DE69733279T2 - Kraftstoffeinspritzeinheiten mit integrierten faseroptischen drucksensoren und zugeordnete kompensations-und uberwachungsvorrichtungen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzeinheiten mit integrierten faseroptischen drucksensoren und zugeordnete kompensations-und uberwachungsvorrichtungen

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DE69733279T2 DE1997633279 DE69733279T DE69733279T2 DE 69733279 T2 DE69733279 T2 DE 69733279T2 DE 1997633279 DE1997633279 DE 1997633279 DE 69733279 T DE69733279 T DE 69733279T DE 69733279 T2 DE69733279 T2 DE 69733279T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen faseroptischen Drucksensor und eine für einen Verbrennungsmotor vorgesehene Kraftstoffeinspritzeinheit mit einem derartigen Drucksensor.
  • In jüngster Zeit sind Viertaktmotoren mit Direkteinspritzung aufgrund wesentlicher Verbesserungen hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs und verminderter Emissionswerte im Vergleich zu Motoren mit herkömmlicher Kraftstoffeinspritzung sowohl für Diesel- als auch für Benzinkraftstoffanwendungen intensiv weiterentwickelt worden. Dieselmotoren mit Direkteinspritzung weisen einen höheren Basis-Wärmewirkungsgrad (etwa 40% Spitze), einen um 20 bis 35% besseren Kraftstoffwirkungsgrad, 10–20% weniger CO2-Emissionen, nahezu null Verdampfungsemissionen und niedrige Kaltstartemissionen auf. In jüngster Zeit ist für einen Benzinmotor mit Direkteinspritzung von Verbesserungen im Kraftstoffverbrauch von bis zu 35% in Kombination mit einer gleichzeitigen Erhöhung der Motorleistung und des Drehmoments um 10% berichtet worden. Eine derartige bemerkenswerte Leistungsfähigkeit ist durch eine Kombination aus einer sehr mageren Verbrennung (Luft-Kraftstoff-Verhältnisse von mehr als 40:1) und einer Schichtlademischung im Inneren jeder Verbrennungskammer des Motors realisiert worden.
  • Ein sowohl für einen Dieselmotor mit Direkteinspritzung (DDI) als auch für einen Benzinmotor mit Direkteinspritzung (DGI) erforderlicher Schlüsselfaktor ist eine exakte und ko stengünstige Kraftstoffeinspritzeinheit. In Dieselmotoren muss die neuartige Einspritzeinheit bei extrem hohen Drücken (von beispielsweise 30000 Psi) arbeiten, exakte und reproduzierbare Sprühmuster bereitstellen und präzise zeitgesteuert werden. Außerdem muss eine derartige Einspritzeinheit über eine Fahrtstrecke von beispielsweise ca. 500000 Meilen geeignet funktionieren und kostengünstig sein.
  • In der US-A-4521683 ist ein faseroptischer Drucksensor mit einer Membran beschrieben, die von einem konkaven auf einen konvexen Zustand einrastet, wenn ein auf die Membran ausgeübter Druck einen vorgegebenen Druckwert überschreitet.
  • In der EP-A-0528657 ist ein faseroptischer Drucksensor beschrieben, in dem eine flache Membran verwendet wird.
  • In der US-A-4633842 ist ein Kraftstoffeinspritzverfahren beschrieben, in dem die Intensität der Brennflamme in einer Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors ohne Druckdetektion erfaßt wird.
  • In der US-A-5452078 ist ein faseroptischer Sensor beschrieben, der u.a. eine mechanische Kraft unter Verwendung einer Doppelbrechung, die durch diese mechanische Kraft induziert wird, und basierend auf der Bestimmung von Änderungen des Polarisationszustands von Licht mißt.
  • Die Herstellung von Benzineinspritzeinheiten für DGI-Anwendungen ist insbesondere aufgrund der sehr schlechten Schmiereigenschaften von Benzin und der kritischen Spezifikationen der Einspritzeinheit schwierig und teuer.
  • Um kostengünstige DDI- und DGI-Einspritzeinheiten mit einer erforderlichen Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit bereitzustellen, sind nachstehend auf Closed-Loop-Regelungen von Betriebsparametern der Einspritzeinheiten basierende Verfahren beschrieben, wobei der Verbrennungskammer- und der Kraftstoffdruck als Steuerparameter verwendet werden. Durch die vorliegende Erfindung werden ein Drucksensor nach Anspruch 1 und eine Kraftstoffeinspritzeinheit für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 12 bereitgestellt. Wie nachstehend ausführlich beschrieben wird, besteht ein bevorzugtes Verfahren zum Erzeugen dieser beiden Drücke darin, zwei faseroptische Miniaturdrucksensoren im Inneren einer Einspritzeinheit zu integrieren. Eine solche "smarte" Einspritzeinheit muss nicht individuell kalibriert werden, was herkömmlich der Fall war, so dass ihr Preis wesentlich niedriger sein kann. Durch Fertigungsschwankungen, Alterung, Druckleitungsschwankungen oder die Kraftstoffqualität verursachte Unterschiede können unter Verwendung einer Closed-Loop-Regelung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts, der Kraftstoffeinspritzdauer und des Kraftstoffeinspritzdrucks kompensiert werden. Durch den Verbrennungskammerdrucksensor der smarten Einspritzeinheit wird außerdem Echtzeit-Information über den Zylinderdruck, wie beispielsweise über den Spitzendruckwert (PP), den angezeigten mittleren effektiven Druck (IMEP), den Start der Verbrennung (SOC) und die Position des Spitzendruckwertes (LPP) bereitgestellt. Wenn die Eingangssignale sowohl vom Kraftstoff- als auch vom Verbrennungsdrucksensor zum Steuern der Einspritzeinheit verwendet werden, können gleichzeitig vorteilhaft verminderte Emissionen, ein verbesserter Kraftstoffverbrauch, eine höhere Zuverlässigkeit und eine Kostensenkung der Einspritzeinheit erreicht werden. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Die in der smarten Einspritzeinheit verwendeten faseroptischen Sensoren haben eine neuartige Konstruktion, deren Ziel es ist, eine hohe Präzision in einer sehr kleinen Vorrichtung zu erzielen, die extrem hohen Drücken und Tempera turen ausgesetzt ist. Das Sensorende oder die Sensorspitze kann einen Durchmesser von nur 2,5 mm oder weniger haben. Unter Verwendung einer spezifisch geformten Membran im Sensor und von zwei D-förmigen optischen Fasern oder Lichtleitfasern kann bei kleinen Membranablenkungen eine optische Modulation mit hohen Pegeln erreicht werden. Kleine Membranablenkungen sind erforderlich, um eine hohe Streck- oder Dehngrenze und eine hohe Zeitschwingfestigkeit der Membran zu erreichen. Unter Verwendung einer Detektionstechnik mit zwei Fotodioden kann jede Sensorsignalschnittstellen/-konditionierungseinrichtung über einen Temperaturbereich von –50 bis 150°C exakt arbeiten.
  • In einer bevorzugten Konfiguration werden zwei Sensortypen in der smarten Einspritzeinheit verwendet: (1) ein Hochdrucksensor zum Überwachen statischer Kraftstoffdrücke im Inneren der Einspritzeinheit und (2) ein Sensor zum Erfasen dynamischer Verbrennungskammerdrücke.
  • Um eine Änderung des Sensoransprechverhaltens mit der Temperatur zu kompensieren, wird gemäß einer Temperaturkompensationstechnik eine Kombination aus einer auf der Membraninnenfläche aufgebrachten Dünnschicht und einem im Sensorgehäuse angeordneten Temperaturfühler verwendet. Der Reflexionskoeffizient der Dünnschicht ändert sich mit der Temperatur, wodurch jegliche intrazyklischen (Kurzzeit-) Membrantemperaturabweichungen oberhalb einer mittleren Temperatur kompensiert werden. Jegliche Langzeitfehler, die sich durch eine größere Membranablenkung bei einer höheren mittleren Temperatur und andere thermische Einflüsse auf den Sensorkopfs ergeben, werden durch Einstellen der Drucksensorverstärkung basierend auf dem Ausgangssignal des Temperaturfühlers kompensiert.
  • Obwohl für die meisten Direkteinpritzeinheiten dynamische Kraftstoffdruckinformation erforderlich ist, müssen in diesen Techniken, beispielsweise für Kraftstoffverteiler, lediglich statische Drücke bekannt sein. Nachstehend wird ein statischer Drucksensor beschrieben, in dem zwei Lichtleitfaserpaare verwendet werden, wobei ein Paar als Referenzeinrichtung zum Kompensieren von Fehlern dient, die durch Temperatureinflüsse auf optoelektronische Komponenten, Faserbiegung oder aufgrund anderer Ursachen von unerwünschten Lichtintensitätsschwankungen auftreten können.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die Kompensationstechnik hinsichtlich Fehlern, die durch eine intrazyklische Membranerwärmung aufgrund von in der Nähe vorhandenen Verbrennungsgasen auftreten, der für dynamische Sensoren verwendeten Technik ähnlich. Für den statischen Drucksensor ist ein Faserpaar der Membranablenkung ausgesetzt, und das andere Faserpaar ist vor einem nicht abgelenkten Reflektor angeordnet, der mit einer Dünnschicht mit temperaturabhängigem Reflexionskoeffizient beschichtet ist. Durch einen separaten Temperaturfühler wird Eingangsinformation für eine weitere Korrektur der Sensorverstärkung und von Offset-Änderungen bereitgestellt, die sich durch Änderungen der mittleren interzyklischen Temperaturen der Membran und des Gehäuses ergeben.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer smarten Einspritzeinheit mit einem Kraftstoffdruck- und einem Verbrennungsdrucksensor;
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittansicht eines bevorzugten Faserpaars;
  • 3 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer bevorzugten Sensorspitze;
  • 4 zeigt eine schematische Querschnittansicht der Sensorspitze von 3 bei einem erhöhten Druck;
  • 5 zeigt einen grafischen Vergleich zwischen dem Ansprechverhalten einer bevorzugten Sensorspitze und einer herkömmlichen Flachmembransensorspitze;
  • 6 zeigt ein Blockdiagramm der optoelektronischen Schaltung für einen dynamischen Drucksensor;
  • 7 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer bevorzugten Sensorspitze mit einer Dünnschicht mit einem temperaturabhängigen Reflexionsvermögen;
  • 8 zeigt eine schematische Querschnittansicht der bevorzugten Sensorspitze von 7, ferner mit einem Temperaturfühler;
  • 9 zeigt ein Blockdiagramm der optoelektronischen Schaltung für die Sensorspitze von 8 für eine dynamische Druckmessung;
  • 10 zeigt ein Blockdiagramm der optoelektronischen Schaltung für die Sensorspitze von 8 für eine statische Druckmessung;
  • 11 zeigt eine schematische Querschnittansicht der bevorzugten Sensorspitze mit zwei separaten Doppelfaserpaaren in verschiedenen Abständen von der Membran;
  • 12 zeigt eine schematische Querschnittansicht der bevorzugten Sensorspitze mit einer alternativen Ausführungsform der zwei Faserpaare von 11;
  • 13 zeigt eine grafische Darstellung von Ausgangssignalen eines Doppelfasersensors als Funktion des Abstands von der Sensormembran;
  • 14 zeigt ein Blockdiagramm der optoelektronischen Schaltung für die Sensorspitzen von 12 und 13;
  • 15 zeigt ein Blockdiagramm einer alternativen optoelektronischen Summen-/Differenz-Fehlerkorrekturschaltung für die Sensorspitzen von 12 und 13;
  • 16 zeigt eine schematische Querschnittansicht der bevorzugten Sensorspitze mit einer Einrichtung zum Korrigie ren von mit Temperaturschock in Beziehung stehenden intrazyklischen Fehlern;
  • 17 zeigt eine schematische Querschnittansicht der bevorzugten Sensorspitze, ferner mit einer Einrichtung zum Korrigieren von Langzeittemperaturänderungen der Sensorspitze von 16; und
  • 18 zeigt ein Blockdiagramm der optoelektronischen Schaltung für die Sensorspitze von 17.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • In 1 weist die modifizierte smarte Einspritzeinheit 10 sowohl einen Kraftstoffdrucksensor 12 als auch einen Verbrennungsdrucksensor 14 auf. Der Kraftstoffdrucksensor 12 kann, wie dargestellt, in einer modifizierten vorhandenen Öffnung 16 der Einspritzeinheit montiert sein. Die Öffnung 16 weist einen Kanal auf, der mit dem axialen Kraftstoffkanal 18 der Einspritzeinheit 10 kommuniziert. Der Sensor 12 kann einen Durchmesser von etwa 5 mm aufweisen und in den Kanal 16 geschraubt sein, so dass die Sensormembran dem Kraftstoffdruck im Kanal und auch im axialen Kraftstoffkanal 18 direkt ausgesetzt ist, wenn der Kolben 20 der Einspritzeinheit zurückgezogen ist.
  • Der Verbrennungsdrucksensor 14 ist über einen kurzen Kanal 22 den Verbrennungskammergasen ausgesetzt. Die Lichtleitfaserzuleitung 24 für diesen Sensor 14 ist im Inneren einer zylindrischen Öffnung 26 mit einem Durchmesser von 1 mm angeordnet, die sich vom Sensor 14 zu einem in der Nähe der Oberseite der Einspritzeinheit 10 an der Einspritzeinheit befestigten Zugentlastungselement 28 erstreckt.
  • Jeder der Sensoren ist mit seinem eigenen optoelektronischen Modul oder Verbinder verbunden, wie nachstehend näher erläutert wird. Die Verbindungen werden durch faseroptische Kabel 30 und 32 hergestellt. Die optoelektronischen Mo dule weisen eine Schaltung auf, die mit dem elektronischen Steuermodul (ECM) des Motors verbunden ist. Das ECM steuert den Einspritzzeitpunkt, die Einspritzdauer und den Kraftstoffleitungsdruck in Antwort auf die Ausgangssignale der Sensoren 12 und 14 sowie anderer Motorsensoren und Steuerungen.
  • Gemäß der bevorzugten Sensorkonstruktion für die vorstehend beschriebenen Kraftstoff- und Verbrennungsdrucksensoren werden zwei oder mehr Lichtleitfasern verwendet. Diese Fasern sind wie in 2 dargestellt modifiziert. Anstatt Fasern mit kreisförmigen Querschnitten zu verwenden, was in herkömmlichen faseroptischen Drucksensoren für andere Zwecke der Fall ist, sind die Fasern auf der Außenfläche an der durch das Bezugszeichen 34 dargestellten Stelle, wo die Dicke der Überzugsschicht 36 wesentlich reduziert ist, allgemein D-förmig ausgebildet. Die Mehrmodusfasern sind an ihren flachen Flächen 34 miteinander verbunden, um den Abstand zwischen den Faserkernen 38 zu vermindern.
  • Ein minimaler Abstand zwischen den Faserkernen 38 ist hochgradig erwünscht, um Sensorleistungsverluste zu reduzieren und die optische Modulation zu verbessern, die beide zu einer verbesserten Auflösung, einem besseren Signal/Rausch-Verhältnis und einem präziseren Ausgangssignal führen. In einer typischen Konfiguration beträgt der Durchmesser der Kerne 38 der Fasern 140 μm und der Überzugsschicht 35 170 μm und sind die flachen Flächen 34 5–10 μm von den Kernen beabstandet. Zur einfacheren Sensormontage und Reproduzierbarkeit werden die Fasern während des Herstellungsprozesses durch eine dünne Schicht aus Polyamid oder einem anderen warm- oder heißklebenden Klebstoff teilpermanent miteinander verbunden.
  • 3 zeigt eine Sensorspitze mit einer spezifisch geformten Membran 40. Die Membran 40 ist profiliert und eine Weiterentwicklung der zuerst im US-Patent Nr. 5500070 beschriebenen hutförmigen Membran. Durch die profilierte Form der Membran 40 wird eine verbesserte Lichtkopplung zwischen der Zuleitungslichtleitfaser 42 und der Sammellichtleitfaser 44 bereitgestellt, die im Sensorkörper 46 angeordnet sind. Dadurch wird eine erhöhte Sensorempfindlichkeit bezüglich einer Ablenkung der Membran 40 erreicht. Wie in 3 dargestellt ist, ist die innere Membranfläche 48 in der Mitte der Membran 40 konkav ausgebildet, um von der Zuleitungslichtleitfaser emittiertes Licht, wie durch einen Pfeil 50 dargestellt ist, auf die Sammellichtleitfaser 44 zu fokussieren, wie durch einen Pfeil 52 dargestellt ist. Konstruktionsbedingt wird die beste Fokussierung erreicht, wenn auf die Außenseite der Membran 40 kein zusätzlicher externer Druck ausgeübt wird.
  • Unter optimalen Bedingungen ist die Krümmung der Reflexionsfläche 48 elliptisch, um das Licht von der Zuleitungslichtleitfaser 42 auf die Sammellichtleitfaser 44 zu fokussieren, wenn kein externer Druck ausgeübt wird. Wenn ein externer Druck ausgeübt wird, wird die Membran 40 abgelenkt, so daß die Enden der Zuleitungslichtleitfaser 42 und der Sammellichtleitfaser 44 sich nicht mehr in den Brennpunkten 54 der elliptisch gekrümmten Reflexionsfläche 48 befinden, wie in 4 dargestellt ist. Dadurch wird das gesammelte Licht vermindert. Die Dicke der Membran 40 wird durch die Krümmung seiner Außenseite derart, dass sie mit der Innenkrümmung im wesentlichen übereinstimmt, beibehalten, wodurch die Streck- oder Dehngrenze der Membran über die gesamte Membran beibehalten wird.
  • Die elliptisch gekrümmte Fläche 48 und die Positionen der Brennpunkte 54 sind für eine vorgegebene Fasergröße, einen vorgegebenen Kernabstand und eine vorgegebene numerische Apertur einer Lichtleitfaser optimiert. Obwohl die ellipti sche Form optimal ist, kann es aus praktischen Gründen vorteilhaft sein, die Fläche 48 parabelförmig oder kugelförmig auszubilden. 5 zeigt einen Vergleich zwischen dem Ansprechverhalten 56 der profilierten Membran 40 und dem Ansprechverhalten 58 einer im wesentlichen flachen oder normalen Membran. Daraus wird ersichtlich, dass der Sensor mit einer profilierten Membran wesentlich empfindicher auf Änderungen eines externen Drucks reagiert als ein herkömmlicher Sensor mit flacher Membran.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine neuartige Konstruktion der Sensorelektronik und der optoelektronischen Schaltung für einen dynamischen Drucksensor bereitgestellt, wie in 6 dargestellt ist. Die Schaltung ermöglicht eine erhöhte Betriebstemperatur des Sensors und eines Schnittstellen-/Konditionierungsmoduls bis zu einer Temperatur von 150°C.
  • Gemäß der neuartigen Konstruktion werden an Stelle der vorstehend erwähnten Einzeldetektorkonstruktionen eine LED-Quelle und zwei Fotodiodendetektoren verwendet. Eine Einzeldetektorkonstruktion ist für eine maximale Betriebstemperatur der Elektronik von etwa 80°C geeignet, bei einer maximalen Betriebstemperatur von 150°C wird der Dunkelstrom einer PIN-Fotodiode jedoch so groß, dass er das gesamte Fotodiodenausgangssignal dominiert.
  • Bei Temperaturen von bis zu 80°C trägt der Dunkelstrom einer typischen Fotodiode zu etwa 1% zum Gesamtsignal bei, wobei 99% des Signals dem Licht proportional sind, das dem Detektor über die Sammellichtleitfaser zugeführt wird. Bei 150°C nimmt der Dunkelstrom jedoch um mehr als drei Größenordnungen zu und kann 500% des Fotodiodensignals betragen, das dem dem Detektor zugeführten Licht weiterhin proportional ist. Bei solchen hohen Dunkelstromwerten müssen erhebliche Kompromisse bei der Sensorkalibrierung gemacht werden.
  • Um dem Dunkelstromeffekt zu begegnen, wird die zweite Fotodiode verwendet, um einem Differenzverstärker ein Dunkelstrom-Differenzsignal zuzuführen. Gemäß einer nachstehend beschriebenen bevorzugten Konstruktion ist die zweite Fotodiode im Inneren eines gemeinsamen Gehäuses aufgenommen, wobei beide Fotodioden aus dem gleichen Siliziumwafer hergestellt sind, so dass sich ihre Dunkelströme mit der Temperatur gleichermaßen ändern. Eine Fotodiode ist dem durch die Sammellichtleitfaser zugeführten Licht ausgesetzt, während die zweite Diode derart abgedeckt ist, dass ihr Ausgangssignal nur auf dem Dunkelstrom basiert.
  • In 6 werden die Stromausgangssignale der Fotodioden, von denen eine zur Dunkelstromkorrektur dient, durch die Schaltung 60 kombiniert, um das Dunkelstromausgangssignal des Sensors zu korrigieren. Das Spannungsausgangssignal des Sensors wird über eine Peak-and-Hold-Schaltung 62 und einen Integrator 64 einer LED-Treiberschaltung 66 zugeführt, um das Lichtausgangssignal der LED des Sensors einzustellen. Das Spannungsausgangssignal durchlüft außerdem einen invertierenden Differenzverstärker 68 und einen Verstärker 70, um einen geeigneten Spannungsbereich des Ausgangssignals für das ECM des Motors bereitzustellen.
  • Eine der schwierigsten Herausforderungen bei der Entwicklung präziser Verbrennungsdrucksensoren ist das Erfordernis, die Wirkung von Temperaturänderungen auf die Sensormembran zu unterdrücken. Bei Temperaturänderungen ändern sich das Elastizitätsmodul und der Querkontraktionskoeffizient der Membran, wodurch bei höheren Temperaturen größere Ablenkungen erhalten werden. Dadurch ergeben sich zwei Typen von Temperaturfehlern; eine größere Ablenkung aufgrund einer erhöhten mittleren Membrantemperatur über viele Zylinderdruckzyklen und intrazyklische Membrantemperaturabweichungen. Nachstehend werden Kompensationstechniken beschrieben, durch die beide durch Temperaturänderungen verursachten Fehler kompensiert werden.
  • Der kurzzeitige, intrazyklische Fehler, der durch einen manchmal als Temperaturschock bezeichneten Effekt verursacht wird, wird kompensiert, indem das Reflexionsvermögen der Membran praktisch unverzüglich reduziert wird, wenn sich die Membrantemperatur ändert. In 7 ist eine Dünnschicht 72 mit einem temperaturabhängigen Reflexionskeoffizienten auf die elliptische Fläche 48 der Membran 40 aufgebracht und bedeckt den durch die Zuleitungslichtleitfaser 42 beleuchteten Bereich.
  • Das Material der Dünnschicht 72 wird geeignet ausgewählt, so dass der Reflexionskoeffizient abnimmt, wenn die Ablenkung der Membran mit zunehmender Temperatur zunimmt. Die durch die Sammellichtleitfaser 44 empfangene Lichtintensität kann dargestellt werden durch: Vcol(p, T) = I·C·R(T)·D(p, T),wobei I die Intensität des von der Zuleitungslichtleitfaser 42 emittierten Lichts, C den von Faserparameter und vom Abstand zwischen der Faser und der Membran, aber nicht von Membraneigenschaften abhängigen Auffang- oder Sammelwirkungsgrad, R(T) den Reflexionskoeffizienten der Membran und D(p, T) eine Funktion zum Beschreiben der Membranablenkung als Funktion des Drucks und der Temperatur darstellen.
  • Durch den Lichtdurchlaßgrad der Dünnschicht 72 oder die Absorptionsabhängigkeit der Dünnschicht von der Temperatur kann das Produkt aus dem Reflexionskoeffizient R und der Ablenkfunktion D temperaturunabhängig gehalten werden, wenn: R(T) = D–1(T)ist. In der Praxis kann R(T) nicht exakt eine inverse Funktion von D sein, R(T) sollte aber näherungsweise eine inverse Funktion von D sein.
  • Für die vorstehend beschriebene Temperaturkompensation sind mindestens zwei Typen von Dünnschichten 72 geeignet. Ein Typ ist eine dielektrische Dünnschicht mit dichroitischen spiegelähnlichen Eigenschaften. Bei diesem Typ nimmt die Reflexion aufgrund der Wärmedehnung des Dünnschichtmaterials mit zunehmender Temperatur ab. Bei dem anderen Typ wird ein Halbleitermaterial verwendet, wie beispielsweise Silizium oder Galliumarsenid. Bei diesem Typ nimmt der Absorptionskoeffizient mit zunehmender Temperatur zu. Bei beiden Typen der Dünnschicht 72 wird die Schicht auf dem durch die Zuleitungslichtleitfaser 42 beleuchteten Bereich aufgebracht, um innere Spannungen in der Schicht zu reduzieren, sollte sowohl der Schichtbereich als auch die Schichtdicke so klein wie möglich sein.
  • Durch die vorstehend beschriebene Temperaturkompensationstechnik wird keine erhöhte Membranablenkung kompensiert, die sich aufgrund einer erhöhten mittleren Temperatur der Membran-/Sensoreinheit über viele Druckzyklen ergibt. Zum Korrigieren eines derartigen Fehlers wird eine Kompensationstechnik verwendet, bei der die Sensorverstärkung basierend auf dem Ausgangssignal eines im Inneren des Sensorgehäuses angeordneten Temperaturfühlers (wie in 8 schematisch dargestellt ist) elektronisch gesteuert wird. Ein Temperaturfühler 74, z.B. ein Thermoelement, ist im Inneren der Sensoreinheit des Sensorkörpers 46 vorzugsweise so nahe wie möglich an der Sensormembran 40 angeordnet. Ein Paar Drähte 65 erstrecken sich vom Thermoelement 74 entlang der Seite der Lichtleitfasern 42 und 44.
  • 9 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der optoelektronischen Temperaturkompensationsschaltung für den Sensor von 8. Im Vergleich zur Schaltung eines Sensors ohne Temperaturkompensation empfängt ein Thermoelementverstärker 78 ein Eingangssignal vom Thermoelement 74 und gibt es an einen Fotodiodenverstärker 80 aus, um den Verstärkungsfaktor des Fotodiodenverstärkers einzustellen. Dies steht im Gegensatz zu einem für einen Sensor ohne Temperaturkompensation verwendeten Fotodiodenverstärker mit fester Verstärkung. Die Kalibrierungskoeffizienten, die die Sensorverstärkung mit Temperaturänderungen in Beziehung setzen, werden während einer Anfangskalibrierung erhalten und jedem Sensor eindeutig zugewiesen, wenn er kalibiriert wird.
  • Nachstehend werden mehrere innovative Konstruktionen für einen hochgradig präzisen statischen Drucksensor beschrieben, der für eine Kraftstoffdruckerfassung in einer smarten Einspritzeinheit geeignet ist. Gemäß einer ersten Konstruktion wird eine Zweifaserstruktur verwendet, die der in 3 dargestellten Struktur ähnlich ist. Die elektronische Verarbeitungsschaltung ist für dynamische und statische Drucksensoren verschieden.
  • Der Unterschied zwischen den elektronischen Sensorschaltungen für dynamische und statische Drucksensoren liegt in der LED-Steuerung. Während in einer Ausführungsform für einen dynamischen Drucksensor der Strom basierend auf dem Differenzausgangssignal eines Minimum-Maximum-Detektors kontinuierlich geregelt wird, wird in einer Ausführungsform für einen statischen Drucksensor der Strom nur während diskreten Zeitperioden geregelt, wenn die Einspritzeinheit mit Kraftstoff gefüllt ist und der Sensor nur dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist. 10 zeigt eine geeignete elektronische Schaltung, wobei, wenn der LED-Strom geregelt wird, die nominelle Lichtintensität wiedergewonnen wird und jegliche möglichen Offsets und Verstärkungsdriften des Sensors korrigiert werden. Ein Zeitsteuerungs-Triggersignal 82 für ein Strom-Reset wird einer LED-Pegelsteuerung 84 durch das ECM des Motors zugeführt.
  • Gemäß der zweiten Konstruktion des statischen Sensors werden drei oder vier Lichtleitfasern, zwei Detektoren und eine LED verwendet. Ein Paar Lichtleitfasern werden zum Erfassen der Membranablenkung verwendet, wie vorstehend beschrieben wurde, und das andere Paar dient als Kompensationseinrichtung zum Korrigieren möglicher Fehler, die durch Faserbiegung, Kopplungswirkungsgradänderungen zwischen der LED und den Lichtleitfasern, die Temperaturabhängigkeit der LED-Intensität oder der Fotodiodenempfindlichkeit sowie die Temperaturabhängigkeit der Membranablenkung verursacht werden.
  • In einer in 11 dargestellten Ausführungsform der zweiten Konstruktion ohne Temperaturkompensation sind beide Faserpaare 86 und 88 mit ihren Enden 90 und 92 im optischen Sichtbereich der Reflexionsfläche 48 der Membran 40 angeordnet. In 11 ist jedes der Faserpaare 86 und 88 in seiner eigenen Muffe oder Halterung 94 bzw. 96 eingebettet. Die Muffen oder Halterungen 94 und 96 sind derart beabstandet, dass die Enden 90 und 92 etwa um 500 μm beabstandet sind.
  • Alternativ sind, wie in 12 dargestellt ist, beide Faserpaare 86 und 88 in einer einzigen größeren Muffe oder Halterung 98 eingebettet, und die Trennung zwischen den Enden 90 und 92 wird gebildet durch die Mitte der Muffe 100 und Polieren oder Abschleifen des Muffenendes unter einem Winkel, um einen Abstand von etwa 500 μm zwischen den Faserpaaren 86 und 88 bereitzustellen.
  • Sowohl in 11 als auch in 12 ist das Ende 90 des Faserpaars 86 weiter von der Reflexionsfläche 48 beabstandet als das Ende 92 des Faserpaars 88. Bei dieser Geometrie nutzen die Sensoren von 11 und 12 beide Steigungsabschnitte 104 und 106 der Zweifasersensor-Ansprechkurve von 13, wobei ein Faserpaar bezüglich des ansteigenden Kur venabschnitts arbeitet, während das andere Faserpaar den abfallenden Kurvenabschnitt nutzt.
  • Durch geeignetes Positionieren der Faserpaare 86 und 88, wobei die Enden 90 und 92 in verschiedenen Abständen von der Membran 40 angeordnet sind, sind die Paare derart angeordnet, dass sie die Peak-Intensität 102 überspannen. Die maximale Steigung oder Sensorempfindlichkeit tritt auf, wenn das Faserpaarende 92 bei etwa 250 μm im Inneren der Peak-Intensität 102 angeordnet ist. Wenn das Faserpaarende 92 auf der ersten Steigung 104 angeordnet ist, nimmt der Abstand zwischen der Membran 40 und dem Faserpaarende mit zunehmendem Druck ab, und es wird veranlaßt, dass das Sensorausgangssignal abnimmt.
  • Wenn das zweite Faserendenpaar 90 bei etwa 600 μm auf der zweiten Steigung 106 angeordnet ist, wird veranlaßt, dass das Sensorausgangssignal zunimmt, wenn Druck auf die Membran 40 ausgeübt wird. Bei einem manchmal als "Push-Pull"-Effekt bezeichneten Effekt ist das Sensorausgangssignal im wesentlichen ein Verhältnis der beiden Ausgangssignale von den Faserpaaren 86 und 88, wodurch im Vergleich zu einem Sensor mit nur einem Lichtleitfaserpaar, das nur bezüglich einer Steigung betrieben wird, eine erhöhte Sensorempfindlichkeit bezüglich einer Membranablenkung erhalten wird.
  • Gemäß dem Verarbeitungsschema von 14 wird die durch das Referenzpaarende 90 erfaßte Lichtintensität durch Ändern eines LED-Treiberstroms bei einem im wesentlichen konstanten Pegel gehalten, wie in diesem Blockdiagramm dargestellt ist. Das Ausgangssignal des Sensors 48 ist der durch den Meßdetektor 108 erfaßten Lichtintensität proportional. Ähnlich wie bei dem vorstehend erwähnten dynamischen Zweifasersensor wird die Lichtintensität der LED 110 durch Ändern des Strompegels kontinuierlich geregelt, um das Aus gangssignal der Referenzfotodiode 112 auf einem konstanten Pegel zu halten. Ähnlich wie die Lichtintensität im Referenzfaserpaar 86 wiedergewonnen wird, wird die Lichtintensität im Meßfaserpaar 88 wiedergewonnen, wodurch jegliche Offset- oder Verstärkungsfehler des Sensors 46 kompensiert werden.
  • Alternativ basiert, wie in 15 dargestellt ist, der Strompegel der LED 110 auf der durch einen Summationsverstärker 114 erhaltenen Summe aus dem Ausgangssignal des Meßdetektors 108 und dem Ausgangssignal des Referenzdetektors 112. In dieser Konfiguration wird veranlaßt, dass die relativen Nulldruck-Ausgangssignale der beiden Faserpaare 86 und 88 angeglichen werden, indem ein Ausgangssignal durch eine Verstärkungsschaltung 116 verstärkt und das andere Ausgangssignal einem Summationsverstärker 114 zugeführt wird, um eine Strompegelsteuerung für die LED 110 bereitzustellen. Wenn durch eine Umgebungszustandsänderung eine Lichtintensitätsänderung in den Faserpaaren 86 und 88 verursacht wird, nehmen beide Lichtintensitäten in die gleiche Richtung und etwa im selben Maß ab oder zu. Daher wird diese Lichtintensitätsänderung durch Ändern der Lichtintensität der LED 110 direkt korrigiert.
  • Im Gegensatz dazu wird durch eine dem Sensor 46 zugeführte relative Druckänderung veranlaßt, dass ein Ausgangssignal zu- und das andere Ausgangssignal abnimmt, so dass sich der Summenwert 114 der Ausgangssignale insgesamt nicht ändert. Das durch einen Differenzverstärker 118 erhaltene Differenzsignal der beiden Ausgangssignale durchläuft eine Offset-, Filter- und Verstärkereinrichtung 120, um ein korrigiertes Sensorausgangssignal bereitzustellen. Unter Verwendung eines Sensors 46, der zusätzlich zu den beiden Faserpaaren 86 und 88 auch ein Thermoelement aufweist, kann die mittlere Temperatur des Sensors 46 korrigiert und der Offset-, Filter- und Verstärkungsschaltung 120 zugeführt werden, um das korrigierte Sensorausgangssignal zu erhalten.
  • Die 16 und 17 zeigen zwei weitere Ausführungsformen statischer Drucksensoren mit Temperaturkompensation. Die Ausführungsform von 16 ist nur dazu geeignet, intrazyklische, mit Temperaturschock in Beziehung stehende Fehler zu kompensieren. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist ein Faserpaar 88 an seinem Ende 124 dem von der Dünnschicht 72 reflektierten Licht ausgesetzt, um die Ablenkung der Membran 40 zu messen. Das andere Faserpaar 86 bzw. das Referenzpaar ist durch einen nicht abgelenkten Reflektor 126 abgeschlossen, dessen Oberfläche mit einer Dünnschicht mit einem temperaturabhängigen Reflexionskoeffizienten beschichten ist. Die Verarbeitungsschaltung kann die gleiche sein wie die vorstehend unter Bezug auf 14 beschriebene Schaltung, wobei das Referenzfaserpaar 86 mit einer Fotodiode 112 verbunden ist. In Abhängigkeit von der Anwendung können sowohl die temperaturabhängige Dünnschicht 72 als auch die temperaturabhängige Dünnschicht auf dem Reflektor 126 oder kann nur die temperaturabhängige Dünnschicht auf dem Reflektor 126 verwendet werden.
  • In 17 kompensiert der Sensor 46 sowohl kurzzeitige als auch langzeitige konstante Temperaturfehler. Der Sensor weist eine Kombination aus der Dünnschicht 72 mit temperaturabhängigem Reflexionsvermögen auf der Membran 40 und der Dünnschicht mit temperaturabhängigem Reflexionsvermögen auf dem Reflektor 126 auf, wobei der Thermoelement-Temperaturfühler 74 und das Meßfaserpaar 88 im Inneren des Sensors angeordnet sind. Wie vorstehend erwähnt wurde, werden die Dünnschichten zum Kompensieren der durch kurzzeitige konstante Temperaturänderungen verursachten Membranablenkungsfehler verwendet, und der Temperaturfühler wird zum Kompensieren langzeitiger konstanter Fehler der mittleren Sensor temperatur verwendet. Während die Dünnschichtkorrektur auf durch Temperaturänderungen induzierten Änderungen des Reflexionsvermögens basiert, wird die Temperaturfühlerkorrektur durch Einstellen der Verstärkung der optoelektronischen Steuerschaltung des Sensors und eines Offsets erreicht, wie in 18 dargestellt ist.
  • Die optoelektronische Steuerschaltung von 18 ist der Schaltung von 14 ähnlich, es sind jedoch der Thermoelementverstärker 78 und ein EPROM (löschbarer programmierbarer Festwertspeicher) 128 hinzugefügt. Außer dass kurzzeitige und langzeitige konstante Temperaturänderungen korrigierbar sind, können Faserpaare bei Temperaturänderungen ein verschiedenes Ansprechverhalten zeigen. Dieses verschiedene Ansprechverhalten zwischen Faserpaaren kann sowohl zu Sensor-Offset- als auch zu Sensorverstärkungsfehlern führen. Der Widerstand bestimmter Komponenten in der Schaltung kann eingestellt werden, um einen individuellen Sensor zu kalibrieren und dadurch die inhärenten Unterschiede zwischen den Faserpaaren zu kompensieren. Alternativ kann der EPROM 128 zum Speichern und Bereitstellen der elektronischen Kalibrierungswerte verwendet werden.

Claims (30)

  1. Faseroptischer Drucksensor (14, 12) umfassend einen Körper, zumindest ein Paar in dem Körper (46) angeordnete optische Faser (42, 44), wobei das Paar optische Faser (42, 44) an Spitzen endet, eine auf dem Körper (46) angeordnete Membran (40), um ein umschlossenes Volumen mit dem Körper zu bilden, wobei die Membran eine dem Volumen gegenüberstehende Unterseite (48) hat und die Spitzen in optischer Verbindung mit der Unterseite (48) sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Unterseite eine konkave gebogene Oberfläche hat, die bei Anwendung von externem Druck konkav bleibt, wobei die gebogene Oberfläche reflektierend ist und positioniert ist um von der Spitze der ersten Faser zu der Spitze der zweiten Faser ausgestrahltes Licht zu reflektieren, um das Licht auf die Spitze der zweiten Faser zu fokussieren, wenn kein Druck angewandt wird, während der Fokus (54) der konkaven Oberfläche von der Position der Spitze der zweiten Faser weggeschoben wird wenn externer Druck angewandt wird.
  2. Sensor nach Anspruch 1, wobei das reflektierte Licht maximiert wird wenn der Differentialdruck über die Membran ein Minimum ist.
  3. Sensor nach Anspruch 1, wobei Bewegung der Membran zu den Spitzen das von der Spitze der anderen Faser erhaltene Licht verringert.
  4. Sensor nach Anspruch 1, wobei die gebogene Oberfläche ellipsoid ist.
  5. Sensor nach Anspruch 1, wobei die gebogene Oberfläche kugelförmig ist.
  6. Sensor nach Anspruch 1, wobei eine dünne Folie (72) an der gebogenen Oberfläche angewandt wird um die Reflexion zu verschaffen, wobei die dünne Folie einen Reflexionskoeffizient hat, der bei zunehmender Temperatur verringert.
  7. Sensor nach Anspruch 1, wobei das Paar optische Faser (42, 44) entlang einem gemeinsamen Interface (34) zusammengebunden ist, wobei jede optische Faser einen Kern (38) und einen Mantel (36) umfaßt, wobei der Mantel an dem gemeinsamen Interface bezüglich des das gemeinsame Interface ermangelnden Mantels in Dicke verringert wird.
  8. Sensor nach Anspruch 1, einschließlich in dem Körper angeordneter Temperaturfühlmittel (76, 74).
  9. Sensor nach Anspruch 1, einschließlich einem zweiten Paar in dem Körper angeordnete optische Faser, wobei das zweite Paar (86) optische Faser an Spitzen endet, wobei die Spitzen in optischer Verbindung mit einer nicht-ablenkenden reflektierenden Oberfläche sind.
  10. Sensor nach Anspruch 1, einschließlich einem zweiten Paar in dem Körper angeordnete optische Faser, wobei das zweite Paar optische Faser an einem zweiten Paar Spitzen endet, wobei das zweite Paar Spitzen in optischer Verbindung mit dem Volumen auf einem Abstand von der reflektierenden gebogenen Oberfläche abweichend von den Spitzen von dem einen Paar optische Faser ist.
  11. Interne Verbrennungsmotorkraftstoffeinspritzeinheit mit darin einer Kraftstoffkammer, wobei ein faseroptischer Kraftstoffdrucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche in der Einspritzeinheit vorgesehen ist, wobei der faseroptische Kraftstoffdrucksensor in Verbindung mit der Kraftstoffkammer ist.
  12. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 11, wobei der Sensor eine Membran umfaßt, wobei die Diagram mit der Kraftstoffkammer in Verbindung ist.
  13. Interne Verbrennungsmotorkraftstoffeinspritzeinheit nach den Ansprüchen 11 oder 12, mit darin einer Kraftstoffkammer, wobei ein Kanal gebildet ist in der Kraftstoffeinspritzeinheit von der Kraftstoffkammer getrennt, wobei der Kanal bei Installation der Einspritzeinheit und des faseroptischen Verbrennungsdrucksensors in dem Kanal zu einer Motorverbrennungskammer offen ist.
  14. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 13, wobei der Verbrennungsdrucksensor eine Membran umfaßt, wobei die Membran in Verbindung mit dem Kanal und der Verbrennungskammer ist.
  15. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 11, einschließlich einem in der Einspritzeinheit gebildeten Kanal, wobei der Kanal bei Installation der Einspritzeinheit und eines faseroptischen Verbrennungsdrucksensors in dem Kanal zu einer Motorverbrennungskammer offen ist.
  16. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Ansprüchen 11, 13 oder 15, wobei zumindest ein Drucksensor zwei Paar optische Faser umfaßt, eine Membran mit einer Unterseite, eine auf der Unterseite angeordnete dünne Folie um Reflexion zu verschaffen, wobei die dünne Folie einen Reflexionskoeffizient hat, der bei zunehmender Temperatur verringert, eine reflektierende nicht-ablenkende Oberfläche, wobei die reflektierende nicht-ablenkende Oberfläche einen Reflexionskoeffizient hat der bei zunehmender Temperatur verringert, wobei ein Paar optische Faser in optischer Verbindung mit der Membran ist und das andere Paar optische Faser in optischer Verbindung mit der reflektierenden nicht-ablenkenden Oberfläche ist.
  17. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 16, einschließlich Schaltkreismittel in optoelektronischer Verbindung mit dem Drucksensor mit zwei Paar optische Faser, wobei die Schaltkreismittel Mittel umfassen um Licht in eine Faser von jedem Paar optische Faser einzukuppeln, Mittel zum Detektieren von Licht von der anderen Faser von jedem Paar optische Faser und dazu Reaktion verschaffen, Mittel um die Reaktionen zu dem detektierten Licht von den anderen Fasern zu kombinieren und als Reaktion darauf einen Output, für Temperaturänderungen in dem Kraftstoffsensor mit zwei Paar optische Faser korrigiert, zu verschaffen.
  18. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 17, wobei die Schaltkreismittel als Reaktion auf den für Temperaturänderungen korrigierten Output die Mittel zum Einkuppeln von Licht in eine Faser jedes Paars anpasst.
  19. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Ansprüchen 11, 13 oder 15, einschließlich in zumindest einem Drucksensor angeordneter Temperaturfühlmittel, Schaltkreismittel in optoelektronischer Verbindung mit dem Sensor mit darin den Temperaturfühlmitteln, wobei die Schaltkreismittel Mittel zum Einkuppeln von Licht in den zumindest einen Drucksensor umfassen, Mittel um von dem zumindest einen Drucksensor eintreffendes Licht zu detektieren und dazu eine Reaktion zu verschaffen und Mittel um Temperatur induzierte Änderungen in den Temperaturfühlmitteln zu detektieren und zu beantworten, Mittel um die Reaktionen auf die Licht detektierten und Temperatur induzierten Änderungen zu kombinieren und dazu als Reaktion einen Output für die Temperatur induzierten Änderungen korrigiert zu verschaffen.
  20. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 19, wobei die Schaltkreismittel als Reaktion auf den für Temperatur induzierte Änderungen korrigierten Output die Mittel zum Einkuppeln von Licht in den zumindest einen Drucksensoranpassen.
  21. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Ansprüchen 11, 13 oder 15 ein schließlich Schaltkreismittel in optoelektronischer Verbindung mit zumindest einem Drucksensor, wobei die Schaltkreismittel Mittel umfassen um Licht in den zumindest einen Drucksensor einzukuppeln, Mittel um von dem zumindest einen Drucksensor eintreffendes Licht zu detektieren und eine Reaktion darauf zu verschaffen, und Mittel, durch einen externen Trigger angetrieben, um die Mittel zum Einkuppeln von Licht in den zumindest einen Drucksensor anzupassen.
  22. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Ansprüchen 11, 3 und 15, wobei zumindest ein Drucksensor zwei Paar optische Faser und eine Membran umfaßt, wobei beide Paare optische Faser Spitzen in optischer reflektierender Verbindung mit der Membran haben, die Spitze eines Paars optische Faser auf einem anderen Abstand von der Membran entfernt als die Spitze des anderen Paars optische Faser.
  23. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 22, wobei jedes Paar optische Faser in einer getrennten Zwinge angeordnet sind.
  24. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 22, wobei beide Paare optische Faser in derselben Zwinge angeordnet sind.
  25. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 22, wobei die Membran eine Unterseite hat, wobei zumindest ein Teil der Unterseite eine reflektierende Oberfläche hat, wobei Bewegung der Membran in Richtung auf die beiden Spitzen den Lichtoutput von der nächsten Spitze zu der Membran verringern läßt und den Lichtoutput von der weitesten Spitze zunehmen läßt.
  26. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 25, einschließlich Schaltkreismittel in optoelektronischer Verbindung mit dem zumindest einen Drucksensor mit zwei Paar optische Faser, wobei die Schaltkreismittel Mittel umfassen um Licht in eine Faser von jedem Paar optische Faser einzukuppeln, Mittel um von der anderen Faser von jedem Paar optische Faser eintreffen des Licht zu detektieren und Reaktionen darauf zu verschaffen, wobei die mit der Spitze am weitesten von der Membran korrespondierende Reaktion die Mittel zum Einkuppeln von Licht in eine Faser von jedem Paar optische Faser anpassen läßt und die mit der Spitze nähest zu der Membran korrespondierende Reaktion einen durch die Reaktion der Spitze am weitesten von der Membran korrigierten Output verschafft.
  27. Kraftststoffeinspritzeinheit nach Anspruch 26, wobei das Mittel zum Einkuppeln von Licht angepasst ist um eine hauptsächliche konstante Reaktion von der Spitze am weitesten von der Membran zu verschaffen.
  28. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 25 einschließlich Schaltkreismittel in optoelektronischer Verbindung mit dem zumindest einen Drucksensor mit zwei Paar optische Faser, wobei die Schaltkreismittel Mittel umfassen um Licht in eine Faser von jedem Paar optische Faser einzukuppeln, Mittel um von der anderen Faser von jedem Paar optische Faser eintreffendes Licht zu detektieren und Reaktionen darauf zu verschaffen, Summiermittel um die Reaktionenen zu kombinieren und die Mittel zum Einkuppeln von Licht in eine Faser von jedem Paar optische Faser anzupassen und Differenzmittel zum Kombinieren der Reaktionen um einen korrigierten Output zu verschaffen.
  29. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 28, einschließlich in dem zumindest einen Drucksensor angeordneter Temperaturfühlmittel, und Mittel in den Schaltkreismitteln angepasst zum Reagieren auf Temperatur induzierte Änderungen in den Temperaturfühlmitteln und als Reaktion darauf zum Anpassen des korrigierten Outputs.
  30. Kraftstoffeinspritzeinheit nach Anspruch 26, einschließlich Mittel zum programmierbar Kalibrieren der Reaktionen unter einer Mehrheit von optischen Faserpaaren.
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