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Die
Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 oder 6.
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Eine
herkömmlich
bekannte Kraftstoffeinspritzvorrichtung hat ein Düsenloch
zum Einspritzen von Kraftstoff, ein Öffnungs-Schließ-Ventil des Düsenlochs
zum Öffnen
und Schließen
des Düsenlochs und
ein Hubsperrelement, an das das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
anschlägt, wenn
es gehoben wird. Bei dieser Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist eine
Einspritzbetriebsart großen
Hubs, bei der der Hubbetrag des Öffnungs-Schließ-Ventils des
Düsenlochs
groß ist,
und eine Einspritzbetriebsart kleinen Hubs einstellbar, bei der
der Hubbetrag des Öffnungs-Schließ-Ventils des Düsenlochs
klein ist. Ein Beispiel der Kraftstoffeinspritzvorrichtung dieser
Bauart ist beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP-8-334072 A offenbart.
Bei der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP-8-334072 offenbarten Kraftstoffeinspritzvorrichtung
wird eine Kraftstoffeinspritzrate durch Schalten zwischen der Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub und der Einspritzbetriebsart mit kleinem Hub geändert.
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Bei
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP-8-334072 offenbart ist,
kann das Hubsperrelement entweder an einer ersten Position oder
an einer zweiten Position angeordnet werden, während das Öffnungs-Schließ-Ventil des Düsenlochs
offen ist. Daher kann bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die in
der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP-8-334072 offenbart ist, das Hubsperrelement
entweder an der ersten Position oder an der zweiten Position angeordnet
werden, während
das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen ist. In Abhängigkeit
davon, ob das Hubsperrelement an der ersten Position oder an der
zweiten Position angeordnet ist, während das Öffnungs-Schließ-Ventil des Düsenlochs
geschlossen ist, ändern
sich Kraftstoffeinspritzcharakteristiken, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil des Düsenlochs
bei dem nächsten
mal geöffnet
wird. Demgemäß ist es
notwendig, um die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken übereinstimmen
zulassen, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
das nächste mal
geöffnet
wird, die Bewegung des Hubsperrelements zu beschränken oder
zu schätzen,
während das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen ist. Jedoch offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift
JP-8-334072 nicht, dass
die Bewegung des Hubsperrelements nur beschränkt oder geschätzt wird,
während
das Öffnungs-Schließ-Ventil des
Düsenlochs
geschlossen ist. Folglich ist es gemäß der Kraftstoffeinspritzvorrichtung,
die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP-8-334072 offenbart ist, nicht möglich, die
tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken übereinstimmen
zu lassen, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs das
nächste
mal geöffnet
wird, da die Bewegung des Hubsperrelements nicht geschätzt werden
kann, während
das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen ist.
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Der
nächstliegende
Stand der Technik nach
DE
100 30 199 A1 offenbart ein Kraftstoffeinspritzgerät zum Einspritzen
von Kraftstoff, die eine Einrichtung aufweist, um zu unterbinden,
dass sich ein Zwischenraum zwischen dem Ventilelement und dem Hubsperrelement
ungeachtet der Einspritzbetriebsart über einen vorbestimmten Betrag
vergrößert.
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Ferner
offenbart der Stand der Technik nach
DE 38 06 129 A1 eine Vorrichtung zur Ermittlung
des Einspritzverlaufs, bei der ein Nadelhubgeber vorgesehen ist,
der ein dem Nadelhub proportionales Signal abgibt und dabei während des Öffnens der
Düsennadel
zwangsläufig
auch die Position des Hubsperrelements erfasst.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
zu schaffen, bei der die tatsächliche
Einspritzcharakteristik mit der gewünschten Charakteristik übereinstimmt,
wenn das Ventil des Düsenlochs
erneut geöffnet
wird, nachdem es geschlossen war, indem die Bewegung des Hubsperrelements
bestimmt wird, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung geschlossen
ist. Die Aufgabe wird mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. mit den Merkmalen des Patentanspruchs
6 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Erfindungsgemäß hat die
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung
ein Düsenloch
zum Einspritzen von Kraftstoff, ein Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
zum Öffnen
und Schließen
des Düsenlochs
und ein Hubsperrelement, an das das Öffnungs- Schließ-Ventil des Düsenlochs
anschlägt,
wenn es angehoben wird. Bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung sind
eine Einspritzbetriebsart mit großem Hub, bei der der Hubbetrag
des Öffnungs-Schließ-Ventils
des Düsenloch groß ist, und
eine Einspritzbetriebsart mit kleinem Hub einstellbar, bei der der
Hubbetrag des Öffnungs-Schließ-Ventils
des Düsenlochs
klein ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass eine Unterbindungseinrichtung vorgesehen ist, um zu unterbinden,
dass sich ein Zwischenraum zwischen dem Öffnungs-Schließ-Ventil des Düsenlochs
und dem Hubsperrelement über
einen vorbestimmten Betrag ungeachtet der Einspritzbetriebsart erhöht.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hubsperrelement durch Kraftstoffdruckdifferenzen
zum Einstellen der Einspritzbetriebsart mit großem Hub oder der Einspritzbetriebsart
mit kleinem Hub bewegbar ist.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mechanisch unterbunden
wird, dass der Zwischenraum zwischen dem Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
und dem Hubsperrelement sich erhöht
durch wechselseitiges Eingreifen des Öffnungs-Schließ-Ventils des Düsenlochs
und des Hubsperrelements.
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Dabei
ist es vorzuziehen, dass ein Ende des Öffnungs-Schließ-Ventils des Düsenlochs
innerhalb des Hubsperrelements über
einen vorbestimmten Bereich in eine Richtung versetzbar ist, in
die sich das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
bewegt.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass unterbunden wird,
dass der Zwischenraum zwischen dem Öffnungs-Schließ-Ventil des Düsenlochs
und dem Hubsperrelement sich erhöht
durch Ausführen
einer Steuerung zum Bewegen des Hubsperrelements in Richtung der
Seite des Öffnungs-Schließ- Ventils des Düsenlochs,
nachdem der Kraftstoff in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub
eingespritzt ist.
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Bei
derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen ist eine Unterbindungseinrichtung
vorgesehen, um zu unterbinden, dass der Zwischenraum zwischen dem Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs und
dem Hubsperrelement sich erhöht.
Genauer gesagt werden das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
und das Hubsperrelement wechselseitig in Eingriff gebracht, wobei
dadurch mechanisch unterbunden wird, dass sich der Zwischenraum
zwischen dem Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
und dem Hubsperrelement vergrößert. Alternativ
wird, nachdem Kraftstoff in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub
eingespritzt ist, eine Steuerung ausgeführt, um das Hubsperrelement
in Richtung der Seite des Öffnungs-Schließ-Ventils
des Düsenlochs
zu bewegen, wobei dadurch unterbunden wird, dass sich der Zwischenraum
zwischen dem Öffnungs-Schließ-Ventil des
Düsenlochs
und dem Hubsperrelement vergrößert. Somit
kann unterbunden werden, dass sich der Zwischenraum zwischen dem Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
und dem Hubsperrelement vergrößert, so
dass das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
und das Hubsperrelement relativ nah aneinander angeordnet werden,
während
das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen ist. Demgemäß kann unterbunden
werden, dass tatsächliche
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken von Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
verschieden werden, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
das nächste mal
geöffnet
wird. D. h., dass es möglich
ist, die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
das nächste mal
geöffnet
wird, durch Ermitteln der Bewegung des Hubsperrelements, während das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen ist.
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Eine
bevorzugte Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung hält
das Öffnungs-Schließ-Ventil des Düsenlochs
in einem geschlossenen Zustand, wenn die Steuerung zum Bewegen des
Hubsperrelements in Richtung der Seite des Öffnungs-Schließ-Ventils
des Düsenlochs
ausgeführt
wird.
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Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
in einem geschlossenen Zustand gehalten, wenn die Steuerung zum
Bewegen des Hubsperrelements in Richtung der Seite des Öffnungs-Schließ-Ventils des Düsenlochs
für den
Fall ausgeführt
wird, wenn beispielsweise eine Nacheinspritzung nach der Beendigung
einer Haupteinspritzung nicht ausgeführt werden soll. Daher ist
es möglich,
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
das nächste mal
geöffnet
wird, durch Ermitteln der Bewegung des Hubsperrelements während eines
Zeitraums, über welchem
das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen wird, während
das Ausführen
der Nacheinspritzung vermieden wird.
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Eine
bevorzugte Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung öffnet
das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs,
wenn die Steuerung zum Bewegen des Hubsperrelements in Richtung
der Seite des Öffnungs-Schließ-Ventils des Düsenlochs
ausgeführt wird.
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Hier
ist es vorzuziehen, dass das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geöffnet
wird, nachdem es geschlossen ist, wenn die Steuerung zum Bewegen
des Hubsperrelements in Richtung der Seite des Öffnungs-Schließ-Ventils
des Düsenlochs
ausgeführt
wird.
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Wenn
es beispielsweise bei einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung
erforderlich ist, dass die Nacheinspritzung nach der Beendigung
der Haupteinspritzung ausgeführt
wird, wird das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs geöffnet und wird
die Nacheinspritzung ausgeführt,
wenn die Steuerung zum Bewegen des Hubsperrelements in Richtung
der Seite des Öffnungs-Schließ-Ventils
des Düsenlochs
ausgeführt
wird. Daher ist es möglich, die
tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
das nächste mal
geöffnet
wird, durch Ermitteln der Bewegung des Hubsperrelements während eines
Zeitraums, über welchen
das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen ist, während
die Anforderungen der Ausführung
der Nacheinspritzung erfüllt
werden.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung hat ein Düsenloch
zum Einspritzen von Kraftstoff, ein Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
zum Öffnen und
Schließen
des Düsenlochs
und ein Hubsperrelement, an das das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
anschlägt,
wenn es angehoben wird. Bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung sind
eine Einspritzbetriebsart mit großem Hub, bei der der Hubbetrag des Öffnungs-Schließ-Ventils
des Düsenlochs
groß ist,
und eine Einspritzbetriebsart mit kleinem Hub einstellbar, bei der
der Hubbetrag des Öffnungs-Schließ-Ventils
des Düsenlochs
klein ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung schätzt die
Bewegung des Hubsperrelements durch eine Schätzeinrichtung und korrigiert
die Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken auf der Grundlage der
geschätzten
Bewegung des Hubsperrelements durch eine Korrektureinrichtung.
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Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird die Bewegung
des Hubsperrelements geschätzt
und werden die Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
auf der Grundlage der geschätzten
Bewegung des Hubsperrelements korrigiert. Daher kann unterbunden
werden, dass die tatsächlichen Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
von den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
verschieden werden, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs das
nächste
mal geöffnet
wird, da die Bewegung des Hubsperrelements ermittelt wird, während das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen ist, und die Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken korrigiert
werden, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil des
Düsenlochs
das nächste
mal geöffnet
wird. D. h. dass es möglich
ist, die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs das
nächstemal
geöffnet
wird, durch Ermitteln der Bewegung des Hubsperrelements während das Öffnungs-Schließ-Ventil
des Düsenlochs
geschlossen ist.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung schätzt, dass
das Hubsperrelement sich bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung
zu beginnen, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt
wird, wenn eine Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart
mit kleinem Hub zu einer Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub geschaltet wird.
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Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird geschätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um allmählich die Zeit zu erweitern bzw.
zu verlängern,
die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung
zu beginnen, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt ist,
wenn die Kraftstoffeinspritzung in der Betriebsart mit kleinem Hub
zu der Kraftstoffeinspritzung in der Betriebsart mit großem Hub
geschaltet wird. Daher ist es möglich,
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
im Vergleich mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung genau in Übereinstimmung
zu bringen, die nicht schätzt,
dass sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern bzw. zu verlängern, die
erforderlich ist, um die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzung zu beginnen, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
ausgestellt ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart
mit kleinem Hub zu der Kraftstoffeinspritzung in der Betriebsart
mit großem
Hub geschaltet wird.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung schätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die erforderlich ist, um eine Kraftstoffeinspritzrate
zu ändern,
nachdem die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn eine Kraftstoffeinspritzung
in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub zu einer Kraftstoffeinspritzung
in der Betriebsart mit kleinem Hub geschaltet wird.
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Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird geschätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate
zu ändern,
nachdem die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung
in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub zu der Kraftstoffeinspritzung
in der Betriebsart mit kleinem Hub geschaltet wird.
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Daher
ist es möglich,
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
im Vergleich mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung genau in Übereinstimmung zu
bringen, die nicht schätzt,
dass sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die notwendig ist, um die Kraftstoffeinspritzrate zu ändern, nachdem
die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung
in der Betriebsart mit geringem bzw. kleinem Hub zu der Kraftstoffeinspritzung
in der Betriebsart mit großem Hub
geschaltet wird.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung schätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
verkürzen,
die erforderlich ist, um eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzung
zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt ist,
wenn eine Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart mit
großem
Hub zu einer Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub geschaltet wird.
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Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird geschätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
verkürzen, die
erforderlich ist, um die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzung zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
ausgestellt ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart
mit großem Hub
zu der Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart mit geringem
Hub geschaltet wird. Daher ist es möglich, die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
genau im Vergleich mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung
zu bringen, die nicht schätzt,
dass sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
verkürzen,
die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung zu
starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt
ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub zu der Kraftstoffeinspritzung in der Einspritzbetriebsart mit
geringem Hub geschaltet wird.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung schätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
verkürzen,
die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung
zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt ist,
wenn die Kraftstoffeinspritzung mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
zu einer Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in der in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub geschaltet wird.
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Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird geschätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
verkürzen, die
erforderlich ist, um die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzung zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
ausgestellt ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
zu einer Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in Einspritzbetriebsart mit großem
Hub geschaltet wird. Daher ist es möglich, die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
genau im Vergleich mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung
zu bringen, die nicht schätzt,
dass sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
verkürzen,
die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung zu
starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt
ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
zu der Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub geschaltet wird.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung schätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
verkürzen,
die erforderlich ist, um eine Kraftstoffeinspritzrate zu ändern, nachdem
die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung
mit einer längeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu einer Kraftstoffeinspritzung mit
einer kürzeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub
geschaltet wird.
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Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird geschätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
verkürzen, die
erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate zu ändern, nachdem
die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung
mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
zu einer Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub geschaltet wird. Daher
ist es möglich,
die tatsächlichen Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
genau im Vergleich mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung
zu bringen, die nicht schätzt,
dass sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu verkürzen, die
erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate zu ändern, nachdem
die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung
mit einer längeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu einer Kraftstoffeinspritzung mit
einer kürzeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub
geschaltet wird.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung schätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung
zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt ist,
wenn die Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
zu einer Kraftstoffeinspritzung mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub geschaltet wird.
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Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird geschätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung
zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt
ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu
einer Kraftstoffeinspritzung mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub geschaltet wird. Daher
ist es möglich,
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel Kraftstoffeinspritzcharakteristiken genau
im Vergleich mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung
zu bringen, die nicht schätzt,
dass sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung
zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt
ist, wenn eine Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
zu einer Kraftstoffeinspritzung mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub geschaltet wird.
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Eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung schätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die erforderlich ist, um eine Kraftstoffeinspritzrate
zu ändern,
nachdem die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung
mit einer kürzeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu einer Kraftstoffeinspritzung mit
einer längeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub
geschaltet wird.
-
Bei
einer derartigen Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird geschätzt, dass
sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu
erweitern, die erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate
zu ändern,
nachdem die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn eine Kraftstoffeinspritzung
mit einer kürzeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu einer Kraftstoffeinspritzung mit
einer längeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub
geschaltet wird. Daher ist es möglich,
die tatsächlichen Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
genau im Vergleich mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Übereinstimmung
zu bringen, die nicht schätzt,
dass sich das Hubsperrelement bewegt, um die Zeit allmählich zu erweitern,
die erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate zu ändern, nachdem
die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, wenn eine Kraftstoffeinspritzung mit
einer kürzeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu einer Kraftstoffeinspritzung mit
einer längeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub
geschaltet wird.
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Das
vorstehend genannte Ausführungsbeispiel
und andere Ausführungsbeispiele,
die Aufgabe, Merkmale, Vorteile, die technische und industrielle Bedeutung
dieser Erfindung wird durch das Studium der folgenden genauen Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen
betrachtet wird.
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1 ist
eine Teilschnittseitenansicht einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Hubbetrag eines
Nadelventils null beträgt;
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2 zeigt
eine Einspritzbetriebsart in dem ersten Ausführungsbeispiel mit geringem
Hub, bei der der Hubbetrag des Nadelventils relativ klein ist;
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3 ist
eine der 1 ähnliche Ansicht, die eine Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub in dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt, bei der der Hubbetrag des Nadelventils relativ groß ist;
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4 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die das Nadelventil und einen Hubsperrkolben zeigt, die in den 1 bis 3 gezeigt
wird.
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5 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die ein Nadelventil als ein abgewandeltes Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels
zeigt.
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6 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die ein Nadelventil und einen Hubsperrkolben als ein abgewandeltes
Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
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7 ist
eine Teilschnittseitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung
gemäß der Erfindung,
die einen Zustand zeigt, bei dem ein Hubbetrag eines Nadelventils
null beträgt.
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8 zeigt
eine Einspritzbetriebsart mit geringem Hub, bei der der Hubbetrag
des Nadelventils in dem zweiten Ausführungsbeispiel relativ klein
ist;
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9 ist
eine 1 ähnliche
Ansicht, die eine Einspritzbetriebsart mit großem Hub zeigt, bei der der
Hubbetrag des Nadelventils in dem zweiten Ausführungsbeispiel relativ groß ist;
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10 ist
ein Diagramm, das eine Neigung zum Vergrößern des Abstands zwischen
dem Nadelventil und dem Hubsperrkolben zeigt;
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11 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen den Hubbeträgen eines
Drucksteuerventils, des Hubsperrkolbens und des Nadelventils in dem
zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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12 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen den Hubbeträgen eines
Drucksteuerventils, des Hubsperrkolbens und eines Nadelventils in
einem abgewandelten Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
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13 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung den Hubbeträgen eines
Drucksteuerventils, des Hubsperrkolbens und eines Nadelventils in
einem dritten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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14 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem Drucksteuerventilantriebsimpuls,
dem Hubbetrag des Hubsperrkolbens und dem Hubbetrag des Nadelventils
in dem dritten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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15 ist
ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Beziehung zwischen dem
Drucksteuerventilantriebsimpuls, dem Hubbetrag des Hubsperrkolbens
und dem Hubbetrag des Nadelventils im dritten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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16 ist
ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Beziehung zwischen dem
Drucksteuerventilantriebsimpuls, dem Hubbetrag des Hubsperrkolbens
und dem Hubbetrag des Nadelventils in dem dritten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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In
der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung
genauer mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Die 1 ist
eine Teilschnittseitenansicht, die eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. In einer Betriebsart, in der kein Kraftstoff
eingespritzt wird, die in 1 gezeigt
ist, beträgt
ein Hubbetrag eines als ein Öffnungs-Schließ-Ventil
eines Düsenlochs
funktionierenden Nadelventils null. In 1 bezeichnet
ein Bezugszeichen 1 ein Düsenloch zum Einspritzen von
Kraftstoff und ein Bezugszeichen 2 das Nadelventil, das
das Düsenloch öffnet und schließt. Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist das Nadelventil 2 angeordnet, um sich aufwärts zu heben.
Ein Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Kraftstoffaufnahmekammer
zum Vorspannen des Nadelventils 2 in Richtung einer Ventilöffnungsseite
(nach oben in 1). Ein Bezugszeichen 4 bezeichnet
eine erste Steuerkammer zum Vorspannen des Nadelventils 2 in
Richtung einer Ventilschließseite
(nach unten in 1); ein Bezugszeichen 5 bezeichnet
eine Feder zum Vorspannen des Nadelventils 2 zu der Ventilöffnungsseite
(nach unten in 1); ein Bezugszeichen 6 bezeichnet
eine erste Einlassöffnung
zum Festsetzen des Betrags des Kraftstoffs, der in die erste Steuerkammer 4 strömt; und
ein Bezugszeichen 7 bezeichnet eine erste Auslassöffnung zum Festsetzen
des Betrags des Kraftstoffs, der aus der ersten Steuerkammer 4 strömt.
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Ein
Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Hubsperrkolben, an dem
das Nadelventil 2 anschlägt bzw. anstößt, wenn
es nach oben gehoben wird. Ein Vollhubsperrkolben 8 wird
durch einen Druck in der ersten Steuerkammer 4 und die
Feder 5 nach oben vorgespannt. Ein Bezugszeichen 9 bezeichnet
eine zweite Steuerkammer zum Vorspannen des Hubsperrkolbens 8 nach
unten und ein Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Feder zum
Vorspannen des Hubsperrkolbens 8 nach unten. D. h., dass
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Hubsperrkolben 8 durch den Druck in der ersten Steuerkammer 4 und die
Feder 5 nach oben vorgespannt wird und durch den Druck
in der zweiten Steuerkammer 9 und die Feder 10 nach
unten vorgespannt wird. Somit wird der Hubsperrkolben 8 in
einem Gleichgewicht gehalten.
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Ein
Bezugszeichen 11 bezeichnet eine zweite Einlassöffnung zum
Festsetzen des Betrags des Kraftstoffs, der in die zweite Steuerkammer 9 strömt, und
ein Bezugszeichen 12 bezeichnet eine zweite Auslassöffnung zum
Festsetzen des Betrags des Kraftstoffs, der aus der zweiten Steuerkammer 9 strömt. Ein
Bezugszeichen 13 bezeichnet ein Drucksteuerventil zum Steuern
des Drucks in der ersten Steuerkammer 4 und des Drucks
in der zweiten Steuerkammer 9. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
ist das Drucksteuerventil 13 angeordnet, um sich nach oben
anzuheben. Ein Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Steuerventilkammer,
die das Drucksteuerventil 13 aufnimmt, und ein Bezugszeichen 15 bezeichnet
eine dritte Einlassöffnung
zum Festsetzen des Betrags des Kraftstoffs, der in die Steuerventilkammer 14 strömt. Die
dritte Einlassöffnung 15 ist vorgesehen,
um eine Ventilschließgeschwindigkeit des
Nadelventils 2 sicherzustellen. Jedoch kann die dritte
Einlassöffnung 15 in
anderen Ausführungsbeispielen
weggelassen werden. Ein Bezugszeichen 17 bezeichnet eine
Rückführkammer,
die zu einem Rückführdurchgang
führt und
mit der Steuerventilkammer 14 in Verbindung steht, wenn
der Hubbetrag des Drucksteuerventils 13 nicht Null beträgt. Ein
Bezugszeichen 16 bezeichnet ein Piezobetätigungsglied
zum Antreiben des Drucksteuerventils 13. Das Piezobetätigungsglied
wird in dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendet, um das Drucksteuerventil anzutreiben. Jedoch kann jede
andere Bauart als Betätigungsglied
zum Antreiben des Drucksteuerventils 13 in anderen Ausführungsbeispielen
verwendet werden.
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In
der Betriebsart, in der kein Kraftstoff aus dem Düsenloch 1 eingespritzt
wird, wie in 1 gezeigt ist, beträgt der Hubbetrag
des Drucksteuerventils 13 Null. Daher kann der Kraftstoff
in der Steuerventilkammer 14 nicht in den Rückführdurchgang strömen, was
den Druck in der Steuerventilkammer 14, der ersten Steuerkammer 4 und
der zweiten Steuerkammer 9 erhöht. Als Folge wird das Nadelventil 2 in
Richtung der Ventilschließseite
(nach unten in 1) vorgespannt und wird folglich
der Hubbetrag des Nadelventils 2 Null. Wie in 1 gezeigt
ist, sind die erste Einlassöffnung 6,
die erste Auslassöffnung 7,
eine Last der Feder 5, die zweite Einlassöffnung 11,
die zweite Auslassöffnung 12 und
die Last der Feder 10 so eingestellt, dass der Hubsperrkolben 8 eher
an einer zweiten Position, die relativ nahe an dem Düsenloch 1 ist,
als an einer ersten Position gesetzt ist, die relativ entfernt von
dem Düsenloch 1 in dieser
Betriebsart ist.
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Die 2 ist
ein 1 ähnliches
Diagramm, das eine Einspritzbetriebsart mit geringem Hub zeigt, bei
dem der Hubbetrag des Nadelventils relativ klein ist. Wie in 2 gezeigt
ist, ist in der Einspritzbetriebsart mit geringem Hub, in dem der
Hubbetrag des Nadelventils 2 relativ klein ist, das Drucksteuerventil 13 an
einer Position mit vollständigem
Hub angeordnet. Das gestattet, dass der Kraftstoff in der zweiten
Steuerkammer 9 heraus in den Rückführdurchgang durch die zweite
Auslassöffnung 12,
die Steuerventilkammer 14 und die Rückführkammer 17 strömt, wobei
dadurch der Druck in der zweiten Steuerkammer 9 verringert
wird. Andererseits ist der Druck in der ersten Steuerkammer 9 und
der Druck in der Kraftstoffaufnahmekammer 3 der gleiche
wie in 1. Als Folge bewegt sich das Nadelventil 2 und der
Hubsperrkolben 8 nach oben und wird das Nadelventil 2 an
einer mittleren Hubposition angeordnet und wird der Hubsperrkolben 8 an
der ersten Position angeordnet, die relativ entfernt von dem Düsenloch 1 ist. 3 zeigt
eine Einspritzbetriebsart mit großem Hub, bei dem der Hubbetrag
des Nadelventils 2 relativ groß ist. Wie in 3 gezeigt
ist, ist in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub, in dem der Hubbetrag
des Nadelventils relativ groß ist,
das Drucksteuerventil 13 an einer mittleren Hubposition
angeordnet. Das gestattet, dass der Kraftstoff in der zweiten Steuerkammer 9 heraus
in den Rückführdurchgang durch
die zweite Auslassöffnung 12,
die Steuerventilkammer 14 und die Rückführkammer 17 strömt, wobei
dadurch der Druck in der zweiten Steuerkammer 9 auf die
gleiche Weise wie in 2 verringert wird. Als Folge
bewegt sich der Hubsperrkolben 8 nach oben und wird folglich
auf die gleiche Weise wie in 2 an der
ersten Position angeordnet, die relativ entfernt von dem Düsenloch 1 ist.
Des weiteren wird es dem Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 4 gestattet,
in den Rückführdurchgang
durch die erste Auslassöffnung 7,
die Steuerventilkammer 14 und die Rückführkammer 17 zu strömen, wobei
dadurch der Druck in der ersten Steuerkammer 4 verringert
wird. Als Folge bewegt sich das Nadelventil 2 weiter nach oben als
in dem Fall, der in 2 gezeigt ist, und wird an der
vollständig
angehobenen Position angeordnet.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, sind in der Betriebsart, in der der
Kraftstoff nicht aus dem Düsenloch 1 eingespritzt
wird, die erste Einlassöffnung 6,
die erste Auslassöffnung 7,
die Last der Feder 5, die zweite Einlassöffnung 11,
die zweite Auslassöffnung 12 und
die Last der Feder 10 so eingestellt, dass der Hubsperrkolben 8 an
der zweiten Position angeordnet ist, die relativ nah an dem Düsenloch 1 ist.
Wenn jedoch die Einspritzbetriebsart mit großem Hub, die in 3 gezeigt
ist, zu der Betriebsart geschaltet wird, die in 1 gezeigt
ist, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, d. h., wenn das Drucksteuerventil 13 von
der mittleren Hubposition zu der Null-Hubposition bewegt wird, neigt der Druck
in der ersten Steuerkammer 4 dazu, sich einfacher zurückzubilden
(zu erhöhen)
als der Druck in der zweiten Steuerkammer 9. Daher neigt
der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 2 und dem Hubsperrkolben 8 dazu,
sich zu erhöhen.
Wenn der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 2 und dem
Hubsperrkolben 8 größer als
der in 1 gezeigte Zwischenraum wird, wenn die Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub, die in 3 gezeigt ist, zu der in 1 gezeigten
Betriebsart geschaltet wird, bei der kein Kraftstoff eingespritzt wird,
wird ein Verhalten des Nadelventils 2 von einem beabsichtigten
Verhalten verschieden, wenn die Betriebsart, die in 1 gezeigt
ist, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, zu der in 2 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit geringem Hub oder der Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub, die in 3 gezeigt ist, das nächste mal
geschaltet wird.
-
Wenn
die in 2 gezeigte Einspritzbetriebsart mit geringem Hub
zu der in 1 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, d. h., wenn das
Drucksteuerventil 13 von der vollständigen Hubposition zu der Null-Hubposition
bewegt wird, neigt auch der Druck in der ersten Steuerkammer 4 dazu,
sich einfacher zurückzubilden
(zu erhöhen)
als der Druck in der zweiten Steuerkammer 9. Daher neigt
der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 2 und dem Hubsperrkolben 8 dazu,
sich zu erhöhen.
Wenn der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 2 und dem
Hubsperrkolben 8 größer als
der in 1 gezeigte Zwischenraum wird, wenn die Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub, wie in 2 gezeigt ist, zu der in 1 gezeigten
Betriebsart geschaltet wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt
wird, wird das Verhalten des Nadelventils 2 von dem beabsichtigten
Verhalten verschieden, wenn die in 1 gezeigte
Betriebsart, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, zu der in 2 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub oder der in 3 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub das nächste
mal geschaltet wird.
-
Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel wird
daher die Bewegung des Hubsperrkolbens 8 durch das Nadelventil 2 gezwungen,
wenn die in 2 gezeigte Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub oder die in 3 gezeigte
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub zu der in 1 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird. Das veranlasst,
dass das Verhalten des Nadelventils 2 mit dem beabsichtigten
Verhalten übereinstimmt
und veranlasst, dass die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken übereinstimmen,
wenn die in 1 gezeigte Betriebsart, in der
kein Kraftstoff eingespritzt wird, zu der in 2 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit geringem Hub oder zu der in 3 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub das nächste
mal geschaltet wird.
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4 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die das Nadelventil und den Hubsperrkolben 8 zeigt, die
in den 1 bis 3 dargestellt sind. In 4 bezeichnet
ein Bezugszeichen 8a einen ersten Abschnitt des Hubsperrkolbens,
ein Bezugszeichen 8b bezeichnet einen zweiten Abschnitt
des Hubsperrkolbens 8 und ein Bezugszeichen 8c bezeichnet
einen dritten Abschnitt des Hubsperrkolbens. Der Hubsperrkolben 8 ist
durch schichtweises Bedecken eines Vorsprungs 8f an dem
Boden des ersten Abschnitts 8a zwischen dem zweiten Abschnitt 8b und dem
dritten Abschnitt 8c ausgebildet. Wie in 4 gezeigt
ist, ist der Hubsperrkolben gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
aufgebaut, um in den ersten Abschnitt 8a, den zweiten Abschnitt 8b und
den dritten Abschnitt 8c teilbar zu sein. Wie in den 1 bis 4 gezeigt
ist, werden, wenn die in 2 gezeigte Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub oder die in 3 gezeigte
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub zu der in 1 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, in dem ersten Ausführungsbeispiel,
ein Vorsprungabschnitt 2c an der Oberseite des Nadelventils 2 und
ein Flanschabschnitt 8g an dem Boden des Hubsperrkolbens 8 wechselseitig
in Eingriff gebracht. Als Folge wird die Bewegung des Hubsperrkolbens 8 durch
das Nadelventil 2 eingezwängt bzw. beschränkt, wodurch
unterbunden wird, dass der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 2 und
dem Hubsperrkolben 8 sich vergrößert.
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5 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die ein Nadelventil als ein abgewandeltes Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels
zeigt. 6 ist eine vergrößerte Ansicht, die das Nadelventil
und den Hubsperrkolben als ein abgewandeltes Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels
zeigt. In den 5 und 6 bezeichnet
ein Bezugszeichen 2a einen ersten Abschnitt des Nadelventils,
bezeichnet ein Bezugszeichen 2b einen zweiten Abschnitt
des Nadelventils, bezeichnet ein Bezugszeichen 8d einen
ersten Abschnitt des Hubsperrkolbens und bezeichnet ein Bezugszeichen 8e einen
zweiten Abschnitt des Hubsperrkolbens. Wie in den 1 bis 3, 5 und 6 gezeigt
ist, werden in dem abgewandelten Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels
ebenso, wenn die in 2 gezeigte Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub oder die in 3 gezeigte
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub zu der in 1 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, das Nadelventil 2 und
der Hubsperrkolben 8 wechselseitig in Eingriff gebracht
und wird demgemäß die Bewegung
des Hubsperrkolbens 8 durch das Nadelventil 2 beschränkt bzw.
eingezwängt,
wobei dadurch unterbunden wird, dass der Zwischenraum zwischen dem
Nadelventil 2 und dem Hubsperrkolben 8 sich vergrößert.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
und dessen abgewandeltem Beispiel ist eine Unterbindungseinrichtung 2c, 8b, 8c, 2b, 8e vorgesehen,
die unterbindet, dass der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 2 und
dem Hubsperrkolben 8 sich vergrößert. Genauer gesagt werden
das Nadelventil 2 und der Hubsperrkolben 8 miteinander
in Eingriff gebracht, was mechanisch unterbindet, dass sich der Zwischenraum
zwischen dem Nadelventil 2 und dem Hubsperrkolben 8 erhöht. Somit
kann unterbunden werden, dass sich der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 2 und
dem Hubsperrkolben 8 erhöht, so dass das Nadelventil 2 und
der Hubsperrkolben 8 relativ nah aneinander angeordnet
werden, während das
Nadelventil 2 geschlossen ist. Demgemäß kann unterbunden werden,
dass die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken von den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
verschieden werden, wenn das Nadelventil 2 das nächste mal
geöffnet
wird. Es ist nämlich
möglich,
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Nadelventil 2 das nächste mal
geöffnet wird,
durch Beschränken
und somit Festlegen der Bewegung des Hubsperrkolbens 8,
während
das Nadelventil 2 geschlossen ist.
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Im
folgenden wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben. 7 ist eine Teilschnittseitenansicht
der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. In einer in 7 gezeigten
Betriebsart, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, beträgt ein Hubbetrag
eines Nadelventils Null, das als ein Öffnungs-Schließ-Ventil eines Düsenlochs
funktioniert. In 7 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen
wie in den 1 bis 3 die gleichen
Teile oder Abschnitte wie in 1 bis 3,
und ein Bezugszeichen 202 bezeichnet ein Nadelventil, das
das Düsenloch 1 öffnet und
schließt.
Im zweiten Ausführungsbeispiel
ist das Nadelventil 202 angeordnet, um sich nach oben anzuheben.
Ein Bezugszeichen 208 bezeichnet einen Hubsperrkolben,
an den das Nadelventil 2 anschlägt bzw. anstößt, wenn
es nach oben angehoben wird. Der vollständige bzw. gesamte Hubsperrkolben 208 wird
nach oben durch den Druck in einer ersten Steuerkammer 4 und
einer Feder 5 vorgespannt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel schlägt der Hubsperrkolben 208 an
eine obere Seite auf Grund des Drucks in der ersten Steuerkammer 4 und
der Feder (siehe 9) oder schlägt an eine untere Seite auf
Grund des Drucks in einer zweiten Steuerkammer 9 und einer
Feder 10 (siehe 7 und 8). Ein
Bezugszeichen 212 bezeichnet eine zweite Auslassöffnung zum
Festsetzen bzw. Einstellen des Betrags des Kraftstoffs, der aus
der zweiten Steuerkammer 9 strömt.
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In
der Betriebsart, in der kein Kraftstoff aus dem Düsenloch 1 eingespritzt
wird, wie in 7 gezeigt ist, beträgt der Hubbetrag
eines Drucksteuerventils 13 Null. Daher kann der Kraftstoff
in einer Steuerventil, 14 nicht in einen Rückführdurchgang durch
eine Rückführkammer 17 strömen, was
den Druck in der Steuerventilkammer 14, der ersten Steuerkammer 4 und
der zweiten Steuerkammer 9 erhöht. Als Folge wird das Nadelventil 202 in
Richtung der Ventilschließrichtung
vorgespannt (nach unten in 7) und wird
folglich der Hubbetrag des Nadelventils 202 Null. Wie in 7 gezeigt
ist, sind eine erste Einlassöffnung 6,
eine erste Auslassöffnung 7, die
Last der Feder 5, eine zweite Einlassöffnung 11, eine zweite
Auslassöffnung 212 und
die Last der Feder 10 so eingestellt, dass der Hubsperrkolben 208 in dieser
Betriebsart eher an einer zweiten Position, die relativ nah an dem
Düsenloch 1 liegt,
nämlich
an einer Position, an der er die untere Seite anschlägt, als an
einer ersten Position angeordnet, die relativ entfernt von dem Düsenloch 1 ist,
nämlich
an einer Position, an der er die obere Seite anstößt.
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8 zeigt
eine Einspritzbetriebsart mit gerinem Hub, in der der Hubbetrag
des Nadelventils relativ klein ist. Wie in 8 gezeigt
ist, ist in der Einspritzbetriebsart mit geringem Hub, in der der
Hubbetrag des Nadelventils 202 relativ klein ist, das Drucksteuerventil 13 an
einer vollständigen
Hubposition angeordnet. Dies gestattet, dass der Kraftstoff in der ersten
Steuerkammer 4 heraus in den Rückführdurchgang durch die erste
Auslassöffnung 7,
die Steuerventilkammer 14 und die Rückführkammer 17 strömt, wobei
dadurch der Druck in der ersten Steuerkammer 4 verringert
wird. Andererseits sind der Druck in der zweiten Steuerkammer 9 und
der Druck in der Kraftstoffaufnahmekammer 3 der gleiche
wie in 7. Als Folge bewegt sich das Nadelventil 202 nach
oben, um an dem Hubsperrkolben 208 anzuschlagen, und wird
an einer mittleren Hubposition angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt
der Hubsperrkolben 208 an der zweiten Position angeordnet, die
relativ nah an dem Düsenloch 1 ist.
Der Hubsperrkolben 208 verbleibt nämlich in Kontakt mit der unteren
Seite.
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9 zeigt
eine Einspritzbetriebsart mit großem Hub, in der der Hubbetrag
des Nadelventils relativ groß ist.
Wie in 9 gezeigt ist, ist in der Einspritzbetriebsart
mit dem großen
Hub, bei dem der Hubbetrag des Nadelventils 202 relativ
groß ist,
das Drucksteuerventil 13 an einer mittleren Hubposition angeordnet.
Das gestattet es, dass der Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 4 heraus
in den Rückführdurchgang
durch die erste Auslassöffnung 7,
die Steuerventilkammer 14 und die Rückführkammer 17 strömt, wobei
dadurch der Druck in der ersten Steuerkammer 4 auf die
gleiche Weise wie in 8 verringert wird. Dies verursacht,
dass sich das Nadelventil 202 nach oben bewegt, bis es
an dem Hubsperrkolben 208 auf die gleiche Weise wie in 8 anschlägt bzw.
anstößt. Des
weiteren ist es dem Kraftstoff in der zweiten Steuerkammer 9 ebenso
gestattet, in den Rückführdurchgang
durch die zweite Auslassöffnung 212,
die Steuerventilkammer 14 und die Rückführkammer 17 zu strömen, wobei
dadurch der Druck in der zweiten Steuerkammer 9 verringert wird.
Als Folge ist der Hubsperrkolben 208 an der ersten Position
angeordnet, die relativ entfernt von dem Düsenloch 1 ist, nämlich an
einer Position, an der er an einer Oberseite anstößt. Das
Nadelventil 202 stößt nämlich in
der Einspritzbetriebsart mit großem Hub an den Hubsperrkolben 208 an,
der an der ersten Position angeordnet ist, die relativ entfernt
von dem Düsenloch 1 ist,
und wird an der vollständigen Hubposition
angeordnet.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, sind in der Betriebsart, in der kein
Kraftstoff aus dem Düsenloch 1 eingespritzt
wird, die erste Einlassöffnung 6,
die erste Auslassöffnung 7,
die Last der Feder 5, die zweite Einlassöffnung 11,
die zweite Auslassöffnung 212 und
die Last der Feder 10 so eingestellt, dass der Hubsperrkolben 208 an
der zweiten Position angeordnet ist, die relativ nah an dem Düsenloch 1 ist. Wenn
jedoch die in 9 gezeigte Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub zu der in 7 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, d. h., wenn das
Drucksteuerventil 13 von der mittleren Hubposition zu der
Null-Hubposition bewegt wird, neigt der Druck in der ersten Steuerkammer 4 dazu,
sich einfacher zurückzubilden
(zu erhöhen)
als der Druck in der zweiten Steuerkammer 9. Daher neigt
der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und dem Hubsperrkolben 208 dazu,
sich zu vergrößern. Wenn
der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und dem Hubsperrkolben 208 sich
erhöht,
wenn die in 9 gezeigte Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub zu der in 7 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, bei der kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird ein Verhalten
des Nadelventils 202 verschieden von einem beabsichtigten
Verhalten, wenn die in 7 gezeigte Betriebsart, in der kein
Kraftstoff eingespritzt wird, zu der in 8 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit geringem Hub oder zu der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub das nächste
mal geschaltet wird.
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10 ist
ein Diagramm, das eine Tendenz des Zwischenraums zwischen dem Nadelventil
und dem Hubsperrkolben zum Vergrößern zeigt.
Wenn, wie in 10 gezeigt ist, das Drucksteuerventil 13 von
der mittleren Hubposition zu der Null-Hubposition bewegt wird, um
von der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub zu der in 7 gezeigten Betriebsart zu schalten,
in der kein Kraftstoff zu dem Zeitpunkt t6 eingespritzt wird, beginnt
der Hubbetrag des Hubsperrkolbens 208 und der Hubbetrag
des Nadelventils 202 zu dem Zeitpunkt t8 sich zu verringern.
Da jedoch der Druck in der ersten Steuerkammer 4 dazu neigt,
sich einfacher zurückzubilden (zu
erhöhen)
als der Druck in der zweiten Steuerkammer 9, neigt die
Geschwindigkeit, bei der der Hubbetrag des Hubsperrkolbens 208 sich
verringert, dazu, langsamer als die Geschwindigkeit zu werden, bei der
sich der Hubbetrag des Nadelventils 202 verringert. Als
Folge neigt der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und
dem Hubsperrkolben 208 dazu, sich zu erhöhen (von
dem Zeitpunkt t8 bis zu dem Zeitpunkt t9).
-
In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird daher eine Steuerung, die den Hubsperrkolben 208 gezwungenermaßen in Richtung
der Düsenlochseite (Nadelventilseite)
bewegt, ausgeführt,
nachdem Kraftstoff in der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub eingespritzt ist. Das veranlasst das Verhalten des Nadelventils 202 dazu,
mit dem beabsichtigten Verhalten übereinzustimmen, und veranlasst
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken dazu, mit Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken übereinzustimmen,
wenn die in 7 gezeigte Betriebsart, in der
kein Kraftstoff eingespritzt wird, zu der in 8 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit geringem Hub oder zu der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub das nächste
mal geschaltet wird.
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11 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen den Hubbeträgen des
Drucksteuerventils, des Hubsperrkolbens und des Nadelventils gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
zeigt. Wenn, wie in 11 gezeigt ist, das Drucksteuerventil 13 von
der mittleren Hubposition zu der Null-Hubposition bewegt wird, um
von der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub zu der in 7 gezeigten Betriebsart, in
der kein Kraftstoff eingespritzt wird, zu dem Zeitpunkt t6 zu schalten,
beginnt der Hubbetrag des Hubsperrkolbens 208 und der Hubbetrag
des Nadelventils 202, sich zu dem Zeitpunkt t8 zu verringern.
Da der Druck in der ersten Steuerkammer 4 dazu neigt, sich
einfacher zurückzubilden
(zu erhöhen)
als der Druck in der zweiten Steuerkammer 9, niegt die
Geschwindigkeit, mit der der Hubbetrag des Hubsperrkolbens 208 sich
verringert, dazu, geringer als die Geschwindigkeit zu werden, mit
der sich der Hubbetrag des Nadelventils 202 verringert.
Als Folge neigt der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und
dem Hubsperrkolben 208 dazu, sich zu vergrößern (von
dem Zeitpunkt t8 zu dem Zeitpunkt t9). In dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird unter Berücksichtigung
dieser Tendenz das Drucksteuerventil 13 an der vollständigen Hubposition
während
eines Zeitraums bzw. einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt t8 zu dem
Zeitpunkt t9 zum sofortigen Verringern des Hubbetrags des Hubsperrkolbens 208 angeordnet,
auch nachdem der Hubbetrag des Nadelventils 202 Null wird
(nach dem Zeitpunkt t9). Die Zeitdauer, während der das Drucksteuerventil 13 an
der vollständigen
Hubposition angeordnet ist (von dem Zeitpunkt t8' zu dem Zeitpunkt t9) ist relativ kurz.
Daher strömt
der Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 4 heraus in den
Rückführdurchgang
durch die erste Auslassöffnung 7 und
die Steuerventilkammer 14, da das Drucksteuerventil 13 an der
vollständigen
Hubposition angeordnet ist, obwohl das Nadelventil 202 nicht
angehoben ist, wie in 8 gezeigt ist. Als Folge schlägt der Hubsperrkolben 208 sofort
die untere Seite (siehe 8).
-
12 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen den Hubbeträgen des
Drucksteuerventils, des Hubsperrkolbens und des Nadelventils gemäß einem
abgewandelten Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
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Wenn,
wie in 12 gezeigt ist, das Drucksteuerventil 13 von
der mittleren Hubposition zu der Null-Hubposition bewegt wird, um
von der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub zu der in 7 gezeigten Betriebs, in der
kein Kraftstoff eingespritzt wird, zu dem Zeitpunkt t6 umzuschalten, beginnen
der Hubbetrag des Hubsperrkolbens 208 und der Hubbetrag
des Nadelventils 202, sich zu dem Zeitpunkt t8 zu verringern.
Da der Druck in der ersten Steuerkammer 4 dazu neigt, sich
einfacher zurückzubilden
(zu erhöhen)
als der Druck in der zweiten Steuerkammer 9, neigt die
Geschwindigkeit, mit der der Hubbetrag des Hubsperrkolbens 208 sich
verringert, dazu geringer als die Geschwindigkeit zu werden, mit
der sich der Hubbetrag des Nadelventils 202 verringert.
Als Folge neigt der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und
dem Hubsperrkolben 208 dazu, sich zu erhöhen (von
dem Zeitpunkt t8 zu dem Zeitpunkt t9). In dem abgewandelten Beispiel des
zweiten Ausführungsbeispiels
wird unter Berücksichtigung
dieser Tendenz das Drucksteuerventil 13 an der vollständigen Hubposition
während
einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt t8' zu dem Zeitpunkt t10 zum sofortigen
Verringern des Hubbetrags des Hubsperrkolbens 208 angeordnet,
auch nachdem der Hubbetrag des Nadelventils 202 Null wird
(nach dem Zeitpunkt t9). Da die Zeitdauer, während der das Drucksteuerventil 13 an
der vollständigen
Hubposition angeordnet ist (von dem Zeitpunkt t8' zu dem Zeitpunkt t10), im Vergleich
mit dem in 11 gezeigten Fall lang ist,
wird das Nadelventil 202 angehoben und eine Nacheinspritzung
ausgeführt
(nach dem Zeitpunkt t10), wie in 8 gezeigt
ist. Da außerdem
das Drucksteuerventil 13 an der vollständigen Hubposition angeordnet
ist, strömt
der Kraftstoff in der ersten Steuerkammer 4 heraus in den
Rückführdurchgang durch
die erste Auslassöffnung 7,
die Steuerventilkammer 14 und die Rückführkammer 17. Als Folge schlägt der Hubsperrkolben 208 sofort
die untere Seite (siehe 8).
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Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
ist eine Unterbindungseinrichtung vorgesehen, die unterbindet, dass
der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und dem Hubsperrkolben 208 sich
erhöht.
Genauer gesagt wird unterbunden, dass der Zwischenraum zwischen
dem Nadelventil 202 und dem Hubsperrkolben 208 sich
erhöht
durch Ausführen
einer Steuerung zum Bewegen des Sperrkolbens 208 in Richtung
der Nadelventilseite (nach unten in den 7 bis 9)
während
der Zeitdauer von dem Zeitpunkt t8' bis zu dem Zeitpunkt t9, wie in 11 gezeigt
ist, nachdem der Kraftstoff in der Einspritzbetriebsart mit großem Hub
eingespritzt ist. Somit kann unterbunden werden, dass sich der Zwischenraum zwischen
dem Nadelventil 202 und dem Hubsperrkolben 208 sich
erhöht,
so dass das Nadelventil 202 und der Hubsperrkolben 208 relativ
nah aneinander angeordnet werden, während das Nadelventil 202 geschlossen
ist, wie in 7 gezeigt ist. Demgemäß kann unterbunden
werden, dass die tatsächlichen Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
von den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
verschieden werden, wenn das Nadelventil 202 das nächste mal
geöffnet wird.
Es ist nämlich
möglich,
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Nadelventil 202 das nächste mal
geöffnet
wird, durch Ermitteln bzw. Festlegen der Bewegung des Hubsperrkolbens 208,
während
das Nadelventil 202 geschlossen ist.
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Wenn
des weiteren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
beispielsweise eine Nacheinspritzung nach der Beendigung einer Haupteinspritzung
(von dem Zeitpunkt t3 zu dem Zeitpunkt t9 in 11) nicht
ausgeführt
werden soll, verbleibt das Nadelventil 202 geschlossen,
wenn die Steuerung zum Bewegen des Hubsperrkolbens 208 in
Richtung der Nadelventilseite durchgeführt wird (nach dem Zeitpunkt
t10). Es ist daher möglich,
die tatsächlichen Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Nadelventil 202 das nächste mal geöffnet wird,
durch Ermitteln bzw. Festlegen der Bewegung des Hubsperrkolbens 208 während der
Zeitdauer, über
welche das Nadelventil 202 geschlossen ist, während die
Ausführung
der Nacheinspritzung vermieden wird.
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Gemäß dem abgewandelten
Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels
ist eine Unterbindungseinrichtung vorgesehen, die unterbindet, dass der
Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und dem Hubsperrkolben 208 sich
erhöht.
Insbesondere wird, nachdem Kraftstoff in der Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub eingespritzt ist, eine Steuerung zum Bewegen des Sperrkolbens 208 in
Richtung der Nadelventilseite (nach unten in den 7 bis 9)
während
der Zeitdauer von dem Zeitpunkt t8' bis zu dem Zeitpunkt t10 ausgeführt, wie
in 12 gezeigt ist, wobei dadurch verhindert wird,
dass der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 212 und dem
Hubsperrkolben 208 sich erhöht. Somit kann unterbunden
werden, dass sich der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und
dem Hubsperrkolben 208 erhöht, so dass das Nadelventil 202 und
der Hubsperrkolben 208 relativ nah aneinander angeordnet
werden, während
das Nadelventil 202 geschlossen ist, wie in 7 gezeigt
ist. Demgemäß kann unterbunden
werden, dass die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken von den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
verschieden werden, wenn das Nadelventil 202 das nächste mal
geöffnet
wird. Es ist nämlich
möglich,
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Nadelventil 202 das nächste mal
geöffnet
wird, durch Ermitteln bzw. Festlegen der Bewegung des Hubsperrkolbens 208,
während
das Nadelventil 202 geschlossen ist.
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Außerdem wird
gemäß dem abgewandelten Beispiel
des zweiten Ausführungsbeispiels
beispielsweise, wenn erforderlich ist, dass die Nacheinspritzung
nach Beendigung der Haupteinspritzung (von dem Zeitpunkt t3 zu dem
Zeitpunkt t9 in 12) ausgeführt wird, das Nadelventil 202 geöffnet und
die Nacheinspritzung ausgeführt
(nach dem Zeitpunkt t10), wenn die Steuerung zum Bewegen des Hubsperrkolbens 208 in
Richtung der Nadelventilseite durchgeführt wird. Es ist daher möglich, die
tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Nadelventil 202 das nächste mal
geöffnet
wird, durch Ermitteln bzw. Festlegen der Bewegung des Hubsperrkolbens 208,
während
der Zeitdauer, über
welche das Nadelventil 202 geschlossen ist, während die
Anforderung der Durchführung
der Nacheinspritzung erfüllt
wird.
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Im
folgenden wird eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung erklärt.
Der Aufbau der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
ist der gleiche wie derjenige des zweiten Ausführungsbeispiels, das in den 7 bis 9 gezeigt
ist. Daher neigt in der Konstruktion gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
ebenso, wenn die in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub zu der in 7 gezeigten Betriebsart, in
der kein Kraftstoff eingespritzt wird, geschaltet wird, d. h., wenn
das Drucksteuerventil 13 von der mittleren Hubposition
zu der Null-Hubposition
bewegt wird, der Druck in der ersten Steuerkammer 4 dazu,
sich einfacher zurückzubilden
(zu erhöhen)
als der Druck in der zweiten Steuerkammer 9. Daher neigt
der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und dem Hubsperrkolben 208 dazu,
sich zu erhöhen.
Wenn der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und
dem Hubsperrkolben 208 sich erhöht, wenn von der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub zu der in 7 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, bei der kein Kraftstoff eingespritzt wird, und wenn eine Kraftstoffeinspritzung
ohne Berücksichtigung
der Tatsache ausgeführt
wird, dass der Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 202 und dem
Hubsperrkolben 208 sich erhöht hat, wenn die in 7 gezeigte
Betriebsart, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, zu der in 8 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit geringem Hub oder zu der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit hohem Hub das nächste mal geschaltet wird,
wird eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge
verschieden von einer beabsichtigten Kraftstoffeinspritzmenge.
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In
dem dritten Ausführungsbeispiel
wird daher die Bewegung des Hubsperrkolbens 208 geschätzt, wenn
die in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart mit großem Hub
zu der in 7 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird. Auf der Grundlage
der geschätzten Bewegung
des Hubsperrkolbens 208 werden Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
(eine Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge,
eine Ziel-Kraftstoffeinspritzstartzeitabstimmung
und eine Ziel-Kraftstoffeinspritzendzeitabstimmung)
korrigiert.
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13 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen den Hubbeträgen des Drucksteuerventils,
des Hubsperrkolbens und des Nadelventils gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
Wie in 13 gezeigt ist, wird eine Einspritzung
in der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart mit
großem
Hub bei einer ersten Einspritzung (#1) ausgeführt. Wenn die Betriebsart dann
zu der in 7 gezeigten Betriebsart geschaltet
wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird geschätzt, dass der
Zwischenraum zwischen dem Hubsperrkolben 208 und dem Nadelventil 202 größer wird
als bevor die erste Einspritzung (#1) ausgeführt wurde. Dann wird bei einer
zweiten Einspritzung (#2) eine Einspritzung in der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub ausgeführt.
Wenn die Betriebsart dann zu der in 7 gezeigten
Betriebsart geschaltet wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt
wird, wird geschätzt,
dass der Zwischenraum zwischen dem Hubsperrkolben 208 und
dem Nadelventil 202 noch größer wird, als wenn die erste
Einspritzung (#1) beendet wurde. Dann wird bei einer dritten Einspritzung (#3)
eine Einspritzung in der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub durchgeführt.
Wenn die Betriebsart dann zu der in 7 gezeigten
Betriebsart geschaltet wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt
wird, wird geschätzt,
dass der Zwischenraum zwischen dem Hubsperrkolben 208 und
dem Nadelventil 202 noch größer als vor der Beendigung
der zweiten Einspritzung (#2) wird. Dann wird bei einer vierten
Einspritzung (#4) eine Einspritzung in der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub durchgeführt.
Jedoch wird auch dann, wenn die Betriebsart dann zu der in 7 gezeigten
Betriebsart geschaltet wird, in der kein Kraftstoff eingespritzt wird,
geschätzt,
dass der Zwischenraum zwischen dem Hubsperrkolben 208 und
dem Nadelventil 202 der gleiche ist wie bei der Beendigung
der dritten Einspritzung (#3) und sich nicht mehr erhöht.
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Das
heisst, dass in dem dritten Ausführungsbeispiel,
wenn das Drucksteuerventil 13 auf die gleiche Weise wie
bei der ersten Einspritzung (#1), der zweiten Einspritzung (#2)
und der dritten Einspritzung (#3) gesteuert würde, wie in 13 gezeigt
ist, geschätzt
wird, dass die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der ersten Einspritzung (#1), die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der zweiten Einspritzung (#2) und die
tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der dritten Einspritzung (#3) voneinander
verschieden sind. Daher wird in dem dritten Ausführungsbeispiel das Drucksteuerventil 13 mit unterschiedlichen
Zeitabstimmungen bei der ersten Einspritzung (#1), der zweiten Einspritzung
(#2) und der dritten Einspritzung (#3) gesteuert, sodass die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der ersten Einspritzung (#1), die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der zweiten Einspritzung (#2) und die
tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der dritten Einspritzung (#3) gleich
werden. Wenn im dritten Ausführungsbeispiel
das Drucksteuerventil 13 gesteuert wird, werden Korrekturabbildungen
beispielsweise für
die Ziel-Kraftstoffeinspritzzeitdauern
und Common-Rail-Drücke
(Drücke
der gemeinsamen Leitungen) für
die letzten mehreren Einspritzungen sowie die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge
und die Verbrennungsmotordrehzahl der vorliegenden Einspritzung
verwendet.
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Genauer
gesagt wird in dem dritten Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage der in 13 gezeigten
Idee, wenn die Kraftstoffeinspritzung in der in 8 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit geringem Hub der Kraftstoffeinspritzung
in der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub geschaltet wird, geschätzt,
dass der Hubsperrkolben 208 sich so bewegt, dass die Zeit,
die zum Starten der tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzung erforderlich ist, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
ausgestellt ist, allmählich
länger
wird und nach einer Weile stabilisiert wird. Wenn außerdem die
Kraftstoffeinspritzung in der in 8 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit geringem Hub zu der Kraftstoffeinspritzung
in der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub geschaltet wird, wird geschätzt,
dass sich der Hubsperrkolben 208 so bewegt, dass die Zeit,
die zum Ändern der
Kraftstoffeinspritzrate erforderlich ist, nachdem eine Kraftstoffeinspritzung
gestartet ist, allmählich länger wird
und nach einer Weile stabilisiert wird.
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14 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen dem Drucksteuerventilantriebsimpuls,
dem Hubbetrag des Sperrkolbens und dem Hubbetrag des Nadelventils
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
zeigt. Wenn, wie in 14 gezeigt ist, die Kraftstoffeinspritzung
in der in 8 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub zu der Kraftstoffeinspritzung in der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub zu dem Zeitpunkt t20 geschaltet wird, wird geschätzt, dass
eine Zeitdauer Δt3,
die die Zeit darstellt, die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung,
nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt ist, bei der
zweiten Einspritzung (#2) zu starten, länger als eine Zeitdauer Δt1 ist, die
die Zeit darstellt, die erforderlich ist, um die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzung, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
ausgestellt ist, bei der ersten Einspritzung (#1) zu starten. Außerdem wird
geschätzt,
dass eine Zeitdauer Δt4, die
die Zeit darstellt, die erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate
bei der zweiten Einspritzung (#2) zu ändern, nachdem die Kraftstoffeinspritzung
gestartet ist, länger
als eine Zeitdauer Δt2
ist, die die Zeit darstellt, die erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate
bei der ersten Einspritzung (#1) zu ändern, nachdem die Kraftstoffeinspritzung
gestartet ist. Auf der Grundlage dieser Schätzungen wird eine Korrektur
in dem dritten Ausführungsbeispiel
so durchgeführt, dass
die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der ersten Einspritzung (#1) der tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzmenge bei der zweiten Einspritzung (#2) gleich
wird.
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Wenn
darüber
hinaus in dem dritten Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage der in 13 gezeigten
Idee die Kraftstoffeinspritzung in der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub zu der in 8 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub geschaltet wird, wird geschätzt, dass der Hubsperrkolben 208 sich
so bewegt, dass die Zeit, die zum Starten der tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzung erforderlich ist, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
ausgestellt ist, allmählich
kürzer wird
und nach einer Weile stabilisiert wird. 15 ist ein
Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Beziehung zwischen dem Drucksteuerventilantriebsimpuls,
dem Hubbetrag des Hubsperrkolbens und dem Hubbetrag des Nadelventils
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
zeigt. Wenn, wie in 15 gezeigt ist, die Kraftstoffeinspritzung
in der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub zu der Kraftstoffeinspritzung in der in 8 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit geringem Hub zu dem Zeitpunkt t30 geschaltet wird, wird geschätzt, dass
eine Zeitdauer Δt7,
die die Zeit darstellt, die zum Starten der tatsächlichen Einspritzung erforderlich
ist, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt ist,
bei der zweiten Einspritzung (#2) kürzer als eine Zeitdauer Δt5 ist, die
die Zeit darstellt, die zum Starten der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzung,
nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt ist, bei
der ersten Einspritzung (#1) erforderlich ist. Außerdem wird
geschätzt,
dass eine Zeitdauer Δt8, über welche Kraftstoff
tatsächlich
bei der zweiten Einspritzung (#2) eingespritzt wird, länger als
eine Zeitdauer Δt6 ist, über die
Kraftstoff tatsächlich
bei der ersten Einspritzung (#1) eingespritzt wird. Auf der Grundlage dieser
Schätzungen
wird eine Korrektur in dem dritten Ausführungsbeispiel so durchgeführt, dass
die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der ersten Einspritzung (#1) der tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzmenge bei der zweiten Einspritzung (#2) gleich wird.
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Wenn
außerdem
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage der in 13 gezeigten
Idee die Kraftstoffeinspritzung mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
zu der Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart mit
großem
Hub geschaltet wird, wird geschätzt,
dass der Hubsperrkolben 208 sich so bewegt, dass die Zeit,
die zum Starten der tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzung, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
ausgestellt ist, allmählich
kürzer
wird und nach einer Weile stabilisiert wird. Wenn des weiteren die Kraftstoffeinspritzung
mit einer längeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu der Kraftstoffeinspritzung mit einer
kürzeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer in der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub geschaltet wird, wird geschätzt,
dass der Hubsperrkolben 208 sich so bewegt, dass die Zeit,
die zum Ändern
der Kraftstoffeinspritzrate erforderlich ist, nachdem die Kraftstoffeinspritzung
gestartet ist, allmählich
kürzer
wird und nach einer Weile stabilisiert wird.
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Die 16 ist
ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Beziehung zwischen dem
Drucksteuerventilantriebsimpuls, dem Hubbetrag des Hubsperrkolbens
und dem Hubbetrags des Nadelventils gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
zeigt. Wenn, wie in 16 gezeigt ist, die Kraftstoffeinspritzung mit
einer längeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu der Kraftstoffeinspritzung mit einer
kürzeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer in der in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub zu dem Zeitpunkt t40 geschaltet wird, wird geschätzt, dass
ein Zeitraum Δt11, der
die Zeit darstellt, die erforderlich ist, um die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzung zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
ausgestellt ist, bei der zweiten Einspritzung (#2) kürzer als
eine Zeitdauer Δt9
ist, die die Zeit darstellt, die erforderlich ist, um die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzung zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung
bei der ersten Einspritzung (#1) ausgestellt ist. Außerdem wird
geschätzt,
dass eine Zeitdauer Δt12,
die die Zeit darstellt, die erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate
zu ändern,
nachdem Kraftstoffeinspritzung bei der zweiten Einspritzung (#2)
gestartet ist, kürzer als
eine Zeitdauer Δt10
ist, die die Zeit darstellt, die erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate
zu ändern,
nachdem die Kraftstoffeinspritzung bei der ersten Einspritzung (#1)
gestartet ist. Auf der Grundlage dieser Schätzungen wird eine Korrektur
in dem dritten Ausführungsbeispiel
so durchgeführt,
dass die tatsächliche
Kraftstoffeinspritzmenge bei der ersten Einspritzung (#1) der tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzmenge bei der zweiten Einspritzung (#2) gleich wird.
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Wenn
dagegen die Kraftstoffeinspritzung mit einer kürzeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
zu der Kraftstoffeinspritzung mit einer längeren Kraftstoffeinspritzzeitdauer
in der in 9 gezeigten Einspritzbetriebsart
mit großem
Hub geschaltet wird, wird geschätzt,
dass der Hubsperrkolben 208 sich so bewegt, dass die Zeit,
die erforderlich ist, um die tatsächliche Kraftstoffeinspritzung
zu starten, nachdem eine Kraftstoffeinspritzanforderung ausgestellt
ist, allmählich
länger
wird und nach einer Zeit stabilisiert wird. Wenn die Kraftstoffeinspritzung
mit einer kürzeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer zu der Kraftstoffeinspritzung mit einer
längeren
Kraftstoffeinspritzzeitdauer in den in 9 gezeigten
Einspritzbetriebsart mit großem
Hub geschaltet wird, wird geschätzt,
dass der Hubsperrkolben 208 sich so bewegt, dass die Zeit,
die erforderlich ist, um die Kraftstoffeinspritzrate zu ändern, nachdem
die Kraftstoffeinspritzung gestartet ist, allmählich länger wird und nach einer Weile
stabilisiert wird.
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Gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel wird
die Bewegung des Hubsperrkolbens 208 geschätzt, und
auf Grundlage der geschätzten
Bewegung des Hubsperrkolbens 208 werden Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
korrigiert. Das ermöglicht,
dass die Bewegung des Hubsperrkolbens 208 ermittelt bzw.
festgelegt wird, während
das Nadelventil 202 geschlossen ist, und die Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
zu korrigieren, wenn das Nadelventil das nächstemal geöffnet wird. Demgemäß kann verhindert
werden, dass die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken von den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
unterschiedlich werden, wenn das Nadelventil 202 das nächstemal
geöffnet wird.
Es ist nämlich
möglich,
die tatsächlichen
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit den Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken
in Übereinstimmung
zu bringen, wenn das Nadelventil 202 das nächstemal
geöffnet
wird, durch Ermitteln bzw. Festlegen der Bewegung des Hubsperrkolbens 208,
während
das Nadelventil 202 geschlossen ist.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele
beschrieben ist, ist es verständlich,
dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
oder Konstruktionen zu beschränken
ist. Dagegen ist mit der Erfindung beabsichtigt, verschiedene Abwandlungen und äquivalente
Anordnungen abzudecken. Während
außerdem
die verschiedenartigen Elemente der bevorzugten Ausführungsbeispiele
in verschiedenartigen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind,
die beispielhaft sind, liegen andere Kombinationen und Konfigurationen
einschließlich
mehr, weniger oder nur einem einzelnen Element ebenso innerhalb
des Anwendungsbereichs der Erfindung.
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Das
Düsenloch 1,
das Nadelventil 2 zum Öffnen
und Schließen
des Düsenlochs 1 und
der Hubsperrkolben 8, an den das Nadelventil 2 anstößt, wenn
es angehoben wird, sind vorgesehen. Die Einspritzbetriebsart mit
großem
Hub, bei der das Drucksteuerventil 13 an der mittleren
Hubposition angeordnet ist und der Hubbetrag des Nadelventils 2 groß ist, und
die Einspritzbetriebsart mit geringem Hub, bei der das Drucksteuerventil 13 an
der vollständigen Hubposition
angeordnet ist und der Hubbetrag des Nadelventils 2 klein
ist, sind einstellbar. Es kann verhindert werden, dass sich der
Zwischenraum zwischen dem Nadelventil 2 und dem Hubsperrkolben 8 vergrößert, beispielsweise
durch wechselseitiges Eingreifen des Nadelventils 2 und
des Hubsperrkolbens 8. Das gestattet, dass tatsächliche
Kraftstoffeinspritzcharakteristiken mit Ziel-Kraftstoffeinspritzcharakteristiken übereinstimmen.