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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Kraftstoffeinspritzsystem für interne Verbrennungsmaschinen bzw. Maschinen mit interner Verbrennung und insbesondere auf ein Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Druckleitung für Dieselmaschinen, die in Kraftfahrzeugen genutzt sind.
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Hintergrundtechnik
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Die Kraftstoffeinspritzsysteme sind üblicherweise erforderlich, um genau eine ausgewählte Menge eines Kraftstoffs in eine interne Verbrennungsmaschine zu sprühen. Die
JP 2010-209 724 A lehrt beispielsweise ein Korrigieren der Menge eines Kraftstoffs, die ein Kraftstoffinjektor sprühen soll, um einen Fehler einer Menge eines Kraftstoffs, die in die interne Verbrennungsmaschine gesprüht wird, der durch das Altern des Kraftstoffeinspritzsystems entsteht, zu kompensieren.
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Die
DE 10 2007 000 444 A1 lehrt eine Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung mite einer Steuerung, die zum Steuern einer Sollmenge an Kraftstoff, die von der Kraftstoffeinspritzdüse in die Maschine einzuspritzen ist, dient. Die Steuerung korrigiert die Sollmenge an Kraftstoff unter Verwendung eines Korrekturwertes, um einen Unterschied zwischen tatsächlichen und erwünschten Ausgabecharakteristika der Maschine zu kompensieren. Die Steuerung dient ebenso zum Bestimmen, ob sich eine Destillationseigenschaft des Kraftstoffs geändert hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass sich die Destilllationseigenschaft des Kraftstoffs geändert hat, lernt oder aktualisiert die Steuerung die Korrekturwerte, wodurch der Korrekturwert an die Destillationseigenschaft des Kraftstoffs angepasst wird.
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Die Menge eines Kraftstoffs, die von dem Kraftstoffinjektor gesprüht wird, hängt üblicherweise stark von der Flussrate des Kraftstoffs ab, wie sie durch einen mechanischen Betrieb einer Kraftstoffpumpe oder des Kraftstoffinjektors bewirkt wird. Es ist daher wesentlich, eine Beziehung zwischen der Menge eines Kraftstoffs, die durch den Kraftstoffinjektor oder aus der Kraftstoffpumpe fließt, und dem Betrieb des Kraftstoffinjektors oder der Kraftstoffpumpe zum genauen Steuern der Menge eines Kraftstoffs, die tatsächlich von dem Kraftstoffinjektor gesprüht wird, zu ermitteln.
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Die Kraftstoffeinspritzsysteme berechnen allgemein basierend auf einer momentanen Betriebsbedingung der internen Verbrennungsmaschine eine Zielmenge eines Kraftstoffs, die von dem Kraftstoffinjektor zu sprühen ist, und steuern den Betrieb des Kraftstoffinjektors, um ein Sprühen der Zielmenge eines Kraftstoffs zu erreichen.
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Die Menge des Kraftstoffs, die von dem Kraftstoffinjektor in die interne Verbrennungsmaschine eingespritzt wird, hängt stark von dem Druck eines Kraftstoffs ab, wenn der Kraftstoffinjektor aktiviert oder geöffnet wird. Das Kraftstoffeinspritzsystem steuert somit die Flussrate eines Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe zu entladen ist, um diesen Druck eines Kraftstoffs in eine Übereinstimmung mit einem Zielwert zu bringen, wie er basierend auf der Betriebsbedingung der internen Verbrennungsmaschine bestimmt wird.
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Es ist daher bei dem Kraftstoffeinspritzsystem notwendig, die genaue Beziehung zwischen der Menge eines Kraftstoffs, die durch den Kraftstoffinjektor oder aus der Kraftstoffpumpe fließt, und dem Betrieb des Kraftstoffinjektors oder der Kraftstoffpumpe zu kennen.
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Eine solche Beziehung ändert sich jedoch üblicherweise durch Änderungen der Betriebscharakteristika von Teilen des Kraftstoffeinspritzsystems, wie zum Beispiel der Kraftstoffpumpe und des Kraftstoffinjektors, die durch das Altern derselben entstehen, oder von physikalischen Eigenschaften eines Kraftstoffs, wie zum Beispiel eines räumlichen Elastizitätsmoduls etc. Es ist daher schwierig, basierend auf dem Altern der Teile des Kraftstoffeinspritzsystems die Flussrate des Kraftstoffs genau zu berechnen.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen, das entworfen ist, um die Flussrate eines Kraftstoffs mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen, selbst wenn sich die physikalischen Eigenschaften des Kraftstoffs ändern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Wenn genauer gesagt bestimmt wird, dass sich eine physikalische Eigenschaft, wie zum Beispiel ein räumlicher Modul des Kraftstoffs, geändert hat, lernt die Steuerung beim Bestimmen der erforderlichen Kraftstoffmenge einen Fehler, der aus einer Änderung der physikalischen Eigenschaft des Kraftstoffs entsteht, und korrigiert die erforderliche Kraftstoffmenge, um einen solchen Fehler zu kompensieren, um dadurch die Stabilität beim Versorgen des Kraftstoffinjektors mit einer gewünschten Quantität des Kraftstoffs sicherzustellen.
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Ein bloßer Vergleich des Fehlerwerts mit einem gegebenen Wert resultiert in einer Unmöglichkeit, zu wissen, ob sich die Charakteristik der Pumpe durch ihr Altern geändert hat, oder sich die Eigenschaft des Kraftstoffs geändert hat. Um dieses Problem zu beheben, ist das Kraftstoffeinspritzsystem konstruiert, um zu bestimmen, dass sich die physikalische Eigenschaft des Kraftstoffs geändert hat, wenn der Fehlerwert aus dem gegebenen Bereich fällt, was experimentell abgeleitet werden kann, sodass die Genauigkeit einer solchen Bestimmung verbessert ist.
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Die Eigenschaft des Kraftstoffs wird sich ändern, nachdem das Kraftstoffeinspritzsystem betankt wurde. Das Kraftstoffeinspritzsystem nimmt daher die vorhergehende Bestimmung vor, nachdem dasselbe herausgefunden hat, dass der Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzsystem hinzugefügt wurde, um dadurch einen Fehler beim Bestimmen zu minimieren, ob sich die Eigenschaft des Kraftstoffs geändert hat oder nicht.
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Bei dem bevorzugten Modus der Erfindung definiert die Steuerung die erforderliche Kraftstoffmenge, um eine Bezugskraftstoffmenge und eine gelernte Kraftstoffmenge aufzuweisen. Die Bezugskraftstoffmenge ist durch die Lernaufgabe nicht zu korrigieren. Die gelernte Kraftstoffmenge ist durch die gelernte Kraftstoffmenge zu korrigieren. Die Bestimmungsaufgabe eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers bestimmt als eine Funktion eines Unterschieds zwischen der tatsächlichen Kraftstoffmenge und der Bezugskraftstoffmenge einen äquivalenten gelernten Kraftstoffmengenwert und berechnet ferner basierend auf einem Unterschied zwischen dem äquivalenten gelernten Kraftstoffmengenwert und der gelernten Kraftstoffmenge den Fehlerwert. Die Bezugskraftstoffmenge kann durch den Mittenwert eines Bereichs, wie er bei einem Entwurf oder einer Entwicklung des Kraftstoffeinspritzsystems abgeleitet wird, gegeben sein. Die Berechnung des Fehlerwerts basierend auf einem Unterschied zwischen dem äquivalenten gelernten Entladungsmengenwert und der gelernten Entladungsmenge ermöglicht somit, dass eine Abweichung der Menge eines Kraftstoffs, die tatsächlich von der Pumpe entladen wird, von der Bezugskraftstoffmenge genau abgeleitet wird, und dass ferner eine Änderung der Eigenschaft des Kraftstoffs beim Steuern des Betriebs einer anderen Vorrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems verwendet wird.
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Die gelernte Kraftstoffmenge kann definiert sein, um eine von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge und eine pumpenabhängige Menge zu umfassen. Die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge hängt von der physikalischen Eigenschaft des Kraftstoffs ab. Die pumpenabhängige Menge hängt von einer Charakteristik der Pumpe ab. Wenn bestimmt wird, dass der Fehlerwert außerhalb des gegebenen Bereichs liegt, korrigiert die Lernaufgabe die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge, ohne die pumpenabhängige Menge zu ändern.
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Die gelernte Kraftstoffmenge ist genauer gesagt in zwei Parameter geteilt: die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge und die pumpenabhängige Menge, sodass zugelassen ist, dass die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge bei einem anderen theoretischen Modell unter Verwendung der physikalischen Eigenschaft des Kraftstoffs (zum Beispiel einem theoretischen Modell zum Berechnen der Menge eines Kraftstoffs, der intern in der Pumpe oder dem Kraftstoffinjektor leckt) zum Steigern der Genauigkeit beim Steuern des Sprühens eines Kraftstoff in die interne Verbrennungsmaschine verwenden wird.
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Die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge kann vorgesehen sein, um eine Menge des Kraftstoffs zum Kompensieren eines Fehlers der erforderlichen Kraftstoffmenge, der aus einer Änderung der physikalischen Eigenschaft des Kraftstoffs entsteht, darzustellen. Die pumpenabhängige Menge kann vorgesehen sein, um eine Menge des Kraftstoffs zum Kompensieren eines Fehlers der erforderlichen Kraftstoffmenge, der aus einer Änderung einer Charakteristik der Pumpe entsteht, darzustellen. Wenn bestimmt wird, dass der Fehlerwert außerhalb des gegebenen Bereichs liegt, bestimmt die Lernaufgabe lediglich einen Wert der von einer Kraftstoffeigenschaft abhängigen Menge, um den Fehler der erforderlichen Kraftstoffmenge zu eliminieren.
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Die Pumpe ist von einem Vorhubanpassungstyp, der mit einem Vorhubsteuerventil, das durch die Steuerung geöffnet oder geschlossen wird, ausgestattet ist, um eine Quantität des Kraftstoffs, die zu einem Einlass zurück fließt, anzupassen, um eine Menge des Kraftstoffs, die davon zu entladen ist, zu steuern.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung ist aus der detaillierten Beschreibung, die im Folgenden angegeben ist, und aus den beigefügten Zeichnungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, die jedoch nicht als die Erfindung auf das spezifische Ausführungsbeispiel begrenzend aufgefasst werden sollten, sondern lediglich dem Zweck einer Erläuterung und eines Verständnisses dienen, vollständiger zu verstehen.
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Es zeigen:
- 1 (a) ein Blockdiagramm, das ein Kraftstoffeinspritzsystenr gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 1(b) ein Blockdiagramm, das eine elektronische Steuereinheit des Kraftstoffeinspritzsystems von 1(a) zeigt;
- 2 eine schematische Ansicht, die eine Vorhubflussratensteuerung bei einer Hochdruckpumpe des Kraftstoffeinspritzsystems von 1 (a) zeigt;
- 3 ein Flussdiagramm eines Lernsteuereinleitungsprogramms, das durch die elektronische Steuereinheit von 1(b) auszuführen ist; und
- 4 ein Flussdiagramm eines Lernprogramms eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers, das durch die elektronische Steuereinheit von 1(b) auszuführen ist.
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BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche Teile in mehreren Ansichten, insbesondere 1(a) und 1(b), beziehen, ist ein Kraftstoffeinspritzsystem 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das entworfen ist, um ein Sprühen eines Kraftstoffs in eine interne Viertakt-Verbrennungsdieselmaschine 8 für Kraftfahrzeuge zu steuern.
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STRUKTUR DES KRAFTSTOFFEINSPRITZSYSTEMS
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 ist von einem Typ mit einer gemeinsamen Druckleitung und ist mit einer Speisepumpe 2, einer Hochdruckpumpe 3, einer gemeinsamen Druckleitung 4, die als ein Kraftstoffakkumulator bzw. -speicher dient, einem Druckreduzierventil 5, Kraftstoffinjektoren 6 und einer elektronischen Steuereinheit (ECU; ECU = electronic control unit) 7, die die Kraftstoffinjektoren 6 (das heißt die Kraftstoffeinspritzventile), die jeweils in jedem der vier Zylinder der Dieselmaschine 8 eingebaut sind, treibt, ausgestattet.
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Die Speisepumpe 2 saugt von einem Kraftstofftank 9 Kraftstoff und führt denselben der Hochdruckpumpe 3 zu. Die Hochdruckpumpe 3 ist, wie in 2 dargestellt ist, mit einem Tauchkolben 3A ausgestattet, der durch eine Ausgangsleistung der Maschine 8 angetrieben ist, sodass sich derselbe in einer Synchronisation mit einer Drehung der Maschine 8 hin und her bewegt, um den Kraftstoff zyklisch zu saugen, unter Druck zu setzen und zu entladen.
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Die Hochdruckpumpe 3 ist, wie in 2 dargestellt ist, ferner mit einem Vorhubsteuerventil 3C ausgestattet, das in einem Einlass eingebaut ist, durch den der Kraftstoff in die Hochdruckpumpe 3 eintritt. Das Vorhubsteuerventil 3C funktioniert als ein Flussratensteuerventil, um die Quantität eines Kraftstoffs, der in eine Druckkammer 3B gesaugt wird, zu steuern. Das Öffnen oder Schließen des Vorhubsteuerventils 3C ist durch die ECU 7 gesteuert.
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Die Hochdruckpumpe 3 ist ferner mit einem Rückschlagventil 3D, das in dem Auslass derselben eingebaut ist und ermöglicht, dass der Kraftstoff lediglich aus der Hochdruckpumpe 3 zu der gemeinsamen Druckleitung 4 fließt, ausgestattet.
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Wenn sich der Tauchkolben 3A von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt bewegt, wobei das Vorhubsteuerventil 3C geöffnet ist, wird sich das Volumen der Druckkammer 3B erhöhen, sodass der Kraftstoff, sowie mit demselben von der Speisepumpe 2 versorgt wird, in die Druckkammer 3B gesaugt wird (worauf ferner als ein Saugtakt Bezug genommen ist).
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Wenn sich der Tauchkolben 3A von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt, wobei das Vorhubsteuerventil 3C geöffnet ist, wird der Kraftstoff, sowie derselbe in die Druckkammer 3B gesaugt wird, durch das Vorhubsteuerventil 3C zu dem Kraftstofftank 9 zurück fließen (worauf ferner als ein Vorhubzyklus Bezug genommen ist).
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Wenn eine gegebene Zeit erreicht ist, wird durch die ECU 7 das Vorhubsteuerventil 3C geschlossen. Dies verursacht, dass der Druck, verbleibend in der Druckkammer 3B, unter Druck gesetzt wird. Wenn der Druck in der Druckkammer 3B denselben in der gemeinsamen Druckleitung 4 überschreitet, wird der Kraftstoff in der Druckkammer 3B durch das Rückschlagventil 3D der gemeinsamen Druckleitung 4 zugeführt (worauf als ein Kraftstoffentladungstakt Bezug genommen ist).
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Die Quantität eines Kraftstoffs, mit der die gemeinsame Druckleitung 4 von der Hochdruckpumpe 3 zu versorgen ist, wird daher durch Steuern der Zeit bestimmt, zu der das Vorhubsteuerventil 3C zu öffnen oder zu schließen ist. Wenn genauer gesagt das Vorhubsteuerventil 3C früher geschlossen wird, wird dies in einer Erhöhung der Quantität eines Kraftstoffs, die zu der gemeinsamen Druckleitung 4 entladen wird, resultieren, während, wenn das Vorhubsteuerventil 3C später geschlossen wird, dies in einer Verringerung der Quantität eines Kraftstoffs, der zu der gemeinsamen Druckleitung 4 entladen wird, resultiert.
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Das Vorhubsteuerventil 3C ist durch ein solenoidbetriebenes Ventil implementiert, kann jedoch alternativ entworfen sein, um durch eine Betätigungsvorrichtung unter Verwendung einer piezoelektrischen Vorrichtung angetrieben zu sein.
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Die gemeinsame Druckleitung 4, wie in 1(a) dargestellt ist, dient als ein Kraftstoffspeicher, in dem der Kraftstoff, sowie derselbe von der Hochdruckpumpe 3 zugeführt wird, auf einem gesteuerten Druck, der als eine Funktion einer Betriebsbedingung der Maschine 8 bestimmt ist, gehalten wird. Wenn das Druckreduzierventil 5 geöffnet ist, lässt dasselbe den Kraftstoff von der gemeinsamen Druckleitung 4 zu einem Niederdruckweg 9A, der zu dem Kraftstofftank 9 führt, abfließen, um den Druck des Kraftstoffs innerhalb der gemeinsamen Druckleitung 4 zu reduzieren.
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Die Kraftstoffinjektoren 6 sind parallel zueinander mit der gemeinsamen Druckleitung 4 verbunden und funktionieren als Kraftstoffeinspritzventile, um den Kraftstoff, während mit demselben von der gemeinsamen Druckleitung 4 versorgt wird, jeweils in die Zylinder der Maschine 8 zu sprühen. Jeder der Kraftstoffinjektoren 9 ist als ein solenoidbetriebener oder piezoangetriebener Typ bekannt, bei dem der Druck eines Kraftstoffs in einer Kraftstoffkammer, der eine Düsennadel in einer Ventilschließrichtung drängt, um ein Sprühloch zu schließen, gesteuert ist, um eine gewünschte Menge des Kraftstoffs zu sprühen.
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Der Drucksensor 10 funktioniert, um den Druck eines Kraftstoffs in der gemeinsamen Druckleitung 4 zu messen. Die gemeinsame Druckleitung 4 hat ferner einen Kraftstofftemperatursensor 11, der die Temperatur eines Kraftstoffs in der gemeinsamen Druckleitung 4 misst. Die Hochdruckpumpe 3 hat ähnlicherweise einen Kraftstofftemperatursensor 12, der die Temperatur eines Kraftstoff innerhalb der Druckkammer 3B der Hochdruckpumpe 3 misst.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 weist ferner einen Maschinengeschwindigkeitssensor 13, der die Drehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle der Maschine 8 misst, einen Kraftstoffsensor 14, der die Quantität eines Kraftstoffs, die in dem Kraftstofftank 9 verbleibt, misst, und einen Beschleuniger- bzw. Gaspositionssensor (nicht gezeigt) auf, der die Position eines Gaspedals (das heißt eine Arbeit des Fahrers an dem Gaspedal) misst. Ausgangssignale der Sensoren 10 bis 14 und des Gaspositionssensors werden, wie in 1(b) dargestellt ist, in die ECU 7 eingegeben.
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Die ECU 7 ist durch einen typischen Mikrocomputer implementiert, der mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einem nicht flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einem Flash-Speicher, ausgestattet ist, und funktioniert, um die Betriebsvorgänge des Vorhubsteuerventils 3C, des Druckreduzierventils 5 und der Kraftstoffinjektoren 6 zu steuern. Ein Lernprogramm einer physikalischen Kraftstoffeigenschaft, wie es später im Detail beschrieben ist, ist in dem ROM (das heißt dem nicht flüchtigen Speicher) gespeichert.
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STEUERBETRIEB EINES KRAFTSTOFFEINSPRITZSYSTEMS (ECU)
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DRUCKSTEUERUNG FÜR EINE GEMEINSAME DRUCKLEITUNG
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Die ECU 7 tastet Parameter, wie zum Beispiel die Geschwindigkeit der Maschine 8 und die Position des Gaspedals, die die Betriebsbedingungen der Maschine 8 darstellen, ab und schlägt in einer Steuerabbildung nach, wie sie in dem ROM gespeichert ist, um Zeiten, zu denen jeder der Kraftstoffinjektoren 6 zu öffnen und zu schließen ist, und einen Zieldruck Tp in der gemeinsamen Druckleitung 4 zu bestimmen. Die ECU 7 steuert dann den Öffnungs- oder Schließzeitpunkt des Vorhubsteuerventils 3C oder des Druckreduzierventils 5, um den Druck in der gemeinsamen Druckleitung 4 mit dem Zieldruck Tp in Übereinstimmung zu bringen.
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Die ECU 7 berechnet genauer gesagt eine Zielmenge eines Kraftstoffs (auf die im Folgenden ferner als eine erforderliche Kraftstoffmenge oder erforderliche Entladungsmenge Qn Bezug genommen ist), die bei jedem Kraftstoffspeisungstakt von der Hochdruckpumpe 3 zu der gemeinsamen Druckleitung 4 zu entladen ist, um den Druck in der gemeinsamen Druckleitung 4 mit dem Zieldruck Tp in Übereinstimmung zu bringen, und misst die Menge eines Kraftstoffs (auf die im Folgenden ferner als eine tatsächliche Kraftstoffmenge oder tatsächliche Entladungsmenge Qr Bezug genommen ist), die tatsächlich von der Hochdruckpumpe 3 zu der gemeinsamen Druckleitung 4 (oder zu den Kraftstoffinjektoren 6) entladen wurde.
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Die ECU 7 berechnet dann die Menge eines Kraftstoffs (auf die im Folgenden ferner als eine F/B-Entladungsmenge Qf Bezug genommen ist), die erforderlich ist, um den Druck in der gemeinsamen Druckleitung 4 mit dem Zieldruck Tp in Übereinstimmung zu bringen, mit anderen Worten basierend auf einem Unterschied zwischen der erforderlichen Entladungsmenge Qn und der tatsächlichen Entladungsmenge Qr die tatsächliche Entladungsmenge Qr mit der erforderlichen Entladungsmenge Qn in Koinzidenz zu bringen. Die ECU 7 steuert die EIN-/AUS-Betriebsvorgänge der Hochdruckpumpe 3, das heißt Zeiten, zu denen das Vorhubsteuerventil 3C zu öffnen und zu schließen ist, um den Kraftstoff mit einer Flussrate zu entladen, die die Summe der erforderlichen Entladungsmenge Qn und der F/B-Entladungsmenge Qf erreicht.
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Wenn genauer gesagt die erforderliche Entladungsmenge Qn größer als oder gleich null (0) ist, steuert die ECU 7 den Betrieb des Vorhubsteuerventils 3C, um den Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 3 in einer Quantität auszugeben, die die Summe der erforderlichen Entladungsmenge Qn und der F/B-Entladungsmenge Qf ist. Wenn alternativ die erforderliche Entladungsmenge Qn niedriger als null ist, hält die ECU 7 das Vorhubsteuerventil 3C geöffnet, um von der Hochdruckpumpe 3 keinen Kraftstoff zu entladen, und öffnet das Druckreduzierventil 5.
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Die ECU 7 funktioniert als eine PID- (= Proportional-Integral-Differenzial-) Steuerung, um die Betriebsvorgänge der Hochdruckpumpe 3 (das heißt des Vorhubsteuerventils 3C) und des Druckreduzierventils 5 zu steuern. Die ECU 7 bestimmt bei dem PID-Algorithmus unabhängig voneinander Verstärkungen, die verwendet sind, um die F/B-Entladungsmenge Qf für die Steuerung der Hochdruckpumpe 3 (das heißt des Vorhubsteuerventils 3C) zu berechnen, und Verstärkungen, die verwendet sind, um die F/B-Entladungsmenge Qf für die Steuerung des Druckreduzierventils zu berechnen.
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Der Tauchkolben 3A der Hochdruckpumpe 3, wie er im Vorhergehenden beschrieben ist, bewegt sich synchron mit der Geschwindigkeit der Maschine 8 hin und her, sodass sich derselbe synchron mit der Hin- und Herbewegung von Kolben der Maschine 8 nach oben und nach unten bewegt. Die ECU 7 startet daher damit, die erforderliche Entladungsmenge Qn und die tatsächliche Entladungsmenge Qr zu berechnen, um die Betriebsvorgänge der Hochdruckpumpe 3 und des Druckreduzierventils 5 jedes Mal zu steuern, wenn der Tauchkolben 3A den oberen Totpunkt erreicht.
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Die ECU 7 schließt genauer gesagt die Berechnung der erforderlichen Entladungsmenge Qn und der tatsächlichen Entladungsmenge Qr ab und gibt dann vor einem Start eines anschließenden Takts einer Berechnung der erforderlichen Entladungsmenge Qn und der tatsächlichen Entladungsmenge Qr ein Steuersignal (auf das im Folgenden ferner als ein Befehlsignal Bezug genommen ist) zu der Hochdruckpumpe 3 (das heißt dem Vorhubsteuerventil 3C) oder dem Druckreduzierventil 5 aus. Wenn der Tauchkolben 3A den oberen Totpunkt erreicht, startet danach die ECU 7 damit, die erforderliche Entladungsmenge Qn und die tatsächliche Entladungsmenge Qr wieder zu berechnen. Jedes Mal wenn der Tauchkolben 3A einen Umlauf macht, führt mit anderen Worten die ECU 7 die Berechnung der erforderlichen Entladungsmenge Qn und der tatsächlichen Entladungsmenge Qr aus und gibt das Steuersignal aus, um die Hochdruckpumpe 3 (das heißt das Vorhubsteuerventil 3C) oder das Druckreduzierventil 5 zu betreiben.
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BERECHNUNG EINER ERFORDERLICHEN ENTLADUNGSMENGE Qn
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Jeder der Kraftstoffinjektoren 6 ist durch die ECU 7 gesteuert, um zyklisch den Kraftstoff in die Maschine 8 einzuspritzen. Die ECU 7 berechnet die Summe einer durch eine Einspritzung verbrauchten Menge und einer Druckunterschied kompensierenden Menge, auf die ferner im Folgenden als eine Bezugsentladungsmenge oder Bezugskraftstoffmenge Qb Bezug genommen ist.
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Die durch eine Einspritzung verbrauchte Menge ist die Summe der Menge eines Kraftstoffs, die bei diesem Einspritztakt durch den Kraftstoffinjektor 6 in die interne Verbrennungsmaschine 8 einzuspritzen ist, und der Menge eines Kraftstoffs, die von dem Kraftstoffinjektor 6 zu einer Niederdruckseite abfließen muss, ohne bei diesem Einspritztakt in die interne Verbrennungsmaschine 8 gesprüht zu werden. „Dieser Einspritztakt“ ist ein Intervall zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die ECU 7 damit gestartet hat, die erforderliche Entladungsmenge Qn zu berechnen, das heißt zu dem der Tauchkolben 3A den oberen Totpunkt erreicht hat, (auf den ferner im Folgenden als eine Berechnungsstartzeit Bezug genommen ist) und dem Zeitpunkt, zu dem die ECU 7 anschließend damit starten wird, die erforderliche Entladungsmenge Qn zu berechnen.
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Die Menge eines Kraftstoffs, die bei diesem Einspritztakt von jedem der Kraftstoffinjektoren 6 zu sprühen ist, das heißt eine Zielmenge eines Kraftstoffs, wie sie durch das Steuersignal, das von der ECU 7 zu dem Kraftstoffinjektor 6 ausgegeben wird, befohlen wird, wird auf eine bekannte Art und Weise als eine Funktion von Parametern, die die Betriebsbedingungen der Maschine 8 darstellen, bestimmt. Wenn jedoch die Zielmenge eines Kraftstoffs kleiner als eine vorbestimmte minimale Menge ist, weist die ECU 7 den Kraftstoffinjektor 6 an, in diesem Einspritztakt die minimale Menge eines Kraftstoffs zu sprühen.
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Die Menge eines Kraftstoffs, die bei diesem Einspritztakt erwartungsgemäß von dem Kraftstoffinjektor 6 abfließt, wird durch Nachschlagen unter Verwendung einer Abbildung, die in dem ROM gespeichert ist und die die abgeflossene Menge eines Kraftstoffs als eine Funktion von Parametern, wie zum Beispiel der Einspritzdauer (das heißt der Länge einer Zeit, während der der Kraftstoffinjektor 6 offen gehalten wird) und der Temperatur und des Drucks des Kraftstoffs, darstellt, berechnet.
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Die Bezugsentladungsmenge Qb, auf die hierin Bezug genommen ist, stellt eine Änderung der Menge eines Kraftstoffs innerhalb der gemeinsamen Druckleitung 4 dar. Der Zieldruck Tp wird zu der Berechnungsstartzeit bestimmt. Auf einen Unterschied zwischen dem Zieldruck Tp und dem Druck in der gemeinsamen Druckleitung 4, wie er zu der Berechnungsstartzeit durch den Drucksensor 10 gemessen wird, ist als ein Druckunterschied ΔP Bezug genommen.
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Die einen Druckunterschied kompensierende Menge ist die Menge eines Kraftstoffs, die erforderlich ist, um den Druckunterschied ΔP zu eliminieren, und wird als eine Funktion von Parametern, wie zum Beispiel dem Druckunterschied ΔP und einem räumlichen Modul (der ferner ein Volumenelastizitätsmodul genannt ist) des Kraftstoffs, durch die ECU 7 unter Verwendung einer Abbildung, wie sie in dem ROM gespeichert ist, oder eines logischen Ausdrucks berechnet. Der räumliche Modul misst eine Physikalität, die sich mit einer Änderung einer Eigenschaft des Kraftstoffs ändert und sich ferner ungeachtet der Eigenschaft des Kraftstoffs mit einer Änderung der Temperatur oder des Drucks des Kraftstoffs ändert.
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Die ECU 7 berechnet dementsprechend unter Verwendung des räumlichen Moduls, wie er in dem ROM in Bezug auf die Temperatur und den Druck eines Kraftstoffs, der eine physikalische Bezugseigenschaft hat, gespeichert ist, die Bezugsentladungsmenge Qb und stellt die Summe der Bezugsladungsmenge Qb und einer gelernten Entladungsmenge (auf die ferner als eine gelernte Kraftstoffmenge Bezug genommen ist) Qe auf die erforderliche Entladungsmenge Qn ein. Der Wert der gelernten Entladungsmenge Qe wird berechnet und bei einer Lernaufgabe eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers, wie es später im Detail beschrieben ist, berechnet und aktualisiert.
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Wenn die berechnete erforderliche Entladungsmenge Qn größer als eine maximal mögliche Menge, das heißt die maximale Kapazität der Hochdruckpumpe 3, ist, stellt die ECU 7 die erforderliche Entladungsmenge Qn auf die maximal mögliche Menge ein. Wenn alternativ die berechnete erforderliche Entladungsmenge Qn niedriger als eine minimal mögliche Menge, das heißt die minimale Kapazität der Hochdruckpumpe 3, ist, stellt die ECU 7 die minimal mögliche Menge auf die erforderliche Entladungsmenge Qn ein.
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Die maximale Menge und die minimale Menge, die die Hochdruckpumpe 3 zulässig entladen kann, hängen von der Abmessung (das heißt der Größe) der Druckkammer 3B, der Menge eines Kraftstoffs, der von der Druckkammer 3B leckt, und dem Totvolumen des Kraftstoffs ab. Das Totvolumen ist das Volumen eines Kraftstoffs, der unvermeidbar in der Druckkammer 3B verbleibt, nachdem der Kraftstoff durch den Tauchkolben 3A der gemeinsamen Druckleitung 4 zugeführt wurde. Die Leckmenge eines Kraftstoffs und das Totvolumen ändern sich üblicherweise mit einer Änderung der Temperatur, des Drucks oder des räumlichen Moduls des Kraftstoffs.
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Ein Anfangswert (das heißt ein vom Werk eingestellter Wert) der gelernten Entladungsmenge Qe ist ein Wert, der einen Anfangsmodellfehler (zum Beispiel einen Fehler eines Einbaus der Hochdruckpumpe 3) lernt und dann bei der Lernaufgabe eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers aktualisiert wird. Die Bezugsentladungsmenge Q wird durch die Summe der durch eine Einspritzung verbrauchten Menge und der zu einem Temperaturanstieg äquivalenten Menge bestimmt, ohne durch die Lernaufgabe eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers aktualisiert zu werden.
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BERECHNUNG EINER TATSÄCHLICHEN ENTLADUNGSMENGE Qr
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Wenn der gemeinsamen Druckleitung 4 der Kraftstoff zugeführt wird, wird dies in einem Anstieg des Drucks des Kraftstoffs in der gemeinsamen Druckleitung 4 resultieren. Wenn im Gegensatz dazu der Kraftstoff von der gemeinsamen Druckleitung 4 entladen wird, wird dies in einem Abfall des Drucks des Kraftstoffs in der gemeinsamen Druckleitung 4 resultieren. Die ECU 7 berechnet daher basierend auf einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs an einem Auslass der Hochdruckpumpe 3 (das heißt einer Änderung des Drucks in der gemeinsamen Druckleitung 4), die in einem gegebenen Zeitintervall aufgetreten ist, und der Quantität eines Kraftstoffs, die für dieses Zeitintervall von dem Kraftstoffinjektor 6 gesprüht wurde, die tatsächliche Entladungsmenge Qr.
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Das vorhergehende Zeitintervall, auf das hierin Bezug genommen ist, liegt zwischen der gegenwärtigen Berechnungsstartzeit und der vorausgehenden Berechnungsstartzeit, mit anderen Worten zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Tauchkolben 3A jüngst den oberen Totpunkt erreicht hat, und dem Zeitpunkt, zu dem der Tauchkolben 3A einen Takt früher den oberen Totpunkt erreicht hat. Auf dieses Zeitintervall ist ferner im Folgenden als ein letztes Berechnungs-zu-Berechnungs-Intervall Bezug genommen. Die Änderung des Drucks, mit dem der Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 3 während des letzten Berechnungs-zu-Berechnungs-Intervalls entladen wurde, ist durch eine Änderung des Drucks in der gemeinsamen Druckleitung 4, wie sie durch den Drucksensor 10 gemessen wird, bestimmt.
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Die ECU 7 bestimmt grundsätzlich die Summe der Menge eines Kraftstoffs (auf die ferner im Folgenden als eine Zieleinspritzmenge oder eine befohlene Einspritzmenge Bezug genommen ist), zu der der Kraftstoffinjektor 6 durch das Steuersignal, das von der ECU 7 ausgegeben wurde, angewiesen wurde, um während des letzten Berechnungs-zu-Berechnungs-Intervalls zu sprühen, und der Menge eines Kraftstoffs, die von dem Kraftstoffinjektor 6 während des letzten Berechnungs-zu-Berechnungs-Intervalls als die Menge eines Kraftstoffs abfließt, mit der der Kraftstoffinjektor 6 versorgt wurde und die von demselben gesprüht wurde.
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Die Menge eines Kraftstoffs, die von dem Kraftstoffinjektor 6 abfließt, worauf hierin Bezug genommen ist, ist die Summe einer Menge eines Kraftstoffs, die durch einen Zwischenraum zwischen der Düsennadel und einer inneren Wand des Körpers des Kraftstoffinjektors 6, entlang der sich die Düsennadel verschiebt, zu einer Niederdruckseite des Kraftstoffinjektors 6 leckt, und einer Menge eines Kraftstoffs, die von der Druckkammer des Kraftstoffinjektors 6 zu einer Niederdruckseite abfließt, um die Düsennadel zu öffnen. Mit anderen Worten ist dies die Menge eines Kraftstoffs, die von dem Sprühloch des Kraftstoffinjektors 6 nicht gesprüht wird.
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Wenn jedoch die Zieleinspritzmenge kleiner als eine vorbestimmte minimale Einspritzmenge ist, bestimmt die ECU 7 die Summe der minimalen Einspritzmenge und der Menge eines Kraftstoffs, die bei dem vorausgehenden Einspritztakt von dem Kraftstoffinjektor 6 abfließt, als die Menge eines Kraftstoffs, mit der der Kraftstoffinjektor 6 bei dem vorausgehenden Einspritztakt versorgt wurde und die von demselben gesprüht wurde. Die Menge eines Kraftstoffs, die von dem Kraftstoffinjektor 6 abfließt, ändert sich üblicherweise mit einer Änderung der Einspritzdauer (das heißt der Länge einer Zeit, während der die Kraftstoffeinspritzung geöffnet gehalten wird), der Temperatur, des Drucks oder des räumlichen Moduls des Kraftstoffs.
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KRAFTSTOFFEIGENSCHAFTSLERNEN
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KONZEPT DES KRAFTSTOFFEIGENSCHAFTSLERNENS
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Der räumliche Modul des Kraftstoffs, wie er im Vorhergehenden beschrieben ist, hat eine große Wirkung auf das Berechnen der erforderlichen Entladungsmenge Qn (das heißt der Bezugsentladungsmenge Qb) und der F/B-Entladungsmenge Qf. Eine Änderung des räumlichen Moduls des Kraftstoffs, die aus einer Änderung der physikalischen Eigenschaft desselben entsteht, kann somit beim Berechnen der erforderlichen Entladungsmenge Qn in einem Fehler resultieren. Das Altern oder ein mechanischer Verschleiß von mechanischen Teilen, wie zum Beispiel der Hochdruckpumpe 3 oder der Kraftstoffinjektoren 6, wird zusätzlich in einer großen Abweichung der berechneten erforderlichen Entladungsmenge Qn von einem tatsächlichen Wert resultieren, was zu einer Instabilität beim Steuern des Sprühens eines Kraftstoffs von jedem der Kraftstoffinjektoren 6 führt.
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Um die vorhergehenden Probleme zu beheben, ist das Kraftstoffeinspritzsystem 1 entworfen, um die Summe der Bezugsentladungsmenge Qb, wie sie unter Verwendung eines logischen Modells berechnet wird, und der gelernten Entladungsmenge Qe als vorbereitet auf die erforderliche Entladungsmenge Qn einzustellen, um beim Bestimmen der Bezugsentladungsmenge Qb einen Fehler zu kompensieren, der durch eine Änderung der Eigenschaft (das heißt des räumlichen Moduls) des Kraftstoffs, einen Fehler des Anfangsmodellfehlers (zum Beispiel den Fehler eines Einbaus der Hochdruckpumpe 3) oder einen mechanischen Verschleiß oder ein Altern der Hochdruckpumpe 3 oder der Kraftstoffinjektoren 6 entsteht. Die gelernte Entladungsmenge Qe ist durch die Summe einer von einer Kraftstoffeigenschaft abhängigen Menge Qe1 und einer pumpenabhängigen Menge Qe2 gegeben. Die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge Qe1 dient dazu, um einen Fehler der erforderlichen Entladungsmenge Qn zu kompensieren, der aus einer Änderung einer Eigenschaft (das heißt des räumlichen Moduls) des Kraftstoffs entsteht. Die pumpenabhängige Menge Qe2 dient dazu, um einen Fehler der erforderlichen Entladungsmenge Qn zu kompensieren, der durch den Fehler des Anfangsmodellfehlers (zum Beispiel dem Fehler eines Einbaus der Hochdruckpumpe 3) oder durch einen mechanischen Verschleiß oder ein Altern der Hochdruckpumpe 3 oder der Kraftstoffinjektoren 6 entsteht.
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Wenn der Kraftstofftank 9 betankt wird, leitet die ECU 7 die Lernaufgabe eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers ein, um Werte der von einer Kraftstoffeigenschaft abhängigen Menge Qe1 und der pumpenabhängigen Menge Qe2 abzuändern oder zu aktualisieren, um die gelernte Entladungsmenge Qe wie benötigt zu korrigieren, um die feine Kraftstoffeinspritzsteuerung zu erreichen.
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3 ist ein Flussdiagramm einer Folge von logischen Schritten oder ein Programm, das durch die ECU 7 auszuführen ist, um zu bestimmen, ob die Lernaufgabe eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers durchzuführen ist oder nicht.
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Nach einem Einschalten eines Startschalters (zum Beispiel eines Zündschalters) des Fahrzeugs startet die ECU 7 damit, das Programm auszuführen.
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Bei einem Schritt S1 wird durch die ECU 7 zuerst ein Ausgangssignal des Kraftstoffsensors 14 abgetastet, um die Quantität eines Kraftstoffs, die in dem Kraftstofftank 9 verbleibt, zu bestimmen. Die Routine schreitet zu einem Schritt S3 fort, bei dem bestimmt wird, ob ein Unterschied zwischen der verbleibenden Quantität eines Kraftstoffs, wie sie jüngst in diesem Programmausführungstakt abgeleitet wurde, und derselben, wie sie einen Programmausführungstakt früher abgeleitet wurde, größer als oder gleich einem gegebenen Schwellenwert ist oder nicht. Diese Bestimmung wird vorgenommen, um zu bestimmen, ob der Kraftstofftank 9 betankt wurde oder nicht.
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Wenn bei dem Schritt S3 eine Antwort JA erhalten wird, die bedeutet, dass Kraftstoff dem Kraftstofftank 9 hinzugefügt wurde, dann schreitet die Routine zu einem Schritt S5 fort, bei dem eine Kraftstoffeigenschaftslemflag auf eins (das heißt auf einen EIN-Zustand) eingestellt wird, um ein Kraftstoffeigenschaftslernprogramm, wie es in 4 dargestellt ist, einzuleiten. Nach der Einleitung des Programms von 4 wird der Schritt S1 wieder ausgeführt. Wenn bei dem Schritt S3 eine Antwort NEIN erhalten wird, die bedeutet, dass kein Kraftstoff dem Kraftstofftank 9 in einer Quantität, die größer als der gegebene Wert, hinzugefügt wurde, dann kehrt die Routine zu dem Schritt S1 zurück, ohne die Kraftstoffeigenschaftslemflag einzustellen.
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Das Programm von 3 wird nach einem Ausschalten des Startschalters des Fahrzeugs beendet.
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DETAILS EINES KRAFTSTOFFEIGENSCHAFTSLERNENS
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Die Lernaufgabe eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers, wie in 4 dargestellt ist, wird nach einem Einschalten des Startschalters des Fahrzeugs begonnen und nach einem Ausschalten des Startschalters beendet.
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Nach einem Betreten des Programms von 4 schreitet die Routine zu einem Schritt S11 fort, bei dem bestimmt wird, ob die Kraftstoffeigenschaftslemflag in dem „EIN“-Zustand ist oder nicht. Wenn eine Antwort NEIN erhalten wird, die bedeutet, dass die Kraftstoffeigenschaftslemflag in dem AUS-Zustand ist, dann führt die Routine S11 wieder aus.
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Wenn bei dem Schritt S11 eine Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine alternativ zu dem Schritt S13 fort, bei dem bestimmt wird, ob eine Bedingung, die zum Ableiten der gelernten Entladungsmenge Qe geeignet ist, nun angetroffen wird oder nicht, das heißt, ob die interne Verbrennungsmaschine 8 in einem Leerlaufmodus eines Betriebs ist oder in einem stationären Modus eines Betriebs läuft oder nicht. Wenn eine Antwort NEIN erhalten wird, die bedeutet, dass das Kraftstoffeinspritzsystem 1 nicht unter einer Bedingung ist, die zum Ableiten der gelernten Entladungsmenge Qe geeignet ist, dann kehrt die Routine zu dem Schritt S11 zurück.
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Wenn eine Antwort JA bei dem Schritt S13 erhalten wird, dann schreitet alternativ die Routine zu einem Schritt S15 fort, bei dem ein Wert, der durch Subtrahieren der Bezugsentladungsmenge Qb von der tatsächlichen Entladungsmenge Qr abgeleitet wird, als der Wert der gelernten Entladungsmenge Qe bestimmt wird, der anschließend beim Bestimmen der erforderlichen Entladungsmenge Qn zu verwenden ist. Die Bezugsentladungsmenge Qb, wie sie beim Berechnen der gelernten Entladungsmenge Qr in diesem Programmausführungstakt verwendet ist, hat einen Wert in dem letzten Berechnungs-zu-Berechnungs-Intervall, während dessen die tatsächliche Entladungsmenge Qr berechnet wurde.
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Die ECU 7 steuert den Betrieb der Hochdruckpumpe 3, um eine tatsächlich entladene Menge eines Kraftstoffs mit der mathematisch berechneten erforderlichen Entladungsmenge Qn (= Bezugsentladungsmenge Qb + gelernte Entladungsmenge Qe) in Übereinstimmung zu bringen. Der Wert, der durch Subtrahieren der Bezugsentladungsmenge Qb von der tatsächlichen Entladungsmenge Qr abgeleitet wird (das heißt Qr - Qb), ist daher äquivalent zu der gelernten Entladungsmenge Qe. Auf diesen Wert ist ferner im Folgenden als eine gelernte Entladungsmenge, die äquivalent zu einem Wert Qeq ist, Bezug genommen.
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Nach dem Schritt S15 schreitet die Routine zu einem Schritt S17 fort, bei dem bestimmt wird, ob ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen dem gelernten äquivalenten Entladungsmengenwert Qeq, wie er bei dem Schritt S15 in diesem Programmausführungstakt abgeleitet wird, und dem Wert der gelernten Entladungsmenge Qe, wie er einen Programmausführungstakt früher nicht geändert oder aktualisiert wird, (das heißt | Qeq - Qe |) größer als oder gleich einem gegebenem Schwellenwert ist oder nicht. Auf diesen Absolutwert ist im Folgenden als ein Fehlerwert Qer Bezug genommen.
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Der Schwellenwert, wie er bei dem Schritt S17 verwendet ist, ist ein geschätzter Wert, der einer Änderung der gelernten Entladungsmenge Qe aufgrund des mechanischen Verschleißes oder eines Alterns der Hochdruckpumpe 3 etc. entspricht, wenn ein Kraftstoff, der die gleiche Eigenschaft hat, weiter verwendet wird, und wird durch viele Haltbarkeitstests an dem Kraftstoffeinspritzsystem 1 abgeleitet.
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Es wurde experimentell herausgefunden, dass der Fehlerwert Qer, der lediglich durch den mechanischen Verschleiß der Hochdruckpumpe 3 etc. entsteht, üblicherweise kleiner als derselbe ist, der lediglich durch eine Änderung der physikalischen Eigenschaft des Kraftstoffs entsteht. Wenn somit der Fehlerwert Qer größer als oder gleich dem Schwellenwert ist, kann der Wert des gelernten äquivalenten Entladungsmengenwerts Qeq, wie er bei diesem Programmausführungstakt abgeleitet wird, als durch eine Änderung der Eigenschaft des Kraftstoffs geändert betrachtet werden. Wenn alternativ der Fehlerwert Qer kleiner als der Schwellenwert ist, kann der Wert des gelernten äquivalenten Entladungsmengenwerts Qeq, wie er bei diesem Programmausführungstakt abgeleitet wird, als hauptsächlich aufgrund des Verschleißes oder Alterns der Hochdruckpumpe 3 geändert betrachtet werden.
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Wenn folglich bei dem Schritt S17 eine Antwort JA erhalten wird, die bedeutet, dass der Fehlerwert Qer größer als oder gleich dem Schwellenwert ist, das heißt, dass sich die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge Qe1 geändert hat, dann schreitet die Routine zu einem Schritt S19 fort, bei dem der Wert der von einer Kraftstoffeigenschaft abhängigen Menge Qe1 auf einen Wert aktualisiert wird, der durch Subtrahieren des Werts der gelernten Entladungsmenge Qe, wie er einen Programmausführungstakt früher erhalten wird, von dem Wert des gelernten äquivalenten Ladungsmengenwerts Qeq, wie er bei diesem Programmausführungstakt erhalten wird, abgeleitet wird (das heißt Qeq - Qe). Die Routine schreitet dann zu einem Schritt S21 fort, bei dem der Wert der pumpenabhängigen Menge Qe2 so gehalten wird, wie er ist.
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Wenn genauer gesagt bei dem Schritt S17 bestimmt wird, dass der Fehlerwert Qer größer als oder gleiche dem Schwellenwert ist, ändert die ECU 7 lediglich den Wert der von einer Kraftstoffeigenschaft abhängigen Menge Qe1 ab, ohne den Wert der pumpenabhängigen Menge Qe2 zu ändern. Der Wert der gelernten Entladungsmenge Qe wird somit die Summe des aktualisierten Werts der von einer Kraftstoffeigenschaft abhängigen Menge Qe und des nicht aktualisierten Werts der pumpenabhängigen Menge Qe2 sein.
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Wenn bei dem Schritt S17 eine Antwort NEIN erhalten wird, die bedeutet, dass der Fehlerwert Qer kleiner als der Schwellenwert ist, das heißt, dass sich die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge Qe1 nicht geändert hat, dann schreitet die Routine zu einem Schritt S23 fort, bei dem der Wert der gelernten Entladungsmenge Qe auf den Wert des gelernten äquivalenten Entladungsmengenwerts Qeq, wie er in diesem Programmausführungstakt abgeleitet wird, eingestellt wird. Eine Antwort NEIN bei dem Schritt S17 bedeutet genauer gesagt, dass sich hauptsächlich der Wert der pumpenabhängigen Menge Qe2 geändert hat. Der Wert, wie er durch Subtrahieren des aktuell eingestellten Werts der von einer Kraftstoffeigenschaft abhängigen Menge Qe1 von dem aktualisierten Wert der gelernten Entladungsmenge Qe abgeleitet wird, wird daher der aktualisierte Wert der pumpenabhängigen Menge Qe2 sein.
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Nachdem bei dem Schritt S21 oder S23 der Wert der gelernten Entladungsmenge Qe aktualisiert wurde, schreitet die Routine zu einem Schritt S25 fort, bei dem die Kraftstoffeigenschaftslemflag in den AUS-Zustand gesetzt wird. Die Routine kehrt zu dem Schritt S11 zurück.
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MERKMAL DES KRAFTSTOFFEINSPRITZSYSTEMS
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 ist so entworfen, dass, wenn bei dem Schritt S17 bestimmt wird, dass der Fehler Qer, wie er basierend auf einem Unterschied zwischen der erforderlichen Entladungsmenge Qn, die die Menge eines Kraftstoffs ist, die von der Hochdruckpumpe 3 zu entladen ist, und der tatsächlichen Entladungsmenge Qr, die die Menge eines Kraftstoffs ist, von der erwartet wird, dass dieselbe von der Hochdruckpumpe 3 entladen wurde, abgeleitet wird, außerhalb eines erwarteten erlaubten Bereichs liegt, gefolgert wird, dass sich die physikalische Eigenschaft des Kraftstoffs geändert hat. Das Kraftstoffeinspritzsystem aktualisiert dann den Wert der von einer Kraftstoffeigenschaft abhängigen Menge Qe1, um bei den Schritten S19 und S21 die erforderliche Entladungsmenge Qn zu korrigieren. Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 funktioniert genauer gesagt, um eine Menge eines Kraftstoffs, die von der Hochdruckpumpe 3 zu entladen ist, ansprechend auf eine Änderung der Eigenschaft des Kraftstoffs genau zu berechnen.
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Der Fehlerwert Qer ist, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, durch den Absolutwert des gelernten äquivalenten Entladungsmengenwerts Qeq, wie er bei dem jüngsten Lerntakt abgeleitet wird, minus der gelernten Entladungsmenge Qe, wie sie bei dem vorausgehenden Lerntakt abgeleitet wird, ausgedrückt. Der Fehlerwert Qer ist mit anderen Worten eine Funktion eines Unterschieds zwischen der erforderlichen Entladungsmenge Qn und der tatsächlichen Entladungsmenge Qr. Ein bloßer Vergleich des Fehlerwerts Qer mit einem gegebenen Wert resultiert in einer Unmöglichkeit, zu wissen, ob die Charakteristik der Hochdruckpumpe 3 durch ihr Altern geändert wurde oder sich die Eigenschaft des Kraftstoffs gerändert hat.
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Um das vorhergehende Problem zu beseitigen, ist das Kraftstoffeinspritzsystem 1 konstruiert, um zwischen dem Fehlerwert Qer und dem experimentell abgeleiteten erlaubbaren Bereich einen Vergleich vorzunehmen, zu bestimmen, dass sich die physikalische Eigenschaft des Kraftstoffs geändert hat, wenn der Fehlerwert Qer aus dem erlaubbaren Bereich fällt, und um dann die erforderliche Entladungsmenge Qn zu korrigieren.
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Die Eigenschaft des Kraftstoffs wird sich ändern, nachdem der Kraftstofftank 9 betankt ist. Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 nimmt daher die vorhergehende Bestimmung vor, nachdem dasselbe herausgefunden hat, dass der Kraftstoff in den Kraftstofftank 9 gebracht wurde, wodurch ein Fehler beim Bestimmen minimiert wird, ob sich eine Eigenschaft des Kraftstoffs geändert hat oder nicht.
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Die Bezugsentladungsmenge Qb ist durch den Mittenwert eines Bereichs, wie er bei einem Entwurf oder einer Entwicklung des Kraftstoffeinspritzsystems abgeleitet wird, gegeben. Die Berechnung des Fehlerwerts Qer basierend auf einem Unterschied zwischen dem gelernten äquivalenten Entladungsmengenwert Qeq und der gelernten Entladungsmenge Qe ermöglicht somit, dass eine Abweichung der Menge eines Kraftstoffs, die tatsächlich von der Hochdruckpumpe entladen wird, von der Bezugsentladungsmenge Qb genau abgeleitet wird, und dass ferner eine Änderung der Eigenschaft des Kraftstoffs beim Steuern des Betriebs von anderen Vorrichtungen des Kraftstoffeinspritzsystems 1 als die Hochdruckpumpe 3, wie zum Beispiel der Kraftstoffinjektoren 6, verwendet wird.
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Die pumpenabhängige Menge Qe2 zum Kompensieren eines Fehlers beim Berechnen der erforderlichen Entladungsmenge Qn, der durch eine Änderung der Charakteristik der Hochdruckpumpe 3, die durch das Altern derselben verursacht wird, entsteht, und die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge Qe1, wie sie basierend auf der Eigenschaft des Kraftstoffs bestimmt wird, unterscheiden sich deutlich voneinander, sodass zugelassen ist, dass die von einer Kraftstoffeigenschaft abhängige Menge Qe1 unter Verwendung der physikalischen Eigenschaft des Kraftstoffs bei einem anderen theoretischen Modell (zum Beispiel einem theoretischen Modell zum Berechnen der Menge eines Kraftstoffs, die intern in der Hochdruckpumpe 3 oder den Kraftstoffinjektoren 6 leckt) zum Steigern der Genauigkeit beim Steuern des Sprühens eines Kraftstoff in die interne Verbrennungsmaschine 8 verwendet wird.
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MODIFIKATIONEN
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 funktioniert, um einen Fehler beim Bestimmen einer Zielmenge eines Kraftstoffs, die von der Hochdruckpumpe 3, um der gemeinsamen Druckleitung 4 eine gewünschte Quantität des Kraftstoffs zuzuführen, zu entladen ist, zu lernen, ist jedoch konstruiert, um beim Berechnen einer Zielmenge, die von jedem der Injektoren 6 zu sprühen ist, einen Fehler zu lernen.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 1, wie es im Vorhergehenden erörtert ist, ist bei der Dieselmaschine 8 eines Typs mit einer gemeinsamen Druckleitung verwendet, kann jedoch für normale Dieselmaschinen oder Benzindirekteinspritzmaschinen entworfen sein.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 bestimmt, dass sich die physikalische Eigenschaft eines Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 9 geändert hat, wenn eine Quantität eines Kraftstoffs, die mehr als ein gegebener Wert ist, in den Kraftstofftank 9 gebracht wurde, und startet damit, die Lernaufgabe eines durch eine Kraftstoffeigenschaft verursachten Fehlers einzuleiten, kann jedoch konfiguriert sein, um eine solche Bestimmung vorzunehmen, wenn der Kraftstofftank 9 bloß betankt wird.
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Die erforderliche Entladungsmenge Qn oder die tatsächliche Entladungsmenge Qr kann alternativ auf eine andere Art und Weise als die im Vorhergehenden beschriebene bestimmt werden.
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Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 kann statt mit dem Druckreduzierventil 5 mit einem Entlastungs- bzw- Überdruckventil ausgestattet sein. Ein Entlastungsventil, wie es in den japanischen Industriestandards B 0125, Nr. 14-1, spezifiziert ist, kann verwendet sein, um von einem übermäßigen Druck in der gemeinsamen Druckleitung 4 zu entlasten.
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Die Hochdruckpumpe 3 ist von einem Vorhubanpassungstyp, kann jedoch durch einen anderen Typ einer Pumpe implementiert sein.
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Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich des bevorzugten Ausführungsbeispieles offenbart ist, um ein besseres Verständnis derselben zu erleichtern, ist es offensichtlich, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen ausgeführt sein kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Es versteht sich daher von selbst, dass die Erfindung alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen der gezeigten Ausführungsbeispiele, die ausgeführt werden können, ohne von dem Prinzip der Erfindung, wie es in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen, aufweisen soll.
