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GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG
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1. Technischer
Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Brennstoffeinspritzsystem
wie ein Common-Rail-System für
Kraftfahrzeugdieselmaschinen, das aufgebaut ist zur Durchführung mehrfacher
Einspritzungen von Brennstoff in jeden Zylinder der Maschine mittels
Brennstoffinjektoren (Einspritzeinrichtungen), und insbesondere
auf ein System, das vorgesehen ist zum Minimieren des Effekts bzw.
der Auswirkungen des Pulsierens des Drucks des Brennstoffs infolge
des Ereignisses einer vorhergehenden der Mehrfacheinspritzungen
auf eine nachfolgende Einspritzung.
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2. Stand der
Technik
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Es
sind Brennstoffeinspritzsysteme bekannt, die in der Weise aufgebaut
sind, dass mehrfach diskrete Einspritzungen von Brennstoff in eine
Kraftfahrzeugmaschine mittels Injektoren während jedes Verbrennungszyklus
zum Zwecke der Verminderung des Verbrennungsgeräuschs durchgeführt werden können. Bei
einer derartigen Sequenz bzw. Abfolge von mehrfachen Einspritzungen übt ein Pulsieren
des Drucks des Brennstoffs infolge einer vorhergehenden Einspritzung
der Einspritzungen (nachstehend als erste Einspritzung bezeichnet)
einen großen
Einfluss auf die tatsächliche
einzuspritzende Brennstoffmenge in einer nachfolgenden Einspritzung
der Einspritzungen (nachfolgend als zweite Einspritzung bezeichnet)
aus.
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Insbesondere
bewirken die Brennstoffpulsierungen gemäß der Darstellungen in den 6(a) bis 6(c),
dass der Druck (nachstehend als zweiter Einspritzdruck bezeichnet),
mit dem der Brennstoff bei der zweiten Einspritzung eingespritzt
wird, als eine Funktion des Intervalls (nachstehend als ein Einspritzintervall
bezeichnet) zwischen den Ereignissen der ersten und zweiten Einspritzungen
(beispielsweise zwischen dem Ende der ersten Einspritzung und dem
Start der zweiten Einspritzung oder zwischen dem Start der ersten
Einspritzung und dem Start der zweiten Einspritzung) veränderlich
ist. Dies führt
zu erheblichen Änderungen
in der Brennstoffeinspritzmenge bei der zweiten Einspritzung in
Verbindung mit einer Änderung
in dem Einspritzintervall.
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Zur
Beseitigung derartiger nachteiliger Effekte der Druckpulsierung
infolge der ersten Einspritzung auf die zweite Einspritzung offenbart
die japanische Druckschrift Nr. 10-266888 (
DE 197 12 143.8 , Anmeldetag: 19:
März 1998)
eine Vorgehensweise zur Korrektur eines Befehls (nachstehend auch
als zweiter Befehl bezeichnet), der gebildet wird zur Durchführung der
zweiten Einspritzung, unter Verwendung einer Vielzahl von aus Korrekturdaten
abgeleiteten Korrekturfaktoren, gebildet als Funktionen des Einspritzintervalls
und des zweiten Einspritzdrucks. Insbesondere werden die Korrekturdaten
in Tests abgetastet, die mittels Einspritzen des Brennstoffs bei
der zweiten Einspritzung für
jeweils beispielsweise einen hohen, einen mittleren und einen niedrigeren
Druck durchgeführt
wurden, wie es in den
7(a) bis
7(c) veranschaulicht ist,
und entsprechend einer Auswahl innerhalb eines Bereichs einer Änderung
bei der zweiten Einspritzung infolge der Druckpulsierung des Brennstoffs
in der ersten Einspritzung, mit jeweils unterschiedlichen Einspritzintervallen,
die auf die erste Einspritzung folgen. Die Korrekturdaten werden
jeweils zur Darstellung einer Kompensationsgröße hergeleitet, um die der
zweite Befehl zu ändern
ist, um eine tatsächliche
einzuspritzende Brennstoffmenge in der zweiten Einspritzung in Übereinstimmung
mit einem Soll-Wert zu bringen.
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Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. 10-266888 offenbart die Bestimmung
einer Schätzung
des zweiten Einspritzdrucks (d. h. eines tatsächlichen zweiten Einspritzdrucks)
unter Verwendung eines Musters einer Änderung in der Druckpulsierung,
eines Befehls, der vorgesehen ist zum Einstellen des Einspritzintervalls,
und eines Befehls, der vorgesehen ist zur Bestimmung der einzuspritzenden Brennstoffmenge
in der zweiten Einspritzung zum Bestimmen einer Befehlseinstellung
der Dauer der zweiten Einspritzung unter Verwendung der Abschätzung des
zweiten Einspritzdrucks und des Befehls für die in der zweiten Einspritzung
einzuspritzenden Brennstoffmenge.
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Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-314337 offenbart die Korrektur
der Startzeit und der Dauer der zweiten Einspritzung unter Verwendung
des Zyklus der Druckpulsierung gemäß einer Bestimmung als eine
Funktion der Länge
eines Brennstoffzufuhrrohrs, eines speziellen Musters der Druckschwankungen
und eines Befehls zur Einstellung des Einspritzintervalls. Die japanische Offenlegungsschrift
Nr. 6-101552 offenbart die Korrektur von Befehlen zur Bestimmung
der Startzeit und der Dauer der zweiten Einspritzung unter Verwendung
von Befehlen zum Bestimmen der Dauer der ersten Einspritzung und
des Einspritzintervalls.
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Die
Systeme gemäß den vorstehend
angegebenen Offenlegungsschriften Nr. 10-266888 und 2003-314337
sind in der Weise aufgebaut, dass sie den zweiten Befehl unter Verwendung
eines spezifischen Musters und der Druckschwankungen korrigieren.
Das System gemäß der vorstehend
angegebenen Publikation Nr. 6-101552 ist vorgesehen zum Korrigieren
des zweiten Befehls entsprechend eines Durchsuchens eines Kennfeldes,
das Korrekturbeträge
auflistet, die als eine Funktion der Differenz zwischen den Startzeiten
der ersten und zweiten Einspritzungen (d. h. das Einspritzintervall)
veränderlich sind,
d. h. unter Verwendung eines spezifischen Musters der Druckschwankungen.
Stimmen die tatsächlichen
Druckschwankungen nicht mit den spezifischen Muster der Druckschwankungen überein,
dann ergeben die angegebenen Systeme die Möglichkeit, dass ein ausgewählter Betrag
der Korrekturbeträge
zu groß oder
klein wird, wodurch ein Fehler bei der Bestimmung bei der Richtung
auftritt, in welcher der zweite Befehl zu vergrößern oder zu verkleinern ist.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, die Nachteile
des Standes der Technik zu vermeiden.
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Der
Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, ein Mehrfacheinspritzsystem
für Brennkraftmaschinen bereitzustellen,
das ausgebildet ist zum Minimieren des Effekts der Druckpulsierungen
bzw. Druckschwankungen von Brennstoff infolge eines Ereignisses
einer führenden
Einspritzung von mehreren Einspritzungen auf eine nachfolgende Einspritzung,
wobei die Verbesserung der Genauigkeit der der Maschine zuzuführenden
Brennstoffmenge bei der nachfolgenden Einspritzung verbessert wird.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffeinspritzsystem
für eine Brennkraftmaschine
bereitgestellt, wobei die Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen
eingebaut sein kann. Das Brennstoffeinspritzsystem umfasst: (a)
einen Injektor zur Durchführung
einer Sequenz einer ersten und einer zweiten Einspritzung von Brennstoff in
einem Zylinder einer Brennkraftmaschine, und (b) einer Einspritzsteuerungseinrichtung
zur Bestimmung eines ersten Befehls zum Spezifizieren einer in die
Maschine in der ersten Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffmenge,
und eines zweiten Befehls zum Spezifizieren einer in die Maschine
in der zweiten Einspritzung nach der ersten Einspritzung einzuspritzenden
Brennstoffmenge. Die Einspritzsteuerungseinrichtung führt eine
Korrekturfunktion durch zur Bestimmung einer Korrekturgröße, die
eine Größe darstellt,
um die der zweite Befehl zu korrigieren ist, als eine Funktion eines
Intervalls zwischen der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung
auf der Basis von Korrekturdaten. Die Korrekturdaten werden hergeleitet
unter Verwendung experimenteller Daten in Verbindung mit einer Tatsächlich-Befehlseinspritzmengendifferenz
zwischen einer tatsächlichen
in der zweiten Einspritzung einzuspritzenden Einspritzmenge und
einer Befehlseinspritzmenge. Die experimentellen Daten werden in
Einspritztests abgetastet, bestehend aus Sätzen von Sequenzen der ersten
und zweiten Einspritzungen, die unter Bedingungen durchgeführt wurden, dass
in jedem der Sätze
die in der ersten Einspritzung einzuspritzende Brennstoffmenge konstant
bleibt, und die erste Einspritzung und die zweite Einspritzung bei
dem gleichen Druckpegel durchgeführt
werden, der einer aus einer Vielzahl von Bezugsdruckpegel ist, die
innerhalb eines in der zweiten Einspritzung verwendeten optionalen
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Die
Korrekturdaten werden auf der Basis der experimentellen Druckbereichs
ausgewählt
werden. Daten hergeleitet und sind unabhängig von dem Effekt bzw. den
Auswirkungen der Druckschwankungen des Brennstoffs auf die zweite
Einspritzung. Mit anderen Worten, der Korrekturbetrag wird ungeachtet
des Effekts der Druckschwankungen des Brennstoffs bestimmt, wobei
die Verlässlichkeit
bei der Brennstoffeinspritzung in die Maschine verbessert wird.
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In
der bevorzugten Betriebsart der vorliegenden Erfindung umfassen
die Bezugsdruckpegel eine obere und eine untere Grenze des Betriebsbereichs des
Brennstoffs zur Verwendung bei der zweiten Einspritzung.
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Die
experimentellen Daten bestehen aus Matrixelementen, die abgetastet
wurden durch Ändern
des Intervalls zwischen der ersten und zweiten Einspritzung aus
den Sequenzen der ersten und zweiten Einspritzungen in jedem der
einzelnen Sätze.
Die Korrekturdaten werden in einer Matrix ausgedrückt, bestehend
aus den Hauptkomponenten, die hergeleitet werden durch Durchführen einer
Hauptkomponentenanalyse der Matrixelemente der experimentellen Daten.
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Die
Korrekturgröße wird
bestimmt durch die Summe der Produkte sämtlicher Hauptkomponenten und
Koeffizienten, die gegeben sind als Funktionen der in der ersten
Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffmenge und des Drucks des
in der zweiten Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffs.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffeinspritzsystem
bereitgestellt, mit: (a) einer Einspritzeinrichtung zur Durchführung einer
Abfolge einer ersten und zweiten Einspritzung von Brennstoff in
einen Zylinder einer Brennkraftmaschine; und (b) einer Einspritzeinrichtung
zur Bestimmung eines ersten Befehls zum Spezifizieren einer in die
Maschine in der ersten Einspritzung einzuspritzenden Einspritzmenge
und eines zweiten Befehls zum Spezifizieren einer in die Maschine
in der zweiten Einspritzung nachfolgend zu ersten Einspritzung einzuspritzenden
Einspritzmenge. Die Einspritzsteuerungseinrichtung führt eine Korrekturfunktion
durch zur Bestimmung einer Korrekturgröße, die eine Größe ist,
um welche der zweite Befehl als eine Funktion eines Intervalls zwischen
der ersten Einspritzung und der zweiten Einspritzung auf der Basis
von Korrekturdaten zu korrigieren ist. Die Korrekturdaten werden
hergeleitet unter Verwendung experimenteller Daten einer Tatsächlich-Befehlseinspritzmengendifferenz
zwischen einer tatsächlichen Menge
an in der zweiten Einspritzung einzuspritzendem Brennstoff und einer
Befehlseinspritzmenge. Die experimentellen Daten werden in Einspritztests abgetastet,
bestehend aus Sätzen
von Sequenzen von ersten und zweiten Einspritzungen, die unter der Bedingung
durchgeführt
wurden, dass die in der ersten Einspritzung eingespritzte Einspritzmenge
auf einen von Bezugswerten gemäß einer
Auswahl aus einem Betriebsbereich der ersten Einspritzung aus den Sätzen geändert wird,
und die erste Einspritzung und die zweite Einspritzung werden bei
demselben Druckpegel durchgeführt,
der auf eine der Vielzahl der Bezugsdruckpegel gemäß einer
Auswahl aus den Sätzen
aus einem Betriebsbereich des Drucks zur Verwendung bei der ersten
Einspritzung geändert wurde.
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KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
in Verbindung mit den zugehörigen
Figuren der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung verständlich,
wobei die Erfindung jedoch nicht auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel
festgelegt ist, sondern die Ausführungsbeispiele
lediglich der Veranschaulichung dienen.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Brennstoffeinspritzsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 eine
Längsschnittansicht
zur Veranschaulichung eines internen Aufbaus einer Brennstoffeinspritzeinrichtung
(Injektor), die in dem Brennstoffeinspritzsystem gemäß 1 eingebaut
ist,
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3(a) experimentell abgetastete Daten bei jedem
von zwei Bezugseinspritzdrücken
zur Verwendung bei der Bildung von Korrekturdaten,
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3(b) Korrekturdaten gemäß der Bildung in Verbindung
mit den Abtastdaten gemäß 3(a),
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4 die
Bestimmung einer Erregungsdauerkorrekturgröße zur Verwendung bei der Korrektur der
Dauer einer zweiten Einspritzung nachfolgend zu einer ersten Einspritzung,
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5 ein
Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Programms zur Korrektur
der Dauer einer zweiten Einspritzung nach einer ersten Einspritzung,
um eine bei der zweiten Einspritzung tatsächlich einzuspritzende Brennstoffmenge
in Übereinstimmung
mit einem Sollwert zu bringen,
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6(a) und 6(b) Zeitdiagramme
zur Veranschaulichung von Änderungen
bei der Einspritzrate bei Mehrfacheinspritzungen,
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6(c) ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung von
Schwankungen (Pulsieren) des Brennstoffdrucks in einer zweiten Einspritzung
nachfolgend zu einer ersten Einspritzung infolge des Ereignisses der
ersten Einspritzung, und
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7(a), 7(b) und 7(c) Beziehungen zwischen den Korrekturgrößen und
den Einspritzintervallen, die Zeitintervalle sind zwischen benachbarten
Ereignissen einer Abfolge (Sequenz) von zwei Einspritzungen von
Brennstoff in eine Maschine in einem bekannten Brennstoffeinspritzsystem.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In
den Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in verschiedenen
Darstellungen bezeichnen, und insbesondere unter Bezugnahme auf 1 ist
ein Brennstoffeinspritzsystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
gezeigt, dass ausgestattet ist mit einem Common-Rail 7, in welchem Brennstoff
bei einem Druck akkumuliert wird, der ausgewählt wird als eine Funktion
der Betriebsbedingungen einer (nicht gezeigten) Direkteinspritzungs-Brennkraftmaschine,
wie einer Dieselmaschine, und das zum Einspritzen eines Hochdruckbrennstoffs
in die Maschine dient, der in dem Common-Rail 7 akkumuliert
wurde.
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Das
Brennstoffeinspritzsystem ist als ein Akkumulator-Brennstoffeinspritzsystem
(ein so genanntes Common-Rail-System)
entwickelt worden und umfasst ebenfalls Injektoren (Einspritzeinrichtungen) 2,
einen für
jeden Zylinder der Maschine, eine Einspritzsteuerungseinrichtung 3,
die vorgesehen ist zur Steuerung der Injektoren 2, und
ein Brennstoffzufuhrsystem, dass zum Zuführen des Brennstoffs zu den Injektoren 2 dient.
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Das
Brennstoffzufuhrsystem umfasst eine Brennstoffzufuhrpumpe 6 und
das Common-Rail 7. Die Brennstoffzufuhrpumpe 6 dient
zum Pumpen des Brennstoffs aus einem Brennstofftank 5 und
zum unter Druck setzen und Zuführen
des Brennstoffs zu dem Common-Rail 7. Der Injektor 2 ist
in der Maschine angeordnet zum Einspritzen (Einsprühen) des Brennstoffs,
wie er in dem Common-Rail 7 akkumuliert wurde, in den Zylinder
der Maschine.
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Die
Einspritzsteuerungseinrichtung 3 dient zur Steuerung einer
Zufuhr des Brennstoffs von der Brennstoffzufuhrpumpe 6 zu
dem Common-Rail 7, um einen tatsächlichen Brennstoffdruck innerhalb des
Common-Rail 7 in Übereinstimmung
mit einem Soll-Pegel zu bringen, und zur Steuerung der Einspritzzeit,
zu der der Brennstoffinjektor 2 die Einspritzung des Brennstoffs
starten soll, sowie die Brennstoffperiode, während der der Brennstoffinjektor 2 kontinuierlich
den Brennstoff einspritzen soll, so dass eine Sollmenge an Brennstoff
entsprechend den Anforderungen durch die Maschinenbetriebsbedingungen
in die Maschine zu einer gewünschten
Zeit eingespritzt wird.
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Das
Brennstoffeinspritzsystem 1 umfasst ferner einen Rail-Drucksensor 8,
der an einem Ende des Common-Rail 7 angeordnet ist und
zur Messung des Drucks innerhalb des Common-Rail 7 und
zum Bereitstellen eines Signals zur Angabe desselben für die Einspritzsteuerungseinrichtung 3 dient.
Der Druck in dem Common-Rail 7 wird ebenfalls nachstehend
als ein Rail-Druck bezeichnet.
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Die
Einspritzsteuerungseinrichtung 3 umfasst einen Mikrocomputer 10,
ein Injektortreiber 11 und weitere (nicht gezeigte) Treiber,
die zur Steuerung der Erregung bzw. Leistungsversorgung unterschiedlicher
fahrzeugseitiger Einrichtungen dienen. Der Mikrocomputer 10 dient
zum Überwachen
der Ausgaben (Ausgangssignale) verschiedener Sensoren einschließlich des
Rail-Drucksensors 8, zur Ausgabe von Steuerungssignalen
zu dem Injektortreiber 11 und den anderen Treibern. Der
Injektortreiber 11 reagiert auf jedes der Steuerungssignale
zur Steuerung der Erregung eines Entsprechenden der Injektoren.
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Jeder
der Injektoren 2 steht in Verbindung mit dem Common-Rail 7 über die
Hochdruckbrennstoffleitung 19 und umfasst gemäß der Darstellung
in 2 eine Einspritzdüse 13 und ein Solenoid-Ventil 14.
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Der
Injektor 2, der in 2 dargestellt
ist, umfasst ein Nadelventil 17, eine Feder 21 und
einen Befehlskolben 22. Die Einspritzdüse 13 umfasst Einspritzöffnungen 16,
die in dem Kopf derselben ausgebildet sind. Das Nadelventil 17 wird
in Richtung der Einspritzöffnung
vorgespannt zum Öffnen
der Einspritzöffnungen 16 durch
den Druck des einem Brennstoffsumpf 20 von dem Common-Rail 7 über ein
Hochdruckströmungsweg
zugeführten
Brennstoffs, wobei sich der Strömungsweg
in einem Düsenkörper 18 der
Einspritzdüse 13 erstreckt
und zu dem Hochdruckbrennstoffrohr 19 führt. Das Nadelventil 17 wird
ebenfalls in einer Einspritzöffnungsrichtung
vorgespannt zum Schließen
der Einspritzöffnung 16 durch
den Druck der Feder 21 und den Rückführungsdruck (Staudruck), der
von dem Befehlskolben 22 übertragen wird.
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Der
Staudruck ist der Brennstoffdruck innerhalb einer Staudruckkammer 23,
der bestimmt ist durch die rückseitige
Oberfläche
des Befehlskolbens 22 innerhalb des Düsenkörpers 18. Die Staudruckkammer 23 führt zu dem
Common-Rail 7 über
die Hochdruckbrennstoffleitung 19 und eine Öffnung 24. Wird
Brennstoff von dem Common-Rail 7 zugeführt, dann bewirkt dies einen
Anstieg des Drucks in der Staudruckkammer 23. Der von dem
Hochdruckbrennstoffrohr 19 zu der Staudruckkammer 23 strömende Brennstoff
unterliegt einer Änderung
hinsichtlich seiner Strömungsrate
durch die Öffnung 24.
Die Staudruckkammer 23 steht ebenfalls in Verbindung mit
einem Niederdruckrohr 34 über eine Öffnung 25. Die Staudruckkammer 23 wird
durch die Aktivität
des Solenoidventils 14 geöffnet, so dass der Brennstoff zu
dem Niederdruckrohr 34 über
die Öffnung 25 entlastet
bzw. abgeleitet wird, und es fällt
der Druck in der Staudruckkammer 23 ab. Die Öffnungen 24 und 25 sind
geometrisch in der Weise ausgebildet, dass die Strömungsrate
des von der Staudruckkammer 23 über die Öffnung 25 abgeleiteten
Brennstoffs größer ist
als diejenige, die der Brennstoffdruckkammer 23 über die Öffnung 24 zugeführt wird.
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Das
Solenoidventil 14 dient als ein Betätigungsglied zum Zuführen oder
Ableiten des Brennstoffs zu oder von der Staudruckkammer 23 zur
Steuerung der Bewegung des Nadelventils 17. Ist es erforderlich,
den Injektor 2 zu öffnen,
dann wird das Solenoidventil 14 zum Ableiten des Brennstoffs
von der Staudruckkammer 23 zum Anheben des Nadelventils 17 nach
oben erregt.
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Das
Solenoidventil besteht der gemäß der vorstehenden
Beschreibung aus einem Ventil 29, einem Solenoid 30 und
einer Feder 31. Wird mittels einer hohen Spannung oder
eines konstanten Stroms das Solenoid 30 erregt, dann wird
eine magnetische Anziehung ausgebildet zum Anziehen des Ventils 29 gegen
den Druck der Feder 31 zur Herstellung einer Fluidverbindung
zwischen der Ablauföffnung 33,
die zu dem Niederdruckrohr 34 führt, und der Staudruckkammer 23.
Dies bewirkt, dass das Nadelventil 17 nach oben angehoben
wird zum Öffnen
der Einspritzöffnungen 16 und
um Brennstoffeinspritzstrahlen zu bilden.
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Gibt
insbesondere der Mikrocomputer 10 der Einspritzsteuerungseinrichtung 3 ein
Befehlssignal an den Injektortreiber 11 aus, dann legt
der Injektortreiber 11 eine Hochspannung an das Solenoid 30 an und
führt so
dann einen konstanten Strom während einer
vorbestimmten Zeitdauer zu. Dies bewirkt, dass das Ventil 28 zu
dem Solenoid 30 angezogen wird zum Öffnen der Staudruckkammer 23 zum
Ableiten des Brennstoffs aus derselben. Die aus der Staudruckkammer 22 abgeleitete
Brennstoffmenge wird größer als
die der Staudruckkammer 23 zugeführte Menge, so dass der Druck
in der Staudruckkammer 23 abfällt. Dies bewirkt, dass der
Druck in dem Brennstoffsumpf 20 zum Drängen bzw. Bewegen des Nadelventils 17 in
der Ventilöffnungsrichtung
die Summe des Staudrucks und des mechanischen Drucks überwindet,
wie er durch die Feder 21 zum Drängen des Nadelventils 17 in
die Ventilschließungsrichtung
gebildet wird, so dass das Nadelventil 17 zum Öffnen der
Einspritzöffnungen 16 angehoben wird.
Ist es erforderlich, die Brennstoffeinspritzung in die Maschine
zu beenden, dann beendet der Mikrocomputer 10 die Ausgabe
eines Befehlssignals zu dem Injektortreiber 13. Der Injektortreiber 13 bewirkt sodann
eine Abschaltung der Erregung für
das Solenoid 13 zum Schließen der Öffnung 25 durch das Ventil 29 zur
Beendigung des Ableitens des Brennstoffs aus der Staudruckkammer 23.
Dies bewirkt, dass die Summe des Drucks als ein Produkt durch die
Feder 21 und des Staudrucks, der auf das Nadelventil 17 in
der Ventilschließungsrichtung
wirkt, größer als
der auf das Nadelventil 17 in der Ventilöffnungsrichtung
(d. h. der Druck des Brennstoffs innerhalb des Brennstoffsumpfs 20)
wirkende Druck wird, so dass das Nadelventil 17 nach unten
zum Schließen
der Einspritzöffnungen 16 bewegt
wird, wodurch die Einspritzung des Brennstoffs in die Maschine beendet
wird. Das Solenoidventil 14 umfasst eine darin angeordnete
Ablauföffnung 33,
durch welche eine übergroße Menge
an Brennstoff, der nicht mittels der Brennstoffeinspritzöffnungen 16 eingespritzt
wurde, aus dem Injektor 2 abgeleitet und über das
Niederdruckrohr 34 dem Brennstofftank 5 erneut
zugeführt wird.
Die übergroße Brennstoffmenge
ist die Summe an Brennstoff, die statisch austritt und die dynamisch abgeleitet
wird.
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Der
Mikrocomputer 10 ist ein typischer Computer, bestehend
aus einer Zentraleinheit CPU, einen Speicher ROM zum Speichern von
Programmen und Daten, einem Speicher RAM, einer Speichereinrichtung
wie eine EEPROM oder einem Sicherungsspeicher RAM (Backup-RAM),
einer Eingangsschaltung und einer Ausgangsschaltung. Der Mikrocomputer 10 überwacht
die Ausgaben des Rail-Drucksensors 8 und
weitere Sensoren zur Berechnung von Befehlen zum Vollenden und Abschließen der
Brennstoffeinspritzung in jedem der Injektoren 2 und zum
Ausgeben derselben in der Form eines Befehlssignals an den Injektortreiber 11.
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Der
Mikrocomputer 10 ist vorgesehen zum Anweisen jedes der
Injektoren 2 zum Einspritzen von Brennstoff zumindest zweimal
in jeder Abfolge. Insbesondere führt
jeder Injektor 2 eine Sequenz von zwei Einspritzungen von
Brennstoff in die Zylinder der Maschine durch. Eine vorherige Einspritzung
der Einspritzungen wird als erste Einspritzung bezeichnet, während eine
nachfolgende Einspritzung als zweite Einspritzung bezeichnet wird.
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Der
Mikrocomputer 10 verwendet die Ausgaben (Ausgangssignale)
der Sensoren zur Bestimmung der Gesamtmenge an Brennstoff (nachstehend
auch als Gesamteinspritzmenge bezeichnet) zur Einspritzung in jeden
der Zylinder der Maschine während
jedes Verbrennungszyklus und teilt die Gesamteinspritzmenge in zwei
Teile auf: Ein Teil ist eine Soll-Brennstoffmenge (nachstehend auch
als erste Befehlseinspritzmenge bezeichnet) zum Einspritzen bei
der ersten Einspritzung, und die andere ist eine Soll-Brennstoffmenge (nachstehend
auch als zweite Befehlseinspritzmenge bezeichnet) zum Einspritzen bei
der zweiten Einspritzung. Der Mikrocomputer 10 verwendet
ebenfalls die Ausgaben (Ausgangssignale) der Sensoren zur Bestimmung
der Zeit, wann die erste Einspritzung einzuleiten ist, d. h. die
Zeit zum Einleiten der Erregung des Solenoids 30 jedes
der Injektoren 2 zum Bewirken der ersten Einspritzung (nachstehend
auch als erste Befehlserregungsstartzeit bezeichnet). In gleicher
Weise bestimmt der Mikrocomputer 10 die Zeit zum Einleiten
der Erregung des Solenoids 30 zum Erreichen der zweiten Einspritzung
(nachstehend auch als zweite Befehlserregungsstartzeit bezeichnet).
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Der
Mikrocomputer 10 verwendet ebenfalls die erste Befehlseinspritzmenge
und die erste Befehlseinspritzstartzeit zur Bestimmung einer Zeitperiode
(nachstehend als erste Befehlserregungsdauer bezeichnet), während der
das Solenoid 30 erregt ist zum Bewirken der ersten Einspritzung.
In gleicher Weise verwendet der Mikrocomputer 10 die zweite Befehlseinspritzmenge
und die zweite Befehlserregungsstartzeit zur Bestimmung einer Zeitdauer (nachstehend
als zweite Befehlserregungsdauer bezeichnet), während der das Solenoid 30 erregt
wird zum Erreichen der zweiten Einspritzung.
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Nach
dem Herleiten der ersten Befehlserregungsstartzeit, der ersten Befehlserregungsdauer und
der zweiten Befehlserregungsstartzeit wird ein Soll-Zeitintervall
(nachstehend auch als ein Befehlseinspritzintervall bezeichnet)
zwischen den Ereignissen der ersten und zweiten Einspritzungen automatisch
gefunden. Insbesondere bildet der Mikrocomputer 10 einen
Befehl zum Spezifizieren des Befehlseinspritzintervalls zu derselben
Zeit wie die erste Befehlserregungsstartzeit, die erste Befehlserregungsdauer
und die zweite Befehlserregungsstartzeit hergeleitet wird. Das Befehlseinspritzintervall, wie
es nachstehend bezeichnet wird, ist ein Zeitintervall zwischen dem
Ende der ersten Einspritzung und dem Start der zweiten Einspritzung,
d. h. zwischen dem Abschluss der Erregung des Solenoids 30 zur Beendigung
der ersten Einspritzung und dem erneuten Einstellen der Erregung
des Solenoids 30 zum Einleiten der zweiten Einspritzung
(siehe in diesem Zusammenhang 6(a) bis 6(c)).
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Die
vorstehend angegebenen Maßnahmen werden
in einer Befehlsberechnungsschaltung 37 in den Mikrocomputer 10 durchgeführt. Insbesondere dient
die Befehlsberechnungsschaltung 37 zur Berechnung eines
ersten Befehls zum Spezifizieren der ersten Befehlserregungsstartzeit
und der ersten Befehlserregungsdauer, und eines zweiten Befehls
zum Spezifizieren der zweiten Erregungsstartzeit, der zweiten Erregungsdauer,
und des Befehlseinspritzintervalls, und Ausgeben derselben in der
Form von Befehlssignalen an den Injektortreiber 11.
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Der
Injektortreiber 11 umfasst darin eingebaute (nicht gezeigte)
Schalter, von denen jeder ein- oder ausgeschaltet wird in Abhängigkeit
von dem Befehlssignal zum Zuführen
der Leistung von einer in dem Fahrzeug angeordneten Speicherbatterie
zu dem Solenoid 13 des jeweils entsprechenden Injektors
der Injektoren 2.
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Die
Merkmale des Brennstoffeinspritzsystems 1 werden nachstehend
beschrieben.
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Der
Mikrocomputer 10 umfasst eine Logikkorrekturschaltung 38,
die vorgesehen ist zur Bestimmung einer Erregungsdauerkorrekturgröße, die
eine Größe ist,
um welche die zweite Befehlserregungsdauer auf der Basis des Befehlseinspritzintervalls
zu korrigieren ist. Insbesondere dient die Korrekturschaltung 38 zur
Bestimmung der Erregungsdauerkorrekturgröße unter Verwendung der Korrekturdaten,
wie es vorstehend angegeben ist, die experimentell abgetastet wurden,
wenn die erste und zweite Einspritzung in einer Abfolge bei jeweils
einer Vielzahl von Bezugsdruckpegeln (d. h. Pegeln von bei der ersten
und zweiten Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffdrücken) durchgeführt werden,
und die ausgewählt
werden aus einem tatsächlichen
verwendbaren Bereich oder einem Betriebsbereich des Drucks (nachstehend
auch als zweiter Einspritzdruck bezeichnet) des bei der zweiten
Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffs.
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Beispielsweise
werden die Bezugsdruckpegel in Form Reihen unterschiedlicher Pegel
angegeben: Einen höheren
Bezugsdruckpegel P1 (von beispielsweise
180 Mpa), einem mittleren Bezugsdruckpegel P2 (beispielsweise
100 Mpa) und einem niedrigen Bezugsdruckpegel P3 (beispielsweise
30 Mpa), wie sie aus einem verwendbaren Bereich des zweiten Einspritzdrucks
ausgewählt
werden. Gemäß der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung werden die Korrekturdaten durch experimentell
abgetastete Daten bezüglich
der Größen gebildet,
um die die zweite Befehlserregungsdauer im erforderlichen Maß vergrößert oder
vermindert werden soll, um eine tatsächliche in der zweiten Einspritzung
eingespritzte Brennstoffmenge in Übereinstimmung mit der zweiten
Befehlseinspritzmenge zu bringen, und die abgetastet werden als
eine Funktion einer Differenz zwischen der tatsächlichen Menge von in der zweiten Einspritzung
einzuspritzenden Brennstoffs und der zweiten Befehlseinspritzmenge
in Brennstoffeinspritztests, die durchgeführt wurden unter der Bedingung,
dass die Menge (nachstehend auch als erste Einspritzmenge bezeichnet)
an Brennstoff zur Einspritzung bei der ersten Einspritzung auf einen
konstanten Wert gehalten wird, und es sind der Druck (nachstehend
auch als erster Einspritzdruck bezeichnet) an Brennstoff zur Einspritzung
bei der ersten Einspritzung und der Brennstoffdruck (nachstehend als
ein zweiter Einspritzdruck bezeichnet) zur Einspritzung bei der
zweiten Einspritzung auf den gleichen Pegel festgelegt, der vorgegeben
ist durch jeden der Bezugsdruckpegel P1,
P2 und P3. Insbesondere
werden die abgetasteten Daten experimentell hergeleitet, wie es
in 3(a) dargestellt ist, mittels des
Durchführens
der ersten Einspritzung bei jedem der Bezugsdruckpegel P1, P2 und P3 und nachfolgend zur zweiten Einspritzung
bei jedem der diskreten Einspritzintervalle Ij bei
demselben Druckpegel wie bei der ersten Einspritzung unter der Bedingung,
dass die erste Einspritzmenge während
aller dieser Tests konstant gehalten wird. Der Zusatz „j" bezeichnet eine
natürlich
Zahl von 1 bis n, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich drei (3) ist.
Beispielsweise werden die abgetasteten Daten gemäß der vorstehenden Beschreibung
hergeleitet zur Angabe einer Größe (nachstehend
auch als eine Kompensationsgröße Vij bezeichnet, die gemäß einer nachfolgenden Beschreibung
im Einzelnen ein Matrixelement ist), um die die zweite Befehlserregungsdauer
geändert werden
muss zum Kompensieren einer Differenz zwischen einer tatsächlichen
in der zweiten Einspritzung eingespritzten Brennstoffmenge und der
zweiten Befehlseinspritzmenge, und die experimentell abgetastet
wird, wenn nach jedem der Einspritzintervalle Ij=1 bis
Ij=n, die zweite Einspritzung bei jedem
der Bezugsdruckpegel Pi=1 bis Pi=3 durchgeführt wird,
der gleich demjenigen ist, bei welchem die ersten Einspritzung durchgeführt wird.
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Die
Korrekturdaten werden durch Einordnen der Kompensationsgröße Vi=lj=1 bis Vi=3j=n in
der Form einer Matrix und Durchführen
einer Hauptkomponentenanalyse derselben zur Bildung von n Hauptvektorkomponenten
Km hergeleitet, von denen jeder n Komponenten Kmj aufweist, wobei
m eine natürlich Zahl
von 1 bis n ist. Insbesondere werden die Korrekturdaten zur Angabe
der n Hauptkomponentenvektoren Km (km1, km2, ..., kmn) berechnet.
Nachstehend wird im Einzelnen beschrieben, in welcher Weise die Hauptkomponentenanalyse
der Kompensationsgröße Vij durchzuführen ist
zur Bildung des Hauptkomponentenvektors Km.
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Zuerst
werden die Kompensationsgrößen Vi=lj=1 bis Vi=3j=n in
der Form einer Matrix, bestehend aus Reihen der Bezugsdrücke Pi=1 bis Pi=3 und
Spalten der Einspritzintervalle Ij=1 bis
Ij=n, zur Bildung einer Abtastdatenmatrix
V angeordnet. Danach wird eine Matrix VV' gebildet, die das Produkt der Abtastdatenmatrix
V und einer transponierten Matrix V' der Matrix V ist. Da n ≥ 3 gilt, wird
die Matrix VV' durch
eine n*n-Quadratmatrix gebildet und wird nachstehend als eine Quadratmatrix
A bezeichnet. Insbesondere kann die Quadratmatrix A ausgedrückt werden
durch n Eigenvektoren Am und n Eigenwerte λm.
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Jeder
der Eigenvektoren Am wird mittels der Quadratwurzel eines entsprechenden
der Eigenwerte λm
zum Herleiten der n Hauptkomponentenvektoren Km (km1, km2, ... kmn)
multipliziert, von denen jeder n Komponenten kmj aufweist. Die Hauptkomponentenvektoren
km1 bis kmn sind gemäß der Darstellung
in 3(b) in einer Eins-Zu-Eins-Entsprechung mit
den Einspritzintervallen Ij=1 bis Ijn ausgedrückt.
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In
der vorstehend beschriebenen Weise werden die Hauptkomponentenvektoren
Km als die Korrekturdaten aus der Abtastmatrix V hergeleitet, die eine
Form des Ausdrucks der Abtastdaten ist. Jeder der Hauptkomponentenvektoren
Km wird hergeleitet unter Verwendung der Kompensationsgröße vij bei sämtlichen
Referenzdrücken
P1, P2 und P3, Die Hauptkomponentenvektoren Km werden
daher unabhängig
von dem Referenzdruckpegel Pi hergeleitet (d.
h. einer Änderung
des zweiten Einspritzdrucks, d h. der Druckschwankungen infolge
der ersten Einspritzung).
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Nachstehend
wird nun im Einzelnen beschrieben, wie die Erregungsdauerkorrekturgröße unter
Verwendung der Hauptkomponentenvektoren Km zur Korrektur der zweiten Befehlserregungsdauer
bestimmt wird, um eine tatsächliche
bei der zweiten Einspritzung einzuspritzende Brennstoffmenge in Übereinstimmung
mit einem Soll-Wert zu bringen.
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Die
Befehlsberechnungsschaltung 37 gemäß der vorstehenden Beschreibung
dient zur Bestimmung eines Befehlseinspritzintervalls auf der Basis
der ersten Befehlserregungsstartzeit, der ersten Befehlserregungsdauer
und der zweiten Befehlserregungsstartzeit. Aus den n Komponenten
kmj jedes der Hauptkomponentenvektoren Km werden diejenigen entsprechend
dem Einspritzintervall gemäß einer
Bestimmung durch die Befehlsberechnungsschaltung 37 ausgewählt. Ist
beispielsweise das Einspritzintervall ein Zeitintervall gemäß der Darstellung durch
Inc, wobei nc eine natürliche
Zahl von 1 bis n ist, dann werden die ausgewählten n Komponenten kmj gemäß der Darstellung
in 4 durch kmnc ausgedrückt.
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Die
derart ausgewählten
Komponenten kmnc werden mittels eines vorbestimmten Koeffizienten ΔPm multipliziert,
der als eine Funktion der ersten Einspritzmenge (d. h. der bei der
ersten Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffmenge) und des zweiten Einspritzdrucks
veränderlich
ist. Die Summe der Produkte des Koeffizienten ΔPm und sämtlicher ausgewählter Komponenten
kmnc wird zur Bestimmung der Erregungsdauerkorrekturgröße berechnet.
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Wird
die Erregungsdauerkorrekturgröße als F
bezeichnet, dann gilt die folgende Beziehung
wobei der Koeffizient ΔPm ein Wert
ist, der experimentell hergeleitet ist als Funktionen der ersten
Einspritzmenge und des zweiten Einspritzdrucks für jeden der Hauptkomponentenvektoren
Km, und der als Kennfelddaten gespeichert ist. Insbesondere ist
der Koeffizient ΔPm
einer von n Kennfeldwerten, die experimentell ermittelt wurden als
Funktionen der Parameter der ersten Einspritzmenge und des zweiten Einspritzdrucks,
um hieraus die Erregungsdauerkorrekturgröße F herzuleiten, die erforderlich
ist, um eine tatsächliche
Brennstoffeinspritzmenge für
die zweite Einspritzung in Übereinstimmung
mit der zweiten Befehlseinspritzmenge zu bringen. Anstelle der ersten
Einspritzmenge kann die erste Befehlseinspritzmenge oder der Wert,
der eine Funktion ist aus einem Ausgleich des Brennstoffs vor und
nach der ersten Einspritzung, verwendet werden bei der Auswahl der
Koeffizienten ΔPm
aus den Kennfelddaten.
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5 zeigt
ein Ablaufdiagramm einer Abfolge (Sequenz) von logischen Schritten
oder eines mittels der Einspritzsteuerungseinrichtung des Brennstoffeinspritzsystems 1 zu
verarbeitenden Programms zur Korrektur der zweiten Befehlserregungsdauer.
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Nach
dem Aktivieren des Programms geht die Routine zu Schritt 1 über, in
welchem Ausgaben der unterschiedlichen Sensoren einschließlich des Rail-Drucksensors 8 abgetastet
werden.
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Die
Routine geht sodann zu Schritt 2 über, in welchem die zweite
Befehlserregungsdauer und weitere Befehle unter Verwendung der in
Schritt 1 abgetasteten Sensorsignale berechnet werden.
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Die
Routine geht über
zu Schritt 3, in welchem in dem Fall, dass eine voraus
gewählte
Zeit unmittelbar vor der Durchführung
der zweiten Einspritzung erreicht ist, die Ausgabe des Rail-Drucksensors 8 erneut
abgetastet wird zum Schätzen
des Pegels des zweiten Einspritzdrucks.
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Die
Routine geht über
zu Schritt 4, in welchem die Erregungsdauerkorrekturgröße in der
Weise bestimmt wird, wie es vorstehend beschrieben wurde, unter
Verwendung der Hauptkomponentenvektoren Km und des Koeffizienten ΔPm. Insbesondere
wird einer der n Komponenten kmj jedes der Hauptkomponentenvektoren
Km, der dem Einspritzintervall entspricht, gemäß einer Bestimmung in diesem
Programmzyklus ausgewählt.
Ist beispielsweise das Befehlseinspritzintervall ein Zeitintervall,
das durch Inc ausgedrückt
wird, dann sind die ausgewählten
Komponenten kmj gemäß der Darstellung
in 4 klnc bis kmnc. Danach werden sämtliche
Werte des Koeffizienten ΔPm
bestimmt, indem ein Durchsuchen unter Verwendung der Kennfelddaten
auf der Basis der ersten Einspritzmenge und des zweiten Einspritzdrucks
durchgeführt
wird. Die ausgewählten Komponenten
kmnc und die Werte des Koeffizienten ΔPm werden in die Gleichung (1)
eingesetzt zu Herleitung der Erregungsdauerkorrekturgröße F.
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Die
Routine geht sodann zu Schritt 5 über, in welchem die zweite
Befehlserregungsdauer durch die Erregungsdauerkorrekturgröße F korrigiert
oder geändert
wird.
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Wie
es aus der vorstehenden Diskussion erkennbar ist, ist das Brennstoffeinspritzsystem 1 mit einer
Einspritzsteuerungseinrichtung 3 ausgestattet, die vorgesehen
ist zur Durchführung
einer Sequenz von 2 diskreten Einspritzungen (d. h. der ersten und der
zweiten Einspritzung) des Brennstoffs in die Maschine mittels jedes
der Injektoren 2. Die Einspritzsteuerungseinrichtung 3 umfasst
die Korrekturschaltung 38, die zur Berechnung der Erregungsdauerkorrekturgröße zum Korrigieren
des zweiten Befehls (d. h. der zweiten Erregungsdauer) unter Verwendung der
Korrekturdaten dient. Die Korrekturdaten werden durch Abtastdaten
bezüglich
einer Differenz zwischen der tatsächlichen in der zweiten Einspritzung einzuspritzenden
Brennstoffmenge und der zweiten Befehlseinspritzmenge hergeleitet.
Die Abtastdaten werden in Tests ermittelt, die bei einem Bezugsdruckpegel
Pi und dem Einspritzintervall Ij unter der Bedingung durchgeführt werden,
dass die erste Einspritzmenge konstant gehalten wird.
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Insbesondere
werden die Korrekturdaten erhalten durch mathematische Umwandlung
der abgetasteten Daten in Daten, die unabhängig von dem Bezugsdruckpegel
Pi sind. Mit anderen Worten, die Korrekturdaten sind unabhängig von
der Auswirkung der Druckschwankungen auf den Brennstoff infolge des
Ereignisses der ersten Einspritzung vorgegeben. Daher wird die Erregungsdauerkorrekturgröße ebenfalls
ungeachtet der Auswirkungen der Druckschwankungen auf den Brennstoff
bestimmt, wobei die Verlässlichkeit
der Steuerungsgenauigkeit bei den Einspritzungen des Brennstoffs
in die Maschine verbessert wird im Vergleich zu bekannten Systemen,
die ausgestaltet sind zur Korrektur der zweiten Befehlseinspritzmenge
unter Verwendung eines spezifischen Musters der Druckschwankungen
des Brennstoffs infolge des Ereignisses der ersten Einspritzung.
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Gemäß der vorstehenden
Beschreibung bezeichnen die abgetasteten Daten (Abtastdaten) die Kompensationsgröße Vij gemäß der experimentellen Bestimmung
durch Ändern
des Einspritzintervalls Ij für
jeden der ausgewählten
Werte des Bezugsdruckspegels Pi. Die Korrekturdaten werden berechnet
als die n Hauptkomponentenvektoren Km, die hergeleitet werden mittels
Durchführung
der Hauptkomponentenanalyse mit der Abtastdatenmatrix V bestehend
aus Matrixelementen der Kompensationsgröße Vij. Die Verwendung der
Hauptkomponentenanalyse führt
zu der Unabhängigkeit
der Korrekturdaten von einer Abtastbedingung wie dem zweiten Einspritzdruck.
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Die
Korrekturschaltung 36 dient zur Bestimmung der Erregungsdauerkorrekturgröße durch
Ermitteln sämtlicher
Komponenten k1nc bis kmnc entsprechend dem Befehlseinspritzintervall,
durch Multiplizieren derselben mit den Koeffizienten ΔP1 bis ΔPn, und Ermitteln
der Summe der sich ergebenden Produkte. Die Erregungsdauerkorrekturgröße wird sodann
bestimmt als ein linearer Wert in Abhängigkeit von den Auswirkungen
des Ereignisses der ersten Einspritzung.
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Die
Bezugsdruckpegel P1, P2 und
P3 werden gemäß der vorstehenden Beschreibung
aus einem tatsächlich
verwendbaren Bereich des zweiten Einspritzdrucks ausgewählt. Der
höhere
Bezugsdruckpegel P1 kann als eine obere
Grenze des verwendbaren Bereichs des zweiten Einspritzdrucks eingestellt werden,
während
der niedrige Bezugsdruckpegel P3 als eine
untere Grenze des verwendbaren Bereichs eingestellt werden kann.
In diesem Fall wird die Erregungsdauerkorrekturgröße unter
Verwendung der abgetasteten Daten bestimmt, die den gesamten verwendbaren
Bereich des zweiten Einspritzdrucks abdecken, wodurch die Auswirkungen
der Druckschwankungen des Brennstoffs infolge des Ereignisses der
ersten Einspritzung auf die Erregungsdauerkorrekturgröße ferner
minimiert wird.
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Die
Kompensationsgröße vij (d. h. die Größe, um die die zweite Befehlserregungsdauer
zu ändern ist
zur Kompensation einer Differenz zwischen der tatsächlichen
in der zweiten Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffmenge und
der zweiten Befehlseinspritzmenge) wird experimentell unter der Bedingung
abgetastet, dass die erste Einspritzmenge konstant gehalten wird,
und es werden der erste und zweite Einspritzdruck simultan auf einen
einer Vielzahl von unterschiedlichen Pegeln jedes Mal, wenn Tests
mit sämtlichen
vor ausgewählten
Werten des Einspritzintervalls abgeschlossen sind, geändert, wobei
jedoch alternativ auch eine Abtastung in Tests durchgeführt werden
kann unter der Bedingung, dass die erste Einspritzmenge innerhalb
einer Vielzahl von Bezugswerten umgeschaltet werden kann, gemäß einer
Auswahl innerhalb eines tatsächlich
verwendbaren Bereichs der ersten Einspritzmenge bei jedem der Bezugsdruckpegel.
Beispielsweise werden als Bezugswerte für die erste Einspritzmenge
drei unterschiedliche Werte ausgewählt, ein großer Wert,
ein mittlerer Wert und ein kleiner Wert. Die Bezugsdruckpegel können in
gleicher Weise wie vorstehend angegeben drei unterschiedliche Pegel
aufweisen, eine hohen Pegel, einen mittleren Pegel und einen niedrigen
Pegel. In jedem einer Gesamtzahl von neun (9) Kombinationen der
Bezugswerte der ersten Einspritzmenge und der Bezugsdruckpegel kann
die Kompensationsgröße vij bei jedem vorausgewählten Wert des Einspritzintervalls
Ij abgetastet werden. Die Hauptkomponentenanalyse wird für jeden
der Bezugswerte der ersten Einspritzmenge durchgeführt zur
Bildung und Speicherung der Hauptkomponentenvektoren in der Einspritzsteuerungseinrichtung 3. Die
Interpolation wird mit den Hauptkomponentenvektoren als eine Funktion
der ersten Einspritzmenge zu Herleitung der Erregungsdauerkorrekturgröße F in Hinblick
auf die Auswirkungen der ersten Einspritzung auf die zweite Einspritzung
durchgeführt.
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In
dem vorstehenden Fall, bei dem der Kompensationsbetrag vij für
jeden der Bezugswerte der ersten Einspritzmenge abgetastet wird,
kann der höhere
Bezugsdruckpegel P1 auf die obere Grenze
des verwendbaren Bereichs des zweiten Einspritzdrucks eingestellt
werden, während
der niedrige Bezugsdruckpegel P3 als die
Untergrenze des verwendbaren Bereichs eingestellt werden kann. Der
große
Bezugswert der ersten Einspritzmenge kann auf eine obere Grenze
des verwendbaren Bereichs der ersten Einspritzmenge eingestellt
werden, während
der kleine Bezugswert der ersten Einspritzmenge auf eine unter Grenze
des verwendbaren Bereichs der ersten Einspritzmenge eingestellt
werden kann.
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Die
Korrekturschaltung 38 ist gemäß der vorstehenden Beschreibung
ausgestaltet zur Bestimmung der Erregungsdauerkorrekturgröße F unter Verwendung
der Korrekturdaten, die experimentell bei den drei Bezugsdruckpegeln
Pi (d. h. den Bezugsdruckpegeln P1, P2 und P3) abgetastet
wurden, wobei jedoch die Bezugsdruckpegel Pi auch
n (= natürliche
Zahl größer oder
gleich 2) unterschiedliche Pegel sein können, die aus einem veränderbaren
Bereich des zweiten Einspritzdrucks ausgewählt werden können.
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Das
Brennstoffeinspritzsystem 1 kann alternativ zur Durchführung einer
Sequenz von drei oder mehr Einspritzungen während jedes Verbrennungszyklus
der Maschine ausgestaltet werden. In diesem Fall kann die Erregungsdauerkorrekturgröße F bestimmt
werden, indem vorherige und nachfolgende Ereignisse der Einspritzungen
jeweils als erste und zweite Einspritzungen definiert werden.
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Gemäß der vorstehenden
Beschreibung ist das Einspritzintervall ein Zeitintervall zwischen
dem Ende der Erregung des Solenoids 30 des Brennstoffinjektors 2 zum
Abschließen
der ersten Einspritzung und Starten der Erregung des Solenoids 30 zum
Einleiten der zweiten Einspritzung, wobei dies jedoch auch alternativ
ein Zeitintervall zwischen dem Start der Erregung des Solenoids 30 zum
Einleiten der ersten Einspritzung und Start desselben zur Einleitung
der zweiten Einspritzung sein kann.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen
beschrieben zur Vereinfachung des Verständnisses desselben, wobei jedoch
auch die Erfindung auf unterschiedliche Weise ohne Abweichen von
den Prinzipien der Erfindung verwirklicht werden kann. Die Erfindung
ist dabei in der Weise zu verstehen, dass sie sämtliche möglichen Ausführungsbeispiele
und Abwandlungen der dargestellten Ausführungsbeispiele umfasst, die
erstellt werden können
ohne Abweichung von den Prinzipien der Erfindung, wie sie in den
zugehörigen
Patentansprüchen
angegeben sind.
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Ein
Brennstoffeinspritzsystem ist zur Durchführung einer Sequenz einer ersten
und zweiten Einspritzung von Brennstoff in eine Maschine ausgestaltet.
Das System dient zur Bestimmung eines ersten Befehls zum Spezifizieren
einer in die Maschine bei der ersten Einspritzung einzuspritzenden
Brennstoffmenge, und eines zweiten Befehls zum Spezifizieren einer
in die Maschine in der zweiten Einspritzung nachfolgend zur ersten
Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffmenge. Das System dient
ferner zur Bestimmung einer Korrekturgröße für den zweiten Befehl als eine
Funktion eines Intervalls zwischen der ersten Einspritzung und der
zweiten Einspritzung auf der Basis von Korrekturdaten. Die Korrekturdaten werden
durch die Umwandlung experimenteller Daten bezüglich einer Tatsächlich-Zu-Befehlseinspritzmengendifferenz
zwischen einer tatsächlichen
in der zweiten Einspritzung einzuspritzenden Brennstoffmenge und
einer Befehlseinspritzmenge hergeleitet, unabhängig von den Auswirkungen der
Druckschwankungen durch die erste Einspritzung auf die zweite Einspritzung,
wodurch die Genauigkeit der Verlässlichkeit
der Einspritzung des Brennstoffs in die Maschine verbessert wird.