prozentsatz des ersten Kraftstofftyps und einen gewünschten Prozentsatz des zweiten Kraftstofftyps enthält).
  • Dementsprechend wird, wie hierin erörtert, die Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung in verschiedenen Ausführungsformen gesteuert, um unterschiedliche Kraftstoffgemische bereitzustellen (z.B. Gemische, die unterschiedliche Mengen oder Anteile von zwei oder mehr Kraftstoffen enthalten). Zum Beispiel können, wie ebenfalls oben erörtert, die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung und das zweite Kraftstoffliefersystem gesteuert werden, um eine erste Kraftstoffgemischzusammensetzung bereitzustellen (darunter X % der ersten Kraftstoffart und (100-X) % der zweiten Kraftstoffart), und dann gesteuert (z.B. die ersten und zweiten Aktuatoren werden gesteuert, um die erste bzw. zweite Nadel zu bewegen), um eine zweite Kraftstoffgemischzusammensetzung bereitzustellen (die Y % der ersten Kraftstoffart und (100 - Y) % der zweiten Kraftstoffart enthält). Wie oben angegeben, liegen X und Y im Bereich von 0 bis 100 und sind voneinander verschieden.
  • Es sollte beachtet werden, dass in verschiedenen Ausführungsformen X oder Y 0 oder 100 sein können. Eines von der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung oder dem zweiten Kraftstoffzufuhrsystem kann in der geschlossenen Position platziert werden, um eine Strömung (oder 0 %) einer gegebenen Kraftstoffart für verschiedene Kraftstoffzufuhrkonfigurationen zu verhindern. Beispielsweise kann die Zusammensetzung des ersten Kraftstoffgemischs zu 100 % aus der ersten Kraftstoffart bestehen, wobei sich das zweite Kraftstoffzufuhrsystem in der geschlossenen Position des zweiten Kraftstoffzufuhrsystems befindet, wenn sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration befindet, die der ersten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht. In ähnlicher Weise kann die Zusammensetzung des zweiten Kraftstoffgemischs 100 % des zweiten Kraftstofftyps enthalten, wenn sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der geschlossenen Position befindet, wenn sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der zweiten Kraftstoffversorgungskonfiguration befindet, die der zweiten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht. Anders ausgedrückt, die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung kann die geschlossene Position sein, wenn die Zusammensetzung des zweiten Kraftstoffgemischs zu 100 % aus der zweiten Kraftstoffart besteht. Es kann ferner angemerkt werden, dass die Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung mehrere Kraftstoffzufuhrkonfigurationen aufweisen kann, wobei sich die zweite Nadel jeweils in der geschlossenen Position befindet, wobei die Zusammensetzung jeweils zu 100 % aus der ersten Kraftstoffart besteht, und nur die Gesamtmenge (oder -rate) des zugeführten ersten Kraftstoffs zwischen den Konfigurationen basierend auf der Position der mindestens einen ersten Nadel der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung variiert. In ähnlicher Weise kann die Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung mehrere Kraftstoffzufuhrkonfigurationen aufweisen, bei denen sich die erste Nadel für jede in der geschlossenen Position befindet, wobei die Zusammensetzung für jede zu 100 % aus der zweiten Kraftstoffart besteht, und nur die Gesamtmenge (oder Rate) des zugeführten zweiten Kraftstoffs zwischen den Konfigurationen basierend auf der Position der mindestens einen zweiten Nadel des zweiten Kraftstoffzufuhrsystems variiert. Bei anderen Kraftstoffzufuhrkonfigurationen sind sowohl die erste Nadel als auch die zweite Nadel von ihren geschlossenen Positionen entfernt, und es wird eine von Null verschiedene Menge jeder Kraftstoffart geliefert. Die bestimmte gewählte Kraftstoffgemischzusammensetzung kann basierend auf der gewünschten Motorleistung (z.B. kann die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs basierend auf der Motordrehzahl und/oder der Motorleistung variiert werden) und/oder verfügbaren Kraftstoffmengen ausgewählt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die erste Kraftstoffart verwendet werden, um die Zündung zu erleichtern. In einigen Ausführungsformen ist der erste Kraftstofftyp Dieselkraftstoff. Ferner umfasst in einigen Ausführungsformen die zweite Kraftstoffart mindestens eines von Wasserstoff, Ethanol, Methanol, Benzin, Diesel, Ammoniak, Erdgas oder Methan.
  • Wie oben erörtert, liefern in einigen Ausführungsformen sowohl die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung als auch das zweite Kraftstoffzufuhrsystem Kraftstoff direkt an einen Zylinder. In anderen Ausführungsformen liefern eine oder beide Kraftstoffeinspritzanordnungen Kraftstoff indirekt an einen Zylinder (z.B. über eine Einlassanordnung). 9 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Motoranordnung 900 , die Kraftstoff verwendet, der anfänglich in eine Einlassanordnung bereitgestellt wird.
  • Wie in 9 zu sehen, beinhaltet die abgebildete Motoranordnung einen Zylinder 910, eine Einlassanordnung 920, eine erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung 930 und ein zweites Kraftstoffzufuhrsystem 940. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst die Einlassanordnung eine Einlassöffnung, in die Kraftstoff direkt eingespritzt wird. Jedoch können, wie ebenfalls oben erörtert, andere Arten der Kraftstoffzufuhr (z.B. Vergasung) und/oder andere Orte der Kraftstoffzufuhr für die zweite Kraftstoffart verwendet werden. Verschiedene Aspekte des Systems der 1 und/oder der Mehrfachkraftstoffeinspritzdüsenanordnung der 8 können in die Motoranordnung der 9 eingebaut werden. Beispielsweise kann die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung der 9 die gesamte oder einen Teil der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung der 8 beinhalten, und das zweite Kraftstoffzufuhrsystem der 9 kann das gesamte oder einen Teil des zweiten Kraftstoffzufuhrsystems der 8 enthalten. Im Allgemeinen stellt die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung einen ersten Kraftstoffstrom 950 einer ersten Kraftstoffart direkt dem Zylinder (z.B. direkt in eine Verbrennungskammer 912 des Zylinders) bereit, und das zweite Kraftstoffzufuhrsystem stellt dem Zylinder indirekt über die Einlassanordnung einen zweiten Kraftstoffstrom 960 bereit. Die Verbrennung im Zylinder wird zur Bereitstellung von Arbeitsleistung (z.B. an einer Kurbelwelle) verwendet. In der veranschaulichten Ausführungsform wird ein Einlassstrom 970 von Luft über die Einlassanordnung bereitgestellt, wobei sich der Einlassluftstrom mit dem zweiten Kraftstoffstrom vereinigt, um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch 980 bereitzustellen, das der Verbrennungskammer des Zylinders bereitgestellt wird (z.B. über ein Einlassventil). Das Einspritzen von Kraftstoff in eine Einlassanordnung oder einen Aspekt davon (z.B. eine Öffnung) ermöglicht in verschiedenen Ausführungsformen die Verwendung von Einspritzdüsen mit niedrigerem Druck für das zweite Kraftstoffliefersystem.
  • Wie in 9 zu sehen ist, ist die Einlassanordnung betriebsmäßig in Fluidverbindung mit dem Zylinder gekoppelt, um dem Zylinder Luft zuzuführen. In einigen Ausführungsformen kann die Einlassanordnung als eine in dem Zylinder (z.B. in einem Zylinderkopf 914) ausgebildete Öffnung ausgebildet sein oder eine solche beinhalten, wobei eine Strömung von der Einlassanordnung zu der Verbrennungskammer durch ein Einlassventil 922 gesteuert wird. Die erste Kraftstoffeinspritzanordnung, die konfiguriert ist, um eine erste Art von Kraftstoff direkt an den Zylinder zu liefern, ist in dem veranschaulichten Beispiel in Richtung eines oberen Abschnitts des Zylinders positioniert. Es sei jedoch angemerkt, dass die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung anderswo positioniert sein kann, beispielsweise entlang einer Seite des Zylinders für Ausführungsformen, die gegenüberliegende Kolben in einem gemeinsamen Zylinder verwenden. Das zweite Kraftstoffzufuhrsystem, das konfiguriert ist, um der Einlassanordnung eine zweite Kraftstoffart zuzuführen, ist in der Nähe der Einlassanordnung und in Fluidverbindung mit dieser an einer Position stromaufwärts des Zylinders positioniert. Die erste Kraftstoffart, die dem Zylinder direkt zugeführt wird, wird in verschiedenen Ausführungsformen verwendet, um die Zündung in der Verbrennungskammer zu erleichtern, und kann beispielsweise Diesel sein. Die zweite Kraftstoffart, die über die Einlassanordnung bereitgestellt wird, umfasst in verschiedenen Ausführungsformen eines oder mehrere von Wasserstoff, Ethanol, Methanol, Benzin, Ammoniak, Erdgas oder Methan. Dementsprechend sorgt die Motoranordnung von 9 für die Einspritzung einer ersten Kraftstoffart zur Zündung direkt in den Zylinder und Einspritzung eines zweiten Kraftstofftyps in die Einlassanordnung zum verbesserten Mischen mit Luft vor der Verbrennung, mit genauer und vielseitiger Zumessung von Kraftstoff über die Kraftstoffeinspritzanordnungen.
  • 10 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1000 zum Betreiben eines Motors (z.B. eines Hubkolben-Verbrennungsmotors) gemäß verschiedenen Ausführungsformen bereit. In verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Verfahren 1000 beispielsweise Strukturen oder Aspekte verschiedener Ausführungsformen (z.B. Systeme und/oder Verfahren, einschließlich des in Verbindung mit 7 erörterten Verfahrens 700), die hierin erörtert werden. In verschiedenen Ausführungsformen können bestimmte Schritte weggelassen oder hinzugefügt werden, bestimmte Schritte können kombiniert werden, bestimmte Schritte können gleichzeitig ausgeführt werden, bestimmte Schritte können gleichzeitig ausgeführt werden, bestimmte Schritte können in mehrere Schritte aufgeteilt werden, bestimmte Schritte können in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, oder bestimmte Schritte oder eine Reihe von Schritten können iterativ wiederholt werden. In verschiedenen Ausführungsformen werden Teile, Aspekte und/oder Variationen des Verfahrens 1000 als ein oder mehrere Algorithmen verwendet, um Hardware anzuweisen, hierin beschriebene Operationen auszuführen. In verschiedenen Ausführungsformen verwenden ein oder mehrere Prozessoren (z.B. Verarbeitungseinheit 120) Teile, Aspekte und/oder Variationen des Verfahrens 1000 als einen oder mehrere Algorithmen zur Motorsteuerung. Im Allgemeinen wird das Verfahren 1000 verwendet, um eine erste Kraftstoffart über eine erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung und eine zweite Kraftstoffart über ein zweites Kraftstoffliefersystem bereitzustellen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Verwendung von zwei Arten von Kraftstoffen in Verbindung mit dem in 10 dargestellten beispielhaften Verfahren diskutiert wird. In anderen Ausführungsformen können jedoch zusätzliche Arten von Kraftstoffen und zusätzliche Kraftstoffeinspritzdüsenanordnungen verwendet werden.
  • Bei 1002 wird der Motor gestartet. Bei 1004 wird mindestens eine erste Nadel von einer geschlossenen Position in eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration bewegt, die einer ersten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht. Die mindestens eine erste Nadel wird mit mindestens einem ersten Aktuator der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung bewegt und innerhalb mindestens eines Hohlraums einer ersten Düse bewegt. Die Bewegung der mindestens einen ersten Nadel zu der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration erleichtert die Zufuhr einer ersten Menge der ersten Kraftstoffart durch erste Öffnungen der ersten Düse zu dem Zylinder. Wenn sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der geschlossenen Position befindet, wird Fluid daran gehindert, durch die ersten Öffnungen zu strömen.
  • Zur oder etwa zur gleichen Zeit wie die Bewegung der mindestens einen ersten Nadel zu der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration wird bei 1006 das zweite Kraftstoffzufuhrsystem gesteuert (z.B. wird eine Nadel einer Kraftstoffeinspritzdüse betätigt), um eine erste Menge des zweiten Kraftstofftyps bereitzustellen, die der ersten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht, wenn sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration befindet. Mindestens ein zweiter Aktuator kann beispielsweise mindestens eine zweite Nadel des zweiten Kraftstoffliefersystems bewegen. Dementsprechend können in einigen Ausführungsformen die Aktuatoren der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzanordnung verwendet werden, um entsprechende Nadeln zu bewegen, um eine gewünschte Menge von jeder der ersten und zweiten Kraftstoffarten bereitzustellen, um eine gewünschte oder angestrebte Kraftstoffmischungszusammensetzung bereitzustellen, die einen gewünschten Anteil oder Anteil jeder Kraftstoffart aufweist. Als weiteres Beispiel können ein Vergaser, ein Ventil mit variablem Durchfluss und/oder ein Druck, die dem zweiten Kraftstoffliefersystem zugeordnet sind, angepasst werden, um eine andere Menge der zweiten Kraftstoffart bereitzustellen.
  • Bei 1008 wird die mindestens eine erste Nadel mit dem mindestens einen ersten Aktuator innerhalb des mindestens einen ersten Hohlraums von der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration bewegt. Die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration entspricht einer zweiten Kraftstoffgemischzusammensetzung, um eine zweite Kraftstoffmenge durch die ersten Öffnungen zu liefern. Beispielsweise kann die mindestens eine erste Nadel bewegt werden, um die erste Kraftstoffart mit einer niedrigeren Rate in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration relativ zu der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration bereitzustellen. Wenn zum Beispiel die erste Kraftstoffart zur Zündung verwendet wird, kann während einer anfänglichen Aufwärmphase eine größere relative Menge der ersten Kraftstoffart verwendet werden oder es kann eine größere relative Menge des ersten Kraftstofftyps während eines Teils des Motorzyklus verwendet werden, der der Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in dem Zylinder entspricht.
  • Zu oder etwa zur gleichen Zeit wie die Bewegung der mindestens einen ersten Nadel zu der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung wird bei 1010 das zweite Kraftstoffzufuhrsystem gesteuert, um eine zweite Menge des zweiten Kraftstofftyps bereitzustellen, die der zweiten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht, wenn sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration befindet. Dementsprechend kann der Prozentsatz oder Anteil jeder Kraftstoffart in einem Kraftstoffgemisch genau und zuverlässig variiert werden, um unterschiedliche gewünschte Leistungsmerkmale und/oder unterschiedliche Mengen an verfügbarem Kraftstoff zu berücksichtigen.
  • In einigen Ausführungsformen können die erste Kraftstoffart und die zweite Kraftstoffart anfänglich an unterschiedliche Teile eines Motors geliefert werden, bevor sie sich in der Verbrennungskammer eines Zylinders mischen. Beispielsweise wird in der veranschaulichten Ausführungsform die erste Kraftstoffart über die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung direkt dem Zylinder zugeführt, und die zweite Kraftstoffart wird über das zweite Kraftstoffzufuhrsystem einer Einlassanordnung zugeführt.
  • Wie hier verwendet, ist eine Struktur, Begrenzung oder ein Element, das „konfiguriert ist“, um eine Aufgabe oder einen Vorgang auszuführen, insbesondere strukturell geformt, konstruiert oder angepasst in einer Weise, die der Aufgabe oder dem Vorgang entspricht. Aus Gründen der Klarheit und zur Vermeidung von Zweifeln ist ein Objekt, das lediglich modifiziert werden kann, um die Aufgabe oder den Vorgang auszuführen, nicht „konfiguriert“, um die Aufgabe oder den Vorgang wie hierin verwendet auszuführen. Stattdessen bezeichnet die Verwendung von „konfiguriert für“, wie hierin verwendet, strukturelle Anpassungen oder Eigenschaften und bezeichnet strukturelle Anforderungen jeder Struktur, Einschränkung oder jedes Elements, das als „konfiguriert“ beschrieben wird, um die Aufgabe oder Operation auszuführen. Beispielsweise kann eine Verarbeitungseinheit, ein Prozessor oder ein Computer, der „konfiguriert“ ist, um eine Aufgabe oder einen Vorgang auszuführen, so verstanden werden, dass er besonders strukturiert ist, um die Aufgabe oder den Vorgang auszuführen (z.B. mit einem oder mehreren darauf gespeicherten oder in Verbindung damit verwendeten Programmen oder Anweisungen, die darauf zugeschnitten sind oder dazu bestimmt sind, die Aufgabe oder Operation auszuführen, und/oder mit einer Anordnung von Verarbeitungsschaltkreisen, die darauf zugeschnitten oder beabsichtigt sind, die Aufgabe oder Operation auszuführen). Aus Gründen der Klarheit und zur Vermeidung von Zweifeln ist ein Allzweckcomputer (der bei entsprechender Programmierung „konfiguriert“ werden kann, um die Aufgabe oder Operation auszuführen) nicht „konfiguriert“, um eine Aufgabe oder einen Vorgang auszuführen, es sei denn, oder bis er speziell programmiert oder strukturell modifiziert wurde, um die Aufgabe oder den Vorgang auszuführen.
  • Es sollte beachtet werden, dass die spezielle Anordnung von Komponenten (z.B. die Anzahl, Arten, Platzierung oder dergleichen) der dargestellten Ausführungsformen in verschiedenen alternativen Ausführungsformen modifiziert werden kann. Beispielsweise können in verschiedenen Ausführungsformen unterschiedliche Anzahlen eines bestimmten Moduls oder einer bestimmten Einheit verwendet werden, ein anderer Typ oder verschiedene Typen eines bestimmten Moduls oder einer bestimmten Einheit können verwendet werden, eine Reihe von Modulen oder Einheiten (oder Aspekte davon) können kombiniert werden, ein bestimmtes Modul oder eine bestimmte Einheit kann in mehrere Module (oder Untermodule) oder Einheiten (oder Untereinheiten) unterteilt werden, ein oder mehrere Aspekte eines oder mehrerer Module können von Modulen gemeinsam genutzt werden, ein bestimmtes Modul oder eine bestimmte Einheit kann hinzugefügt werden oder ein bestimmtes Modul oder eine bestimmte Einheit kann weggelassen werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Ausführungsformen in Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden können. Die verschiedenen Ausführungsformen und/oder Komponenten, zum Beispiel die Module oder Komponenten und Steuerungen darin, können auch als Teil eines oder mehrerer Computer oder Prozessoren implementiert werden. Der Computer oder Prozessor kann beispielsweise ein Computergerät, ein Eingabegerät, eine Anzeigeeinheit und eine Schnittstelle zum Zugreifen auf das Internet umfassen. Der Computer oder Prozessor kann einen Mikroprozessor umfassen. Der Mikroprozessor kann mit einem Kommunikationsbus verbunden sein. Der Computer oder Prozessor kann auch einen Speicher enthalten. Der Speicher kann einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und einen Nur-Lese-Speicher (ROM) umfassen. Der Computer oder Prozessor kann ferner ein Speichergerät enthalten, das ein Festplattenlaufwerk oder ein entfernbares Speicherlaufwerk wie etwa ein Solid-State-Laufwerk, ein optisches Laufwerk und dergleichen sein kann. Die Speichervorrichtung kann auch ein anderes ähnliches Mittel zum Laden von Computerprogrammen oder anderen Anweisungen in den Computer oder Prozessor sein.
  • Wie hierin verwendet, können die Begriffe „Computer“, „Steuerung“ und „Modul“ jeweils jedes prozessorbasierte oder mikroprozessorbasierte System umfassen, einschließlich Systeme, die Mikrocontroller verwenden, Computer mit reduziertem Befehlssatz (RISC), anwendungsspezifischer integrierten Schaltungen (ASICs), Logikschaltungen, GPUs, FPGAs und anderer Schaltungen oder Prozessoren, die in der Lage sind, die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen. Die obigen Beispiele sind nur beispielhaft und sollen daher die Definition und/oder Bedeutung des Begriffs „Modul“ oder „Computer“ in keiner Weise einschränken.
  • Der Computer, das Modul oder der Prozessor führt einen Satz von Anweisungen aus, die in einem oder mehreren Speicherelementen gespeichert sind, um Eingabedaten zu verarbeiten. Die Speicherelemente können nach Wunsch oder Bedarf auch Daten oder andere Informationen speichern. Das Speicherelement kann in Form einer Informationsquelle oder eines physikalischen Speicherelements innerhalb einer Verarbeitungsmaschine vorliegen.
  • Der Satz von Anweisungen kann verschiedene Befehle umfassen, die den Computer, das Modul oder den Prozessor als eine Verarbeitungsmaschine anweisen, bestimmte Operationen durchzuführen, wie beispielsweise die Verfahren und Prozesse der verschiedenen hierin beschriebenen und/oder veranschaulichten Ausführungsformen. Der Befehlssatz kann in Form eines Softwareprogramms vorliegen. Die Software kann in verschiedenen Formen wie Systemsoftware oder Anwendungssoftware vorliegen und kann als materielles und nicht flüchtiges computerlesbares Medium verkörpert sein. Ferner kann die Software in Form einer Sammlung separater Programme oder Module, eines Programmmoduls innerhalb eines größeren Programms oder eines Teils eines Programmmoduls vorliegen. Die Software kann auch eine modulare Programmierung in Form einer objektorientierten Programmierung beinhalten. Die Verarbeitung von Eingabedaten durch die Verarbeitungsmaschine kann als Reaktion auf Bedienerbefehle oder als Reaktion auf Ergebnisse einer vorherigen Verarbeitung oder als Reaktion auf eine von einer anderen Verarbeitungsmaschine gestellte Anforderung erfolgen.
  • Wie hierin verwendet, sind die Begriffe „Software“ und „Firmware“ austauschbar und umfassen jedes Computerprogramm, das in einem Speicher zur Ausführung durch einen Computer gespeichert ist, einschließlich RAM-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher und nichtflüchtiger RAM(NVRAM)-Speicher. Die obigen Speichertypen sind nur beispielhaft und schränken daher die Speichertypen, die zum Speichern eines Computerprogramms verwendbar sind, nicht ein. Die einzelnen Komponenten der verschiedenen Ausführungsformen können virtualisiert und von einer Rechenumgebung vom Cloud-Typ gehostet werden, um beispielsweise eine dynamische Zuweisung von Rechenleistung zu ermöglichen, ohne dass der Benutzer Angaben zum Standort, zur Konfiguration und/oder zur spezifischen Hardware des Computersystems machen muss.
  • Es versteht sich, dass die obige Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Beispielsweise können die oben beschriebenen Ausführungsformen (und/oder Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem Umfang abzuweichen. Abmessungen, Materialtypen, Ausrichtungen der verschiedenen Komponenten und die Anzahl und Positionen der verschiedenen hierin beschriebenen Komponenten sollen Parameter bestimmter Ausführungsformen definieren und sind keineswegs einschränkend und lediglich beispielhafte Ausführungsformen. Viele andere Ausführungsformen und Modifikationen innerhalb des Gedankens und Umfangs der Ansprüche werden Fachleuten beim Lesen der obigen Beschreibung offensichtlich sein. Der Umfang der Erfindung sollte daher unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente, auf die solche Ansprüche Anspruch haben. In den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „einschließlich“ und „in denen“ als die Klartext-Äquivalente der jeweiligen Begriffe „umfassend“ und „wobei“ verwendet. Darüber hinaus werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „erster“, „zweiter“ und „dritter“ usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und sollen ihren Objekten keine numerischen Anforderungen auferlegen. Ferner sind die Beschränkungen der folgenden Ansprüche nicht im Mittel-plus-Funktion-Format geschrieben und sollen nicht auf der Grundlage von 35 U.S.C. § 112(f) interpretiert werden, es sei denn und bis solche Anspruchsbeschränkungen ausdrücklich den Ausdruck „Mittel für“ gefolgt von einer Funktionserklärung ohne weitere Struktur verwenden.
  • Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die verschiedenen Ausführungsformen zu offenbaren, und um es auch einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die verschiedenen Ausführungsformen zu praktizieren, einschließlich der Herstellung und Verwendung beliebiger Vorrichtungen oder Systeme und der Durchführung beliebiger integrierter Verfahren. Der patentierbare Umfang der verschiedenen Ausführungsformen wird durch die Ansprüche definiert und kann andere Beispiele umfassen, die Fachleuten einfallen. Solche anderen Beispiele sollen im Umfang der Ansprüche liegen, wenn die Beispiele Strukturelemente aufweisen, die sich nicht von der wörtlichen Sprache der Ansprüche unterscheiden, oder die Beispiele äquivalente Strukturelemente mit unwesentlichen Abweichungen von der wörtlichen Sprache der Ansprüche enthalten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 16380727 [0001]
    • US 15197038 [0001]

Claims (10)

  1. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung, umfassend: eine erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung, die dazu konfiguriert ist, eine erste Art von Kraftstoff zuzuführen, wobei die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung Folgendes umfasst: eine erste Düse, die mindestens einen ersten Hohlraum in Fluidverbindung mit ersten Düsenöffnungen umfasst; mindestens eine erste Nadel, die beweglich in dem mindestens einen ersten Hohlraum angeordnet ist, wobei die mindestens eine erste Nadel eine Strömung durch die ersten Düsenöffnungen in einer geschlossenen Position der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung verhindert; und mindestens einen ersten Aktuator, der dazu konfiguriert ist, die mindestens eine erste Nadel innerhalb des ersten Hohlraums zu bewegen, wobei der mindestens eine erste Aktuator dazu konfiguriert ist, die mindestens eine erste Nadel in mindestens eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration, die einer ersten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht, und eine zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bewegen, die einer zweiten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht, wobei eine erste Menge der ersten Kraftstoffart durch die ersten Düsenöffnungen mit der mindestens einen ersten Nadel in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt wird, und eine zweite Menge des ersten Kraftstofftyps durch die ersten Düsenöffnungen mit der mindestens einen ersten Nadel in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt wird; und ein zweites Kraftstoffliefersystem, das dazu konfiguriert ist, eine zweite Kraftstoffart zu liefern.
  2. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung dazu konfiguriert ist, die erste Art von Kraftstoff direkt in einen Zylinder einzuspritzen, und wobei das zweite Kraftstoffliefersystem konfiguriert ist, um die zweite Art von Kraftstoff in eine Einlassanordnung zu liefern.
  3. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Kraftstoffart Dieselkraftstoff umfasst.
  4. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die zweite Art von Kraftstoff mindestens eines von Wasserstoff, Ethanol, Methanol, Benzin, Ammoniak, Erdgas oder Methan umfasst.
  5. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Kraftstoffmischungszusammensetzung 100 Prozent des ersten Kraftstofftyps umfasst, und wobei sich das zweite Kraftstoffzufuhrsystem in der geschlossenen Position des zweiten Kraftstoffzufuhrsystems befindet, wenn sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration befindet.
  6. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die zweite Kraftstoffmischungszusammensetzung 100 Prozent des zweiten Kraftstofftyps umfasst, und wobei sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der geschlossenen Position der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung befindet, wenn sich die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration befindet.
  7. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine erste Aktuator zumindest eine erste Spule und eine zweite Spule beinhaltet, die um eine gemeinsame Nadel herum angeordnet sind, wobei die Aktivierung der ersten Spule die gemeinsame Nadel in die erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration platziert und die Aktivierung der zweiten Spule zusammen mit oder anstelle der ersten Spule die gemeinsame Nadel in die zweite Kraftstoffzufuhrkonfiguration platziert.
  8. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Düse einen ersten Satz von Düsenöffnungen und einen zweiten Satz von Düsenöffnungen umfasst, wobei der erste Satz von Düsenöffnungen, aber nicht der zweite Satz von Düsenöffnungen offen sind, um in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu strömen, und wobei der erste Satz von Düsenöffnungen und der zweite Satz von Düsenöffnungen offen sind, um in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu strömen.
  9. Mehrkraftstoffeinspritzdüsenanordnung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine erste Nadel eine äußere Nadel und eine innere Nadel umfasst. wobei die äußere Nadel beweglich in einem Hohlraum des mindestens einen ersten Hohlraums angeordnet ist, die innere Nadel beweglich in der äußeren Nadel angeordnet ist.
  10. Motoranordnung, umfassend: ein Zylinder; eine Einlassanordnung, die betriebsfähig mit dem Zylinder gekoppelt ist; eine erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung, die dazu konfiguriert ist, eine erste Kraftstoffart direkt an den Zylinder zu liefern, wobei die erste Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung Folgendes umfasst: eine erste Düse, die mindestens einen ersten Hohlraum in Fluidverbindung mit ersten Düsenöffnungen umfasst; mindestens eine erste Nadel, die beweglich in dem mindestens einen ersten Hohlraum angeordnet ist, wobei die mindestens eine erste Nadel eine Strömung durch die ersten Düsenöffnungen in einer geschlossenen Position der ersten Kraftstoffeinspritzdüsenanordnung verhindert; und mindestens einen ersten Aktuator, der dazu konfiguriert ist, die mindestens eine erste Nadel innerhalb des ersten Hohlraums zu bewegen, den mindestens einen ersten Aktuator, der dazu konfiguriert ist, die mindestens eine erste Nadel in mindestens eine erste Kraftstoffzufuhrkonfiguration, die einer ersten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht, und einer zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zu bewegen, die einer zweiten Kraftstoffgemischzusammensetzung entspricht, wobei eine erste Menge der ersten Kraftstoffart durch die ersten Düsenöffnungen mit der mindestens einen ersten Nadel in der ersten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt wird, und eine zweite Menge des ersten Kraftstofftyps durch die ersten Düsenöffnungen mit der mindestens einen ersten Nadel in der zweiten Kraftstoffzufuhrkonfiguration zugeführt wird; und ein zweites Kraftstoffliefersystem, das dazu konfiguriert ist, eine zweite Art von Kraftstoff an die Einlassanordnung zu liefern.
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