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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftstoffeinspritzsteuersystem,
ein Kraftstoffeinspritzventil und ein Einstellverfahren einer Kraftstoffeinspritzsteuerung
zum Kompensieren von Änderungen
der Einspritzeigenschaften, die auf einen individuellen Unterschied
eines Kraftstoffeinspritzventils zurückzuführen sind.
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JP-A-2000-220508
beschreibt ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem, das eine Erregungszeitspanne
eines elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzventils eines Dieselmotors
korrigiert. Dieses Steuersystem zielt darauf ab, eine Änderung
der Quantität
des eingespritzten Kraftstoffs zu kompensieren, die auf einen individuellen
Unterschied des Kraftstoffeinspritzventils zurück zu führen ist. Dieses Steuersystem
kann die Änderung
der Kraftstoffeinspritzquantität
reduzieren, unabhängig
von dem individuellen Unterschied des Kraftstoffeinspritzventils.
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Ein
Ausgabeleistungsvermögen
oder Emissionseigenschaften des Motors werden nicht eindeutig durch
die Quantität
des aktuell eingespritzten Kraftstoffs bestimmt. Bei dem Fall, bei
welchem eine Abweichung zwischen einer Anweisungszeit und einer
aktuellen Zeit des Einspritzungsbeginns variiert oder eine Einspritzungsrate
variiert, variiert eine Spritzgestalt des in eine Verbrennungskammer
des Motors eingespritzten Kraftstoffs, selbst wenn die Quantität des eingespritzten
Kraftstoffs die Gleiche ist. Bei solch einem Fall variieren das
Ausgabeleistungsvermögen
oder die Emissionseigenschaften.
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Deshalb
besteht die Möglichkeit,
selbst wenn die Kraftstoffeinspritzsteuerung passend zum Aufrechterhalten
eines guten Ausgabevermögens
oder von Emissionseigenschaften basierend auf Betriebszuständen des
Motors oder dergleichen ausgeführt wird,
dass ein aktueller Kraftstoffeinspritzmodus unpassend zum Aufrechterhalten
eines guten Ausgabeleistungsvermögens
oder von Emissionseigenschaften des Motors wegen dem individuellen
Unterschied des Kraftstoffeinspritzventils wird.
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Eine
Zeitspanne zum Zulassen der Kraftstoffeinspritzung ist normaler
Weise begrenzt, um ein gutes Ausgabeleistungsvermögen oder
gute Emissionseigenschaften des Motors aufrechtzuerhalten. Deshalb
ist ein Korrekturwert oder eine Ventilöffnungszeitspanne, die durch
das in JP-A-2000-220508 beschriebene System vorgesehen ist, ebenso
begrenzt. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, dass eine hinreichende
Korrektur nicht ausgeführt
werden kann.
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Im
Speziellen werden die Einspritzeigenschaften, solche wie eine Erhöhungsrate
der Kraftstoffeinspritzrate bei dem Einspritzbeginn, der Maximalwert
der Kraftstoffeinspritzrate oder die Einspritzbeginnzeit wegen des
individuellen Unterschieds variieren. Bei dem Fall, bei welchem
die Kraftstoffeinspritzzeitspanne (Ventilöffnungszeitspanne des Kraftstoffeinspritzventils)
eingestellt wird, um die Änderungen
der Einspritzeigenschaften zu kompensieren, die auf dem individuellen
Unterschied zurückzuführen sind,
besteht die Möglichkeit,
dass die Kraftstoffeinspritzzeit von der Zeit abweicht, bei welcher die
gute Spritzgestalt aufrechterhalten werden kann oder dass die Kraftstoffeinspritzquantität unzureichend
wird, weil die Kraftstoffeinspritzzeit nicht innerhalb der zulässigen Kraftstoffeinspritzzeitspanne liegt.
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Aufgabe der Erfindung
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem, ein
Kraftstoffeinspritzventil und ein Einstellverfahren einer Kraftstoffeinspritzsteuerung
zum angemessenen Kompensieren einer Änderung der Einspritzeigenschaften
bereitzustellen, die auf einen individuellen Unterschied eines Kraftstoffeinspritzventils
zurückzuführen ist,
wodurch das Ausgabeleistungsvermögen
oder die Emissionseigenschaften verbessert werden können.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem
zum Akkumulieren von Kraftstoff, welcher mit Druck beaufschlagt
und durch eine Kraftstoffpumpe zugeführt wird, in einer Akkumulationskammer
bei einem Hochdruckzustand und zum Einspritzen des Kraftstoffs, der
in der Akkumulationskammer durch ein Kraftstoffeinspritzventil akkumuliert
ist, eine Speichereinrichtung und eine Festlegeeinrichtung. Die
Speichereinrichtung speichert Informationen über einen individuellen Unterschied
des Kraftstoffeinspritzventils. Die Festlegeeinrichtung legt veränderlich
einen Kraftstoffdruck innerhalb der Akkumulationskammer basierend
auf den Informationen fest.
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Daher
kann durch veränderliches
Festlegen des Kraftstoffdrucks innerhalb der Akkumulationskammer
basierend auf dem individuellen Unterschied des Kraftstoffeinspritzventils
die Änderung
der Einspritzeigenschaften, die auf den individuellen Unterschied
des Kraftstoffeinspritzventils zurückzuführen sind, passend kompensiert
werden. Als Folge können
das Ausgabeleistungsvermögen
oder die Emissionseigenschaften verbessert werden.
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Merkmale
und Vorteile eines Ausführungsbeispiels
sowie Betriebsverfahren und die Funktion von zugehörigen Teilen
werden durch Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung, der
beigefügten
Ansprüche
und der Zeichnungen gewürdigt,
wovon alle einen Teil dieser Anmeldung ausbilden. In den Zeichnungen
ist:
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1 eine
schematische Abbildung, die ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Diagramm über
die Zeit, das eine Einspritzrate eines Kraftstoffeinspritzventils
gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 1 zeigt;
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3 ein
Flussdiagramm, das Verarbeitungsschritte zum Kompensieren einer Änderung
der Einspritzeigenschaften gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 1 zeigt;
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4 ein
Diagramm über
die Zeit, das einen Erregungsbetrag und die Einspritzrate des Kraftstoffeinspritzventils
gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;
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5 eine
Abbildung, die ein Verfahren zum Messen von Einspritzeigenschaften
gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 1 zeigt;
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6 eine
Abbildung, die ein Verfahren zum Speichern eines Korrekturwerts
der Veränderung
in einer elektronischen Steuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;
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7 ein
Flussdiagramm, das Verarbeitungsschritte zum Korrigieren eines Drucks
in der gemeinsamen Kraftstoffleitung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 zeigt;
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8 ein
Flussdiagramm, das Verarbeitungsschritte zum Korrigieren einer Anweisungszeit gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 1 zeigt; und
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9 ein
Diagramm über
die Zeit, das den Erregungsbetrag, den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung
und die Einspritzrate gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 1 zeigt.
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Beispiel
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird ein Kraftstoffeinspritzsystem,
das ein Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hat, veranschaulicht. Wie in 1 gezeigt
ist, saugt eine Kraftstoffpumpe 4 Kraftstoff aus einem
Kraftstofftank 1 durch einen Filter 2. Der angesaugte
Kraftstoff wird mit Druck beaufschlagt und einer gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 zugeführt. Die
gemeinsame Kraftstoffleitung 6 ist ein Rohr zum Akkumulieren
des Kraftstoffs, welcher mit Druck beaufschlagt und durch die Kraftstoffpumpe 4 zugeführt ist,
nämlich
bei einem Hochdruckzustand, und zum Verteilen des Hochdruckkraftstoffs
zu den Kraftstoffeinspritzventilen 10 von entsprechenden Zylindern
(lediglich ein Kraftstoffeinspritzventil 10 ist in 1 gezeigt).
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Das
Kraftstoffeinspritzventil 10 spritzt den Hochdruckkraftstoff,
welcher von der gemeinsamen Kraftstoffleistung 6 zugeführt wird,
ein und führt
diesen einer Verbrennungskammer eines Motors zu. Ein Nadelunterbringungsabschnitt 12 in
der Gestalt einer zylindrischen Säule ist bei einem vorderen
Ende des Kraftstoffeinspritzventils 10 ausgebildet. Der
Nadelunterbringungsabschnitt 12 bringt eine Düsennadel 14 unter,
die sich in deren Axialrichtung bewegen kann. Die Düsennadel 14 sitzt
in einem ringförmigen Nadelsitzabschnitt 16,
der bei einem vorderen Endabschnitt des Kraftstoffeinspritzventils 10 ausgebildet
ist, nämlich
zum Trennen des Nadelunterbringungsabschnitts 12 von der
Außenseite
(der Verbrennungskammer des Motors). Die Düsennadel 14 trennt
sich von dem Nadelsitzabschnitt 16 zum Verbinden des Nadelunterbringungsabschnitts 12 mit der
Außenseite.
Dem Nadelunterbringungsabschnitt 12 wird der Hochdruckkraftstoff
von der gemeinsamen Kraftstoffleistung 6 durch einen Hochdruckkraftstoffdurchgang 18 zugeführt.
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Eine
Rückseite
der Düsennadel 14,
die dem Nadelsitzabschnitt 16 gegenüber liegt, ist der Gegendruckkammer 20 zugewandt.
Der Gegendruckkammer 20 wird der Hochdruckkraftstoff aus
der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 durch den Hochdruckkraftstoffdurchgang 18 zugeführt. Eine
Nadelfeder 22 ist um einen Zwischenabschnitt der Düsennadel 14 herum
vorgesehen. Die Nadelfeder 22 spannt die Düsennadel 14 in
Richtung des vorderen Endes des Kraftstoffeinspritzventils 10 vor.
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Ein
Niederdruckkraftstoffdurchgang 24 steht mit dem Kraftstofftank 1 in
Verbindung. Ein Ventilbauteil 26 stellt eine Verbindung
und eine Unterbrechung zwischen dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 24 und
der Gegendruckkammer 20 bereit. Wenn das Ventilbauteil 26 eine Öffnung 28 blockiert,
die die Gegendruckkammer 20 mit dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 24 verbindet,
wird die Gegendruckkammer 20 von dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 24 getrennt.
Wenn die Öffnung 28 geöffnet ist,
ist die Gegendruckkammer 20 mit dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 24 verbunden.
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Das
Ventilbauteil 26 wird durch eine Ventilfeder 30 in
Richtung des vorderen Endes des Kraftstoffeinspritzventils 10 gedrückt. Das
Ventilbauteil 26 wird durch eine elektromagnetische Kraft
einer elektromagnetischen Magnetspule 32 zum Zurückbewegen
bezüglich
des Kraftstoffeinspritzventils 10 angezogen.
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Das
Kraftstoffeinspritzventil 10 ist mit einer Platte 38 vorgesehen,
die einen QR-Kode (registrierte Marke) 80 hat, der Informationen
eines individuellen Unterschieds des Kraftstoffeinspritzventils 10 speichert.
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Das
Ventilbauteil 26 blockiert die Öffnung 28 wegen der
Kraft der Ventilfeder 30, wenn die elektromagnetische Magnetspule 32 entregt
ist und die Anziehung der elektromagnetischen Magnetspule 32 sich
einstellt. Die Düsennadel 14 wird
durch die Nadelfeder 22 in Richtung des vorderen Endes
des Kraftstoffeinspritzventils 10 gedrückt und wird auf den Nadelsitzabschnitt 16 aufgesetzt
(ein Ventilschließzustand
des Kraftstoffeinspritzventils 10 ist bereitgestellt).
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Wenn
die elektromagnetische Magnetspule 32 erregt wird, bewegt
sich das Ventilbauteil 26 nach hinten bezüglich dem
Kraftstoffeinspritzventil 10 wegen der Anziehung der elektromagnetischen
Magnetspule 32. Daher wird die Öffnung 28 geöffnet. Dementsprechend
strömt
der Hochdruckkraftstoff in der Gegendruckkammer 20 in den
Niederdruckkraftstoffdurchgang 24 durch die Öffnung 28.
Deshalb wird der Druck, der durch den Hochdruckkraftstoff in der
Gegendruckkammer 20 auf die Düsennadel 14 aufgebracht
wird, geringer als der Druck, der durch den Hochdruckkraftstoff
in dem Nadelunterbringungsabschnitt 12 auf die Düsennadel 14 aufgebracht
wird. Wenn die Druckdifferenz die Kraft der Nadelfeder 22, die
die Düsennadel 14 in
Richtung des vorderen Endes des Kraftstoffeinspritzventils 10 drückt, überschreitet,
trennt sich die Düsennadel 14 von
dem Nadelsitzabschnitt 16 (ein Ventilöffnungszustand des Kraftstoffeinspritzventils 10 ist
bereitgestellt).
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Daher
ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 ein normaler Weise
geschlossenes Kraftstoffeinspritzventil, das geschlossen ist, wenn
die Erregungssteuerung der elektromagnetischen Magnetspule 32 nicht ausgeführt wird.
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Das
Kraftstoffeinspritzventil 10 ist ein Druckausgleichsventil.
Der Nadelunterbringungsabschnitt 12 und die Gegendruckkammer 20 sind
den beiden Enden der Düsennadel 14 entlang
deren Bewegungsrichtung zugewandt. Das Ventilbauteil 26 bewegt
sich zum Steuern eines Ausgleichs zwischen den Drücken, die
auf die beiden Enden der Düsennadel 14 durch
den Kraftstoff, der in den Nadelunterbringungsabschnitt 12 und
der in die Gegendruckkammer 20 gefüllt ist, aufgebracht wird.
Bei solch einem Druckausgleichseinspritzventil wird der Ventilöffnungsbetrieb
und der Ventilschließbetrieb
des Kraftstoffeinspritzventils 10 durch Beeinflussen des Ausgleichs
der Drücke
gesteuert, die durch den Hochdruckkraftstoff auf die beiden Enden
der Düsennadel 14 aufgebracht
werden. Deshalb kann die Energie, die durch den Ventilkörper 26 und
die elektromagnetische Magnetspule 32 als eine Betätigungseinrichtung
zum Öffnen
und Schließen
des Ventils erforderlich sind, niedrig festgelegt werden.
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Zusätzlich zu
dem Kraftstofftank 1 ist der Niederdruckkraftstoffdurchgang 24 mit
einem Druckbegrenzer 40 verbunden, der den Kraftstoffdruck
der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 (Druck der gemeinsamen
Kraftstoffleitung) unter einen vorbestimmten Schwellwert begrenzt.
Wenn der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 gleich
oder größer als der
Schwellwert wird, wird der Kraftstoff in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 zu
dem Kraftstofftank 1 durch den Druckbegrenzer 40 zurückgeführt. Daher
wird verhindert, dass der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 den
Schwellwert überschreitet.
Die gemeinsame Kraftstoffleitung 6 ist mit einem Druckverringerungsventil 42 vorgesehen,
dass den Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 durch
angemessenes Rückführen des
Kraftstoffs von der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 zu
dem Kraftstofftank 1 reguliert. Die gemeinsame Kraftstoffleitung
ist mit einem Drucksensor 44 ausgestattet, der den Kraftstoffdruck
in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 abtastet.
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Eine
elektronische Steuereinheit (ECU) 50 hat eine zentrale
Verarbeitungseinheit, einen Speicher und dergleichen. Die ECU 50 empfängt Abtastwerte
von verschiedenen Sensoren, die Betriebszustände des Dieselmotors und die
Betriebsumgebung abtasten. Basierend auf den Abtastwerten steuert
die ECU 50 Ausgabeeigenschaften des Dieselmotors. Zum Beispiel
führt die
ECU 50 eine Kraftstoffeinspritzsteuerung zum Aufrechterhalten
eines guten Ausgabeleistungsvermögens
oder von Emissionseigenschaften des Dieselmotors in Übereinstimmung mit
den Betriebszuständen
des Dieselmotors aus.
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Die
ECU 50 lesgt einen Sollkraftstoffdruck in der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 6 basierend auf den Betriebszuständen des
Dieselmotors oder der Betriebsumgebung fest. Basierend auf dem Sollkraftstoffdruck
betätigt
die ECU 50 die Kraftstoffpumpe 4 oder das Kraftstoffverringerungsventil 42 zum
Steuern des aktuellen Kraftstoffdrucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 auf
den Sollkraftstoffdruck. Die ECU 50 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge oder
eine Befehlszeit des Einspritzbeginns basierend auf einer Anfrage
von einem Fahrer, den Betriebszuständen des Dieselmotors oder
der Betriebsumgebung. Die ECU 50 führt einen Erregungsbetrieb
des Kraftstoffeinspritzventils 10 basierend auf der berechneten
Kraftstoffeinspritzquantität
oder der Befehlszeit des Einspritzbeginns aus.
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Selbst
wenn die Kraftstoffeinspritzquantität und die Einspritzbeginnbefehlszeit
basierend auf den Betriebszuständen
des Dieselmotors oder der Betriebsumgebung festgelegt werden, besteht
die Möglichkeit,
dass ein gutes Ausgabeleistungsvermögen oder Emissionseigenschaften
nicht aufrechterhalten werden kann, weil die Einspritzeigenschaften
des Kraftstoffeinspritzventils 10 wegen einem individuellen
Unterschied des Kraftstoffeinspritzventils 10 variieren.
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Änderungen
einer Einspritzrate R sind als ein Beispiel der Änderung der Einspritzeigenschaften
in 2 gezeigt, die auf den individuellen Unterschied des
Kraftstoffeinspritzventils 10 zurückzuführen sind. Die Einspritzrate
R wird als eine Kraftstoffeinspritzquantität pro Zeiteinheit (oder eine Änderung
der Kraftstoffeinspritzquantität)
definiert.
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Wie
in 2(a) gezeigt ist, wird wegen des individuellen
Unterschieds des Kraftstoffeinspritzventils 10 eine Änderung
in einem Erhöhungsgrad
der Einspritzrate R bei dem Beginn der Kraftstoffeinspritzung oder
bei dem Maximalwert der Kraftstoffeinspritzrate R verursacht. Wie
in 2(b) gezeigt ist, wird eine Änderung
der Einspritzbeginnzeit wegen dem individuellen Unterschied des
Kraftstoffeinspritzventils 10 verursacht.
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Deshalb
wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Maximalwert der Einspritzrate R des Kraftstoffeinspritzventils 10 aktuell
gemessen, wobei der Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 basierend
auf dem aktuell gemessenen Maximalwert korrigiert wird. Zusätzlich wird
eine Abweichung der aktuellen Einspritzbeginnzeit bezüglich der
Einspritzbeginnbefehlszeit aktuell gemessen, wobei die Erregungsbeginnzeit
des Kraftstoffeinspritzventils 10 basierend auf der aktuell
gemessenen Abweichung korrigiert wird.
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Verarbeitungsschritte
zum Kompensieren der Änderung
der Einspritzeigenschaften, die auf den individuellen Unterschied
des Kraftstoffeinspritzventils 10 zurückzuführen sind, sind in einem Flussdiagramm
von 3 gezeigt.
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Zuerst
werden die Einspritzeigenschaften des Kraftstoffeinspritzventils 10 bei
Schritt S10 des Flussdiagramms, das in 3 gezeigt
ist, gemessen. Zum Beispiel wird der Maximalwert Rm der Einspritzrate
R des Kraftstoffeinspritzventils 10 gemessen, wie in 4 gezeigt
ist, wobei die Abweichung Delta t zwischen der Befehlszeit tc und
der aktuellen Zeit ta des Einspritzbeginns des Kraftstoffeinspritzventils 10 gemessen
wird.
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Gemäß einer
Erregungswellenform, die in 4(a) gezeigt
ist, erreicht ein Erregungsbetrag I den Maximalwert zuerst, wobei
dann der Erregungsbetrag I schrittweise verringert wird. Der Erregungsbetrag
I wird zuerst maximiert, weil der maximale Erregungsbetrag notwendig
zum Starten der Bewegung des Ventilbauteils 26 ist, das
in 1 gezeigt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Erregungsbetrag I in drei Schritten auf Null verringert.
Die Verringerung des Erregungsbetrags I bei dem ersten Schritt wird
zum Bereitstellen des Erregungsbetrags I ausgeführt, der zum in Bewegunghalten
des Ventilbauteils 26 notwendig ist, nachdem sich das Ventilbauteil 26 beginnt
zu bewegen. Die Verringerung bei dem zweiten Schritt wird zum Bereitstellen
des Erregungsbetrags I ausgeführt,
der notwendig zum Halten des Ventilbauteils 26 bei einer
Position ist, die am nächsten
zu der elektromagnetischen Magnetspule 32 ist.
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Die
Messung wird ausgeführt,
wie in 5 gezeigt ist. Das vordere Ende des Kraftstoffeinspritzventils 10 wird
in ein Gefäß 60 gesetzt,
das einen Dehnungsmesser 61 an einer Innenrandbereichsfläche davon
hat. Die Kraftstoffeinspritzrate R und dergleichen werden durch
Umwandeln eines Drucks in ein elektrisches Signal gemessen, der
durch den eingespritzten Kraftstoff auf den Dehnungsmesser 61 aufgebracht
wird.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
der Maximalwert Rm der Kraftstoffeinspritzrate R oder der Abweichung
Delta t der aktuellen Einspritzbeginnzeit ta bezüglich der Einspritzbeginnbefehlszeit
tc bei Zuständen
gemessen, bei welchen der Kraftstoffdruck P innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 zu
verschiedenen unterschiedlichen Werten festgelegt wird. Dies rührt daher,
dass die Änderung
der Einspritzeigenschaften nicht eindeutig durch den individuellen
Unterschied des Kraftstoffeinspritzventils 10 bestimmt
wird. Im Speziellen wird die Änderung
der Einspritzeigenschaften ebenso durch den Kraftstoffdruck P innerhalb
der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 geändert. Dementsprechend wird
eine Abweichung der Kraftstoffeigenschaften durch den Kraftstoffdruck
P innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 geändert. Deshalb werden
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die
Werte, die aktuell bei Zuständen
gemessen werden, bei welchen der Kraftstoffdruck P innerhalb der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 6 zu verschiedenen Werten festgelegt
wird, verwendet. Daher kann die Änderung
der Einspritzeigenschaften, die auf den individuellen Unterschied
zurückzuführen ist,
kompensiert werden, während
der Einfluss des Kraftstoffdrucks P innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 angemessen
berücksichtigt
wird.
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Dann
werden bei Schritt S20 ein Korrekturwert Cp des Kraftstoffdrucks
P innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 und ein
Korrekturwert Ct der Einspritzbeginnbefehlszeit tc basierend auf
den Messergebnissen berechnet. Ein Standardmaximalwert der Einspritzrate
R wird festgelegt und der Korrekturwert Cp des Kraftstoffdrucks
P wird derart festgelegt, dass der Korrekturwert Cp Null wird, wenn
der gemessene Einspritzratenmaximalwert Rm mit dem Standardeinspritzratenmaximalwert übereinstimmt. Eine
Standardabweichung wird festgelegt und ein Korrekturwert Ct der
Befehlszeit tc wird derart festgelegt, dass der Korrekturwert Ct
Null wird, wenn die gemessene Abweichung Delta t mit der Standardabweichung übereinstimmt.
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Vorzugsweise
sollte der Korrekturwert Cp des Kraftstoffdrucks P zuerst festgelegt
werden, und dann sollte die Abweichung Delta t bei dem korrigierten
Kraftstoffdruck p gemessen werden, wobei dann der Korrekturwert
Ct der Befehlszeit tc basierend auf dem Messwert festgelegt werden
sollte. Bei der Verarbeitung bei Schritt S10 und Schritt S20 sollte
die Messung des Maximalwerts Rm der Einspritzrate R und die Festlegung
des Kraftstoffdruckkorrekturwerts Cp zuerst ausgeführt werden,
und dann sollte die Messung der Abweichung Delta t und die Festlegung des
Korrekturwerts Ct der Befehlszeit tc ausgeführt werden.
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Dann
werden bei Schritt S30 die Korrekturwerte Cp, Ct in dem QR-Kode 80 gespeichert,
der an dem Kraftstoffeinspritzventil 10 vorgesehen ist.
Der QR-Kode 80, der in 6 gezeigt
ist, ist eine Art zweidimensionaler Kode, der Informationen sowohl in
der Vertikal- und der Horizontalrichtung enthält.
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Dann
werden bei Schritt S40 die Korrekturwerte Cp, Ct aus dem QR-Kode 80 ausgelesen
und in der ECU 50 gespeichert, wenn das Kraftstoffeinspritzventil 10 an
dem Dieselmotor befestigt ist, wie in 6 gezeigt
ist. Wie in 6 gezeigt ist, wird der QR-Kode 80 des
Kraftstoffeinspritzventils 10 durch eine QR-Kodeabtasteinrichtung 70 ausgelesen
und wird einmal in einen Personalcomputer 72 eingegeben.
Der Personalcomputer 72 wandelt den eingegebenen QR-Kode 80 in
Daten (Korrekturdaten) um, die durch die ECU 50 verarbeitet
werden können,
und gibt die Korrekturdaten an die ECU 50 aus.
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Dann
steuert bei Schritt S50 die ECU 50 den Kraftstoffdruck
innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 basierend
auf dem Korrekturwert Cp, der bei Schritt S40 eingegeben wird. Dann
wird bei Schritt S60 die Einspritzbeginnbefehlszeit tc basierend
auf dem Korrekturwert Ct korrigiert und die Kraftstoffeinspritzsteuerung
wird ausgeführt.
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Die
Verarbeitung bei Schritt S50 wird noch detaillierter durch das Flussdiagramm
von 7 gezeigt. Die ECU 50 führt wiederholt
die Verarbeitung aus, die in 7 gezeigt
ist, nämlich
in einem vorbestimmten Zyklus.
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Zuerst
wird bei Schritt S52 ein Abtastwert des Kraftstoffdrucks P innerhalb
der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 eingegeben. Dann wird
bei Schritt S54 für
das Kraftstoffeinspritzventil 10, das die Kraftstoffeinspritzung
ausführt,
der Korrekturwert Cp des Kraftstoffdrucks P innerhalb der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 6 basierend auf den Kraftstoffdruck P,
der bei Schritt S52 eingegeben wird, und den Korrekturwerten Cp,
die bei Schritt 140 des Flussdiagramms, das in 3 gezeigt
ist, gespeichert werden, berechnet. Diese Verarbeitung wird in der
Zeit ausgeführt, wenn
die Kraftstoffeinspritzung in irgendeinem Zylinder des Dieselmotors
ausgeführt
wird. Zu dieser Zeit wird aus den Korrekturwerten Cp, die bei Schritt
S40 gespeichert werden, der Korrekturwert Cp zum Kompensieren einer
Abweichung des Maximalwerts Rm der Einspritzrate R des entsprechenden
Kraftstoffeinspritzventils 10 ausgelesen. Die Korrekturwerte
Cp zum Kompensieren des individuellen Unterschieds des entsprechenden
Kraftstoffeinspritzventils 10 werden für verschiedene Werte des Kraftstoffdrucks
P gespeichert. Deshalb wird ein optimaler Korrekturwert Cp aus den
gespeicherten Korrekturwerten Cp basierend auf den Kraftstoffdruck,
der bei Schritt S52 eingegeben wird, ausgelesen. Zu dieser Zeit
kann der Korrekturwert Cp durch Interpolation beispielsweise berechnet
werden, wenn der eingegebene Kraftstoffdruck P nicht mit irgendeinem
der verschiedenen Werte übereinstimmt.
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Nach
dem der Korrekturwert Cp berechnet ist, wird die Kraftstoffpumpe 4 oder
das Druckverringerungsventil 42 basierend auf dem Korrekturwert Cp
betätigt.
Zum Beispiel wird das Druckverringerungsventil 42 zum Reduzieren
des Kraftstoffdrucks P innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 betätigt, wenn
der Korrekturwert Cp kleiner als Null ist oder wenn der Maximalwert
Rm der Einspritzrate R des Kraftstoffeinspritzventils 10 größer als
der Standardeinspritzratenmaximalwert ist. Wenn der Korrekturwert
Cp größer als
Null ist oder wenn der Maximalwert Rm der Einspritzrate R des Kraftstoffeinspritzventils 10 kleiner
als der Standardeinspritzratenmaximalwert ist, wird die Kraftstoffpumpe 4 zum
Erhöhen des
Kraftstoffdrucks P innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 betätigt.
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Die
Korrektur des Kraftstoffdrucks P innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 kann
durch eine Vorwärtskopplungs-Steuerung
(Optimalwertsteuerung) oder eine Rückkopplungssteuerung ausgeführt werden.
Bei der Vorwärtskopplungssteuerung
kann das Druckverringerungsventil 42 oder die Kraftstoffpumpe 4 betätigt werden,
bevor das entsprechende Kraftstoffeinspritzventil 10 den
Kraftstoff einspritzt. Bei der Rückkopplungssteuerung
kann der Sollkraftstoffdruck basierend auf dem Korrekturwert Cp
korrigiert werden, bevor das entsprechende Kraftstoffeinspritzventil 10 Kraftstoff
einspritzt.
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Die
Verarbeitung bei Schritt S60 ist noch detaillierter durch ein Flussdiagramm
von 8 gezeigt. Die ECU 50 führt wiederholt
die Verarbeitung aus, die in 8 gezeigt
ist, nämlich
in einem vorbestimmten Zyklus.
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Zuerst
werden bei Schritt S61 des Flussdiagramms, das in 8 gezeigt
ist, die Abtastwerte der verschiedenen Sensoren, die sich auf die
Anfrage von dem Benutzer beziehen, die Betriebszustände des
Dieselmotors und die Betriebsumgebung eingegeben. Dann wird bei
Schritt S63 die Kraftstoffeinspritzquantität Q basierend auf den Abtastwerten
der verschiedenen Sensoren, die bei Schritt S61 eingegeben werden,
berechnet. Dann wird bei Schritt S65 die Kraftstoffeinspritzbeginnbefehlszeit
tc basierend auf den Abtastwerten der verschiedenen Sensoren berechnet,
die bei Schritt S61 eingegeben werden.
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Dann
wird bei Schritt S67 der Korrekturwert Ct zum Kompensieren des individuellen Unterschieds
des Kraftstoffeinspritzventils 10, das den Kraftstoff einspritzt,
basierend auf den Kraftstoffdruck P berechnet. Aus den Korrekturwerten
Ct, die bei Schritt S40 des Flussdiagramms, das in 3 gezeigt
ist, gespeichert werden, wird der Korrekturwert Ct zum Kompensieren
der Abweichung bei der Einspritzstartzeit ta, die auf den individuellen
Unterschied des entsprechenden Kraftstoffeinspritzventils 10 zurückzuführen ist,
gelesen. Die Korrekturwerte Ct zum Kompensieren der Änderung
der Einspritzeigenschaften des entsprechenden Kraftstoffeinspritzventils 10 werden
für die
verschiedenen Werte des Kraftstoffsdrucks P gespeichert. Deshalb
wird der passende Korrekturwert Ct aus den gespeicherten Korrekturwerten
Ct basierend auf dem Kraftstoffdruck P, der bei Schritt S61 eingegeben
wird, ausgelesen. Wenn der eingegebene Kraftstoffdruck P nicht mit
irgendeinem der verschiedenen Werte übereinstimmt, kann der Korrekturwert
Ct durch die Interpolation beispielsweise berechnet werden.
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Nach
dem der Korrekturwert Ct berechnet ist, wird die Befehlszeit tc,
die bei Schritt S65 berechnet wird, basierend auf dem Korrekturwert
Ct bei Schritt S69 korrigiert. Der Erregungsbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils 10 wird
basierend auf der korrigierten Befehlszeit tc bei Schritt S69 ausgeführt.
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Daher
wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Kraftstoffdruck P innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 basierend
auf dem aktuellen Messewert des Maximalwerts Rm der Kraftstoffrate
R des Kraftstoffeinspritzventils 10 korrigiert, bevor das
Kraftstoffeinspritzventil 10 von dem jeweiligen Zylinder
die Kraftstoffeinspritzung ausführt.
Die Befehlszeit tc wird basierend auf dem aktuellen Messwert der
Abweichung Delta t der aktuellen Zeit ta bezüglich der Befehlszeit tc des
Einspritzbeginns des Kraftstoffeinspritzventils 10 korrigiert.
Daher können
unabhängig
von dem individuellen Unterschied des Kraftstoffeinspritzventils 10,
wie in 9 gezeigt ist, die Einspritzeigenschaften des
Kraftstoffeinspritzventils 10 im Wesentlichen angeglichen
werden. Der Erregungsbetrag I des Kraftstoffeinspritzventils 10 ist in 9(a) gezeigt. Bei diesem Beispiel wird
die Kraftstoffeinspritzung bei dem ersten, zweiten, dritten und
vierten Zylinder in dieser Abfolge ausgeführt.
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Die
Einspritzrate oder die Einspritzbeginnzeit des Kraftstoffeinspritzventils 10 wird
in Beziehung mit der Kraftstoffeinspritzquantität gebracht. Jedoch kann die Änderung
der Einspritzeigenschaften nicht hinreichend korrigiert werden,
wenn die Kraftstoffeinspritzquantität gemessen wird und die Erregungszeitdauer
des Kraftstoffeinspritzventils lediglich basierend auf der gemessenen
Kraftstoffeinspritzquantität korrigiert
wird. Im Gegensatz dazu wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Maximalwert der Einspritzrate oder die Abweichung aktuell gemessen, wobei
die Korrektur basierend auf dem Maximalwert oder Abweichung ausgeführt wird.
Dementsprechend kann die Änderung
der Einspritzeigenschaften angemessen unterbunden werden. Eine grundlegende
Einspritzsteuerung kann derart eingestellt werden, dass ein angemessenen
Ausgabeleistungsvermögen
oder Emissionseigenschaften bei dem Standardeinspritzratenmaximalwert
oder der Standardabweichung, bei welcher die Korrekturwerte Null
werden, erreicht werden. Daher kann ein gutes Ausgabeleistungsvermögen oder
Emissionseigenschaften angemessen aufrechterhalten werden, unabhängig von dem
individuellen Unterschied.
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Das
Schema des folgenden Ausführungsbeispiels
kann die folgenden Auswirkungen (a) bis (i) zum Beispiel erreichen.
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Auswirkung
(a): Wie oben erklärt
ist, wird der Kraftstoffdruck innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 basierend
auf dem aktuellen Messwert des Maximalwerts der Einspritzrate des
Kraftstoffeinspritzventils 10 gesteuert. Der Maximalwert
der Kraftstoffeinspritzrate repräsentiert
vorwiegend die Änderung
der Kraftstoffeinspritzrate, die auf den individuellen Unterschied
zurück
zu führen
ist. Deshalb kann die Änderung
der Kraftstoffeinspritzrate während
der Kraftstoffeinspritzzeitspanne basierend auf dem Maximalwert
der Kraftstoffeinspritzrate passend nachvollzogen werden. Deshalb
kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Änderung
der Kraftstoffeinspritzrate leicht und passen kompensiert werden.
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Auswirkung
(b): Die Maximalwerte der Kraftstoffeinspritzrate werden aktuell
bei den Zuständen gemessen,
bei welchen der Kraftstoffdruck innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 zu
den verschiedenen unterschiedlichen Werten festgelegt wird, und werden
in der ECU 50 gespeichert. Daher kann die Änderung
der Kraftstoffeinspritzrate, die auf den individuellen Unterschied
zurück
zu führen
ist, kompensiert werden, während
der Einfluss des Kraftstoffdrucks innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 passend
betrachtet wird.
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Auswirkung
(c): Die ECU 50 speichert die Korrekturwerte des Kraftstoffdrucks
innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 basierend
auf den aktuellen Messwerten des Maximalwerts der Kraftstoffeinspritzrate.
Daher kann die Berechnungsbelastung der ECU 50 verringert
werden.
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Auswirkung
(d): Das Kraftstoffeinspritzventil 10 hat den QR-Kode 80,
der die Korrekturwerte des Kraftstoffdrucks innerhalb der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 6 basierend auf den aktuellen Messwerten
des Maximalwerts der Kraftstoffeinspritzrate enthält. Dementsprechend
wird die Koordination zwischen dem Kraftstoffeinspritzventil 10 und
der ECU 50 erleichtert. Es besteht kein Bedarf, das Kraftstoffeinspritzventil 10 mit
der ECU 50 während
der Produktion zu koordinieren. Daher können Komplikationen während der
Produktion verringert werden.
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Auswirkung
(e): Die Einspritzbeginnbefehlszeit für das Kraftstoffeinspritzventil 10 wird
veränderlich
basierend auf der aktuell gemessenen Abweichung zwischen der Befehlszeit
und der aktuellen Zeit des Einspritzbeginns des Kraftstoffeinspritzventils 10 festgelegt.
Dementsprechend kann die Änderung
der Einspritzeigenschaften, die auf den individuellen Unterschied
zurückzuführen sind,
weiter passend kompensiert werden. Als Folge kann das Ausgabeleistungsvermögen oder
die Emissionseigenschaften verbessert werden.
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Auswirkung
(f): Die ECU 50 speichert die Abweichungen, die aktuell
bei den Zuständen
gemessen werden, bei welchen der Kraftstoffdruck innerhalb der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 6 bei unterschiedlichen Werten festgelegt
wird. Daher kann die Veränderung
der Abweichung, die auf den individuellen Unterschied zurück zu führen ist,
kompensiert werden, während
angemessen der Einfluss des Kraftstoffdrucks innerhalb der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 6 betrachtet wird.
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Auswirkung
(g): Die ECU 50 speichert die Korrekturwerte des Kraftstoffdrucks
innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 basierend
auf den aktuellen Messwerten der Abweichung. Daher kann die Berechnungsbelastung
der ECU 50 verringert werden.
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Auswirkung
(h): Das Kraftstoffeinspritzventil 10 hat den QR-Kode 80,
der die Korrekturwerte der Einspritzbeginnbefehlszeit basierend
auf den aktuellen Messwerten der Abweichung speichert. Daher kann
das Kraftstoffeinspritzventil 10 leicht mit der ECU 50 koordiniert
werden. Es besteht kein Bedarf, das Kraftstoffeinspritzventil 10 mit
der ECU 50 während
der Produktion zu koordinieren. Dementsprechend können Komplikationen
während
der Produktion verringert werden.
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Auswirkung
(i): Das Kraftstoffeinspritzsteuersystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird bei dem Dieselmotor angewandt. Bei dem Dieselmotor neigt die Änderung
der Spritzgestalt oder dergleichen, die auf den individuellen Unterschied
des Kraftstoffeinspritzventils 10 zurückzuführen ist, dazu, sich großartig auf
das Ausgabeleistungsvermögen
oder die Emissionseigenschaften auszuwirken. Deshalb können die
obigen Auswirkungen passend durch Anwenden des Kraftstoffeinspritzsteuersystems
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
bei dem Dieselmotor erreicht werden.
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Anstelle
des Speicherns des Korrekturwerts des Kraftstoffdrucks innerhalb
der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 basierend auf den Maximalwert
der Einspritzrate bei dem QR-Kode 80, kann der QR-Kode 80 den
aktuellen Messwert des Maximalwerts der Einspritzrate selbst speichern.
Ebenso können
bei diesem Fall die obigen Auswirkungen (a), (b) und (d) erreicht
werden.
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Anstelle
des Speicherns des Korrekturwerts der Befehlszeit basierend auf
der Abweichung der aktuellen Zeit kann der QR-Kode 80 den
aktuellen Messwert der Abweichung selbst speichern. Ebenso können bei
diesem Fall die obigen Auswirkungen (e), (f) und (h) erreicht werden.
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Die
Einspritzeigenschaften sind nicht auf den Maximalwert der Einspritzrate
oder die Abweichung begrenzt. Zum Beispiel kann der Kraftstoffdruck
innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 veränderlich
basierend auf einem aktuellen Messwert der Kraftstoffeinspritzquantität festgelegt
werden, bei welcher der individuelle Unterschied des Kraftstoffeinspritzventils 10 wiedergegeben
wird. Daher kann die Einspritzrate oder dergleichen eingestellt
werden, wobei die Veränderung
der Kraftstoffeinspritzquantität
kompensiert werden kann. Darüber
hinaus kann die Veränderung
der Spritzgestalt passend unterdrückt werden, verglichen mit
dem Fall, bei welchem die Erregungszeitspanne des Kraftstoffeinspritzventils 10 verlängert oder
verkürzt
wird.
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Wenn
die Veränderung
der aktuell eingespritzten Kraftstoffquantität verbleibt, selbst nachdem die
Korrektur durch Berechnen des Korrekturwerts des Kraftstoffdrucks
innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 basierend
auf den Maximalwert der Einspritzrate oder durch Berechnen des Korrekturwerts
der Befehlzeit basierend auf der Abweichung ausgeführt wird,
kann die Erregungszeitspanne des Kraftstoffeinspritzventils 10 ebenso
korrigiert werden.
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Eine
Einrichtung zum Speichern der Informationen über den individuellen Unterschied
des Kraftstoffeinspritzventils 10 ist nicht auf den QR-Kode 80 begrenzt.
Zum Beispiel kann ein Widerstand, der in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 ausgestattet
ist, als die Einrichtung zum Speichern der Information verwendet
werden. Selbst wenn die Einrichtung zum Speichern der Information
in der ECU 50 ausgerüstet ist
anstelle des Kraftstoffeinspritzventils 10, können die
obigen Auswirkungen (a) bis (c), (e) bis (g) erreicht werden. Anstelle
der Korrektur der grundsätzlichen
Kraftstoffeinspritzsteuerung basierend auf der Information über den
individuellen Unterschied kann ein grundlegender Steuermodus der
ECU 50 im Voraus in Übereinstimmung
mit der Information über
den individuellen Unterschied eingestellt werden. Zum Beispiel kann
ein Festlegeverfahren der Befehlszeit oder ein Festlegeverfahren
des Kraftstoffdrucks innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 im
Voraus basierend auf der Information über den individuellen Unterschied
während
der Produktion der ECU eingestellt werden.
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Einen
Einrichtung zum Steuern des Kraftstoffdrucks innerhalb der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 6 ist nicht auf die Kraftstoffpumpe 4 oder
das Druckverringerungsventil 42 begrenzt. Zum Beispiel kann
der Kraftstoffdruck innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 durch
Ausführen
eines Unzulässigkeitsantriebs
des Kraftstoffeinspritzventils 10 gesteuert werden. Der
Unzulässigkeitsantrieb
wird durch Verbinden der Gegendruckkammer 20 mit dem Niederdruckkraftstoffdurchgang 24 durch
Erregen der elektromagnetischen Magnetspule 32 und durch
Anhalten der Erregung auf der elektromagnetischen Magnetspule 32 ausgeführt werden,
bevor die Düsennadel 14 sich
von dem Nadelsitzabschnitt 16 trennt (bevor das Kraftstoffeinspritzventil 10 öffnet). Daher
kann der Kraftstoff, der mit Druck aus der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 beaufschlagt
wird, zu dem Kraftstofftank 1, ohne eingespritzt zu werden, zurückgeführt werden,
wobei der Kraftstoffdruck innerhalb der gemeinsamen Kraftstoffleitung 6 gesteuert
werden kann.
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Das
Kraftstoffeinspritzventil ist nicht auf das Druckausgleichseinspritzventil
beschränkt.
Der Motor, bei dem das Kraftstoffeinspritzsteuersystem angewandt
wird, das Kraftstoffeinspritzventil oder das Kraftstoffeinspritzsteuereinstellverfahren
des obigen Ausführungsbeispiels
ist nicht auf den Dieselmotor begrenzt.
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Die
vorliegende Erfindung sollte nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel
begrenzt sein, sondern kann ebenso auf viele andere Weisen ohne
den Bereich der Erfindung zu verlassen implementiert werden, wie
durch die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.
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Ein
Kraftstoffeinspritzsteuersystem misst einen Maximalwert einer Einspritzrate
und eine Abweichung zwischen einer Befehlszeit und einer aktuellen Zeit
eines Einspritzbeginns eines Kraftstoffeinspritzventils. Das Steuersystem
berechnet einen Korrekturwert eines Soll-Kraftstoffdrucks innerhalb
einer gemeinsamen Kraftstoffleitung (6) basierend auf dem Maximalwert
der Einspritzrate. Das Steuersystem berechnet einen Korrekturwert
der Befehlszeit basierend auf der Abweichung. Die Korrekturwerte
werden in einem QR-Kode (80) des Kraftstoffeinspritzventils (10)
gespeichert. Wenn das Kraftstoffeinspritzventil (10) bei
einem Motor eingerichtet ist, werden die Korrekturwerte aus dem
QR-Kode gelesen und in einer elektronischen Steuereinheit (50)
gespeichert, die den Motor steuert.