DE4403088A1 - Method for monitoring instant fuel injection in diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung ei ner Brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstzündenden Brenn kraftmaschine.The invention relates to a method and device for testing egg ner internal combustion engine, in particular a self-igniting combustion engine.
Aus der DE-OS 40 31 368 ist ein Steuersystem für eine Dieselbrenn kraftmaschine bekannt, der mittels einer sogenannten Hubschieberpum pe Kraftstoffzugemessen wird. Mit einem Spritzbeginn-Steller, der bei Hubschieberpumpen als Hubschieber bezeichnet wird, kann der Ein spritzbeginn des Kraftstoffs in die Brennkraftmaschine eingestellt werden. Ein Spritzbeginnsensor, der auch als Nadelbewegungsfühler bezeichnet werden kann, liefert ein Istsignal, das den tatsächlichen Einspritzbeginn angibt.From DE-OS 40 31 368 is a control system for a diesel burner Known engine that by means of a so-called Hubschieberpum pe fuel is metered. With a spray start actuator that is referred to as a slide valve in linear valve pumps, the On Start of injection of the fuel set in the internal combustion engine become. A start of injection sensor, also used as a needle motion sensor can be called, delivers an actual signal that the actual Start of injection indicates.
Bei der Montage ist auf einen exakten Anbau der Einspritzpumpe an die Brennkraftmaschine zu achten. Von großer Bedeutung hierbei ist die exakte Zuordnung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zur Pum penantriebswelle der Einspritzpumpe. Stimmt diese Zuordnung nicht, so erfolgt bei gleichem Ansteuersignal die Einspritzung bezogen auf die Kurbelwelle bei einem zu kleinen oder einem zu gro ßen Pumpenelementvorhub.When assembling, an exact mounting of the injection pump is essential to respect the internal combustion engine. Of great importance here the exact assignment of the crankshaft of the internal combustion engine to the pump Pen drive shaft of the injection pump. If this assignment is incorrect, the injection takes place with the same control signal in relation to the crankshaft if one is too small or too large Pump element advance stroke.
Bei einer Regelung des Einspritzbeginns mit einem Nadelbewegungsfüh ler werden die Pumpenanbaufehler ausgeglichen. Der falsche Anbau der Einspritzpumpe führt dazu, daß sich der Vorhub und die Förderrate verändern. Des weiteren ist auch eine Beschädigung oder gar Zerstö rung der Einspritzpumpe möglich. Aus diesen Gründen ist ein falscher oder ein mit unzulässig großem Fehler behafteter Anbau zu verhindern.When regulating the start of injection with a needle movement guide The pump mounting errors are compensated for. The wrong cultivation of the Injection pump causes the forward stroke and the delivery rate change. Furthermore, there is also damage or even destruction Injection pump possible. For these reasons, it is wrong or to prevent an attachment with an impermissibly large error.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung einer Brennkraftmaschine aufzuzeigen, mit dem eine fehlerhaft angebaute Einspritzpumpe erkannt wird.The invention is based, a method and a task Show device for checking an internal combustion engine, with which a faulty injection pump is recognized.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Überprüfung einer Brenn kraftmaschine kann eine fehlerhaft angebaute Einspritzpumpe erkannt werden. Dadurch können Beschädigungen der Einspritzpumpe vermieden werden. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.With the inventive method for checking a burning The engine can detect a faulty injection pump become. Damage to the injection pump can thereby be avoided become. Advantageous and expedient embodiments of the invention are marked in the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend, anhand der in der Zeichnung darge stellten Ausführungsform, erläutert. Fig. 1 zeigt ein Blockschalt bild des erfindungsgemäßen Regelsystems und Fig. 2 zeigt ein Fluß diagramm der erfindungsgemäßen Vorgehensweise. The invention is explained below, with reference to the embodiment presented in the drawing Darge. Fig. 1 shows a block diagram of the control system according to the invention and Fig. 2 shows a flow diagram of the procedure according to the invention.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel einer Hubschieberpumpe beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber nicht auf die Verwendung bei einer Hubschieberpumpe beschränkt. Dieses Verfahren kann auch bei anderen Einspritzpumpen, bei denen sich der Spritzbeginn mittels eines Spritzbeginnstellers einstellen läßt, verwendet werden.The method according to the invention is described below using the example of a Linear pump described. The method according to the invention is but not limited to use with a linear pump. This procedure can also be used with other injection pumps where the start of spraying is set by means of a spray start adjuster lets be used.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Kraftstoffzumeßsystems für eine Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine ist mit 100 bezeich net. Eine Einspritzpumpe 110 mißt der Brennkraftmaschine 100 über eine Kraftstoffleitung 115 Kraftstoff zu. An der Brennkraftmaschine 100 bzw. an der Einspritzleitung 115 ist ein Spritzbeginnsensor 120 angeordnet, der ein Signal bezüglich des Spritzbeginns über eine Leitung 125 an ein Steuergerät 130 liefert. Fig. 1 is a block diagram showing a fuel metering system for an internal combustion engine. The internal combustion engine is designated with 100 net. An injection pump 110 measures the internal combustion engine 100 via a fuel line 115 . An injection start sensor 120 is arranged on the internal combustion engine 100 or on the injection line 115 and supplies a signal relating to the start of injection via a line 125 to a control unit 130 .
An der Einspritzpumpe 110 ist ein Spritzbeginnsteller 140 angeord net, der über die Leitung 135 von dem Steuergerät 130 mit einem Si gnal beaufschlagt wird. Die Einspritzpumpe wird über einen Antriebs mechanismus 145 von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 100 ange trieben. Hierzu ist an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine übli cherweise ein Zahnkranz 155 angeordnet, dessen Zähne von einem Sen sor 160 abgetastet werden. Dieser Sensor 160 liefert über die Lei tung 165 einen Referenzimpuls an das Steuergerät 130. Des weiteren gelangen zu dem Steuergerät 130 die Ausgangssignale verschiedener Sensoren 170.At the injection pump 110 , an injection start actuator 140 is arranged, which is acted upon by the control unit 130 with a signal via line 135 . The injection pump is driven by a drive mechanism 145 from the crankshaft of the internal combustion engine 100 . For this purpose, a ring gear 155 is usually arranged on the crankshaft of the internal combustion engine, the teeth of which are scanned by a sensor 160 . This sensor 160 supplies a reference pulse to the control unit 130 via the line 165 . The output signals of various sensors 170 also arrive at the control device 130 .
Diese Einrichtung arbeitet wie folgt. Das Steuergerät 130 bestimmt ausgehend von den Ausgangssignalen der Sensoren 170, 160 und 120 An steuersignale zur Beaufschlagung des Spritzbeginnstellers 140. Je nach Stellung des Spritzbeginnstellers 140 mißt die Einspritzpumpe 110 zu unterschiedlichen Zeitpunkten bezogen auf die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine Kraftstoff zu.This facility works as follows. Based on the output signals of the sensors 170 , 160 and 120, the control device 130 determines control signals for acting on the injection start actuator 140 . Depending on the position of the injection start actuator 140, the injection pump 110 measures fuel at different times in relation to the crankshaft of the internal combustion engine.
Der Spritzbeginnsensor 120 erfaßt den genauen Zeitpunkt des Spritz beginns und gibt ein entsprechendes Signal über die Leitung 125 an das Steuergerät 130. Vorzugsweise vergleicht das Steuergerät den tatsächlichen Spritzbeginn, der durch den Abstand der Signale vom Spritzbeginnsensor 120 und dem Referenzimpuls des Sensors 160 erfaßt wurde, mit einem Sollwert und berechnet ausgehend von dem Vergleich eine Größe zur Beaufschlagung des Stellers 140.The spray start sensor 120 detects the exact time of the spray start and gives a corresponding signal via the line 125 to the control unit 130 . The control unit preferably compares the actual start of spraying, which was detected by the distance of the signals from the start of spraying sensor 120 and the reference pulse from sensor 160 , to a desired value and, based on the comparison, calculates a variable for acting on the actuator 140 .
Die nicht dargestellte Antriebswelle der Einspritzpumpe 110 wird vorzugsweise über einen Zahntrieb oder ähnliches von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben. Im folgenden wird die Antriebs welle auch als Nockenwelle bezeichnet. Um einen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine zu erzielen, muß der Spritzbeginn zu einer von Betriebsparametern abhängigen Stellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erfolgen. Mit dem Spritzbeginnsteller 140 kann der Spritzbeginn gegenüber der Stellung der Kurbelwelle der Brenn kraftmaschine verschoben werden.The drive shaft of the injection pump 110 , not shown, is preferably driven by the crankshaft of the internal combustion engine via a pinion or the like. In the following, the drive shaft is also referred to as a camshaft. In order to achieve optimal operation of the internal combustion engine, the start of spraying must take place at a position of the crankshaft of the internal combustion engine that is dependent on operating parameters. With the injection start actuator 140 , the start of injection can be shifted relative to the position of the crankshaft of the internal combustion engine.
Auf der Kurbelwelle ist ein Zahnkranz 155 angeordnet, der auch als Inkrement oder Segmentrad bezeichnet wird. Dieser Zahnkranz enthält mindestens eine Markierung, die einer bevorzugten Stellung der Kur belwelle, insbesondere dem oberen Totpunkt der Kurbelwelle, ent spricht. Der Sensor 160 tastet dieses Impulsrad ab und erzeugt beim Vorbeilauf der Markierung einen Referenzimpuls.A ring gear 155 is arranged on the crankshaft, which is also referred to as an increment or segment wheel. This ring gear contains at least one mark that speaks a preferred position of the cure belwelle, in particular the top dead center of the crankshaft. Sensor 160 senses this impulse wheel and generates a reference impulse as it passes the marking.
Bei einer exakt montierten Einspritzpumpe und einem nicht bestromten Spritzbeginnsteller 140 besitzt das Spritzbeginnsignal des Spritzbeginnsensors 120 einen bestimmten Abstand zum Referenzimpuls. Der Spritzbeginn erfolgt bezogen auf die Kurbelwelle und bezogen auf die Nockenwelle der Einspritzpumpe 110 zum richtigen Zeitpunkt. Die Stellung der Nockenwelle, bei der die Einspritzung beginnt, defi niert den Einspritzdruck abhängig von der Einspritzrate, die der eingespritzten Kraftstoffmenge pro Grad Nockenwelle entspricht. Die Stellung der Kurbelwelle, bei der die Einspritzung beginnt, besitzt einen sehr großen Einfluß auf das Verhalten der Brennkraftmaschine, insbesondere auf den Wirkungsgrad, das Abgasverhalten und die Ge räuschentwicklung.In the case of an exactly installed injection pump and a non-energized injection start actuator 140 , the injection start signal of the injection start sensor 120 is at a certain distance from the reference pulse. Injection begins at the correct time in relation to the crankshaft and in relation to the camshaft of the injection pump 110 . The position of the camshaft at which injection begins defines the injection pressure as a function of the injection rate, which corresponds to the amount of fuel injected per degree of camshaft. The position of the crankshaft, at which the injection begins, has a very large influence on the behavior of the internal combustion engine, in particular on the efficiency, the exhaust gas behavior and the noise development.
Bei einer fehlerhaften Montage tritt das Ausgangssignal des Spritz beginnsensors 120 mit einem veränderten Abstand zum Referenzimpuls auf. Bezogen auf die Nockenwelle der Einspritzpumpe 110 liegt das Spritzbeginnsignal richtig. Ist ein Regelkreis vorgesehen, der den Spritzbeginn auf einen auf den Referenzimpuls bezogenen Sollwert einregelt, so bewirkt dieser Regler, daß der Spritzbeginn bezogen auf den Referenzimpuls bzw. die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zum richtigen Zeitpunkt erfolgt.In the event of incorrect assembly, the output signal of the spray start sensor 120 occurs with a changed distance from the reference pulse. The start of injection signal is correct in relation to the camshaft of the injection pump 110 . If a control circuit is provided which regulates the start of spraying to a setpoint value based on the reference pulse, this controller ensures that the start of spraying takes place at the correct time in relation to the reference pulse or the crankshaft of the internal combustion engine.
Dies hat aber zur Folge, daß der Spritzbeginn bezogen auf die Nocken welle der Einspritzpumpe zum falschen Zeitpunkt erfolgt. Dies kann zum einen dazu führen, daß sich die Förderrate und der Ein spritzdruck verändern. Eine Veränderung der Förderrate oder des Ein spritzdruckes können dazu führen, daß sich das Abgasverhalten ver schlechtert bzw. die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine verän dert. In bestimmten Fällen führt dies zu einer Beschädigung oder gar zur Zerstörung der Nockenwelle der Einspritzpumpe.However, this has the consequence that the start of spraying is based on the cams Injection pump shaft occurs at the wrong time. This can on the one hand lead to the fact that the funding rate and the Ein change injection pressure. A change in the funding rate or the on injection pressure can lead to the exhaust gas behavior ver deteriorated or change the power output of the internal combustion engine different. In certain cases this leads to damage or even damage to destroy the injection pump camshaft.
Um Manipulationen beim Anbau der Einspritzpumpe und um einen fehler haften Anbau der Einspritzpumpe erkennen zu können, wird das in Fig. 2 als Flußdiagramm dargestellte Verfahren zur Erkennung von Anbaufehlern vorgeschlagen.In order to be able to detect manipulations during the mounting of the injection pump and in order to detect faulty mounting of the injection pump, the method for recognizing mounting errors shown as a flow chart in FIG. 2 is proposed.
Nach dem Start 200 der Brennkraftmaschine wird jeweils das Prüfver fahren durchlaufen. Beim Start wird ein Merker M auf Null gesetzt. Eine Abfrage 210 überprüft, ob bestimmte Betriebszustände vorliegen, in denen das Verfahren durchgeführt werden kann. So wird beispiels weise überprüft, ob der Leerlaufzustand vorliegt. Auf Leerlauf wird erkannt, wenn die Drehzahl im Bereich der Leerlaufdrehzahl liegt. Außerdem ist es auch möglich, zu überprüfen, ob die eingespritzte Kraftstoffmenge bzw. ein sie kennzeichnendes Signal wie der Regleweg unterhalb eines bestimmten Schwellwerts liegt.After the engine 200 has started, the test procedure is run in each case. A flag M is set to zero at the start. A query 210 checks whether there are certain operating states in which the method can be carried out. For example, it is checked whether the idle state is present. Idling is recognized when the engine speed is in the range of the idling speed. In addition, it is also possible to check whether the injected fuel quantity or a signal characterizing it, such as the control path, is below a certain threshold value.
Ferner wird überprüft, ob der Merker M den Wert Null beinhaltet.It is also checked whether the flag M contains the value zero.
Als weitere Bedingung kann überprüft werden, ob die Kühlwassertempe ratur oberhalb eines vorgebbaren Wertes liegt. Dieser Wert wird bei spielsweise mit 20 Grad Celsius gewählt. Anstelle der Kühlwassertem peratur kann auch eine andere Temperaturgröße, wie beispielsweise die Motortemperatur verwendet werden.As a further condition, it can be checked whether the cooling water temperature temperature is above a predeterminable value. This value is at chosen for example with 20 degrees Celsius. Instead of the cooling water temperature can also be a different temperature variable, such as the engine temperature can be used.
Des weiteren kann eine Zeitbedingung vorgesehen sein, die beispiels weise überprüft, ob seit dem Start der Prüfung mehr als ein bestimm ter Zeitraum, beispielsweise eine Sekunde vergangen ist.Furthermore, a time condition can be provided, for example wisely checked whether more than one particular has started since the start of the exam ter period, for example one second has passed.
Zusätzlich kann noch überprüft werden, ob das Fahrzeug steht. Dies bedeutet, ob die Geschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner als ein Schwellwert ist. You can also check whether the vehicle is stationary. This means whether the speed of the vehicle is less than one Is threshold.
Je nach Ausführungsform der Erfindung wird nur eine, mehrere oder alle der vorherigen Bedingungen überprüft. Liegt eine der überprüf ten Bedingungen nicht vor oder entfällt werden der Prüfung, so wird das Prüfverfahren nicht abgearbeitet und das Prüfverfahren endet im Schritt 290 und das übliche Steuerprogramm beginnt.Depending on the embodiment of the invention, only one, several or checked all of the previous conditions. Is one of the checks If the conditions are not met before or are no longer applicable, the examination will the test procedure has not been completed and the test procedure ends in Step 290 and the usual control program begins.
Liegt der bestimmte Betriebszustand vor, so folgt Schritt 220, in dem der Spritzbeginnsteller nicht bestromt wird. Das heißt, der Strom I für den Spritzbeginnsteller wird auf Null gesetzt. Anschlie ßend im Schritt 230 erfaßt das Steuergerät den Zeitpunkt des Auftre tens des Spritzbeginnsignals NBF des Spritzbeginnsensors 120 und des Referenzimpulses DZG des Sensors 160.If the determined operating state is present, step 220 follows in which the spray start actuator is not energized. This means that the current I for the start of injection is set to zero. Subsequently in step 230, the control unit detects the time of occurrence of the start of injection signal NBF of the start of injection sensor 120 and the reference pulse DZG of the sensor 160 .
Der Schritt 240 bildet die Differenz DIF zwischen dem Auftreten des Referenzimpulses und des Spritzbeginnimpulses. Die sich anschließen de Abfrage 250 überprüft, ob die Differenz DIF großer als ein Schwellwert S ist. Ist dies nicht der Fall, so folgt der Schritt 252 in dem der Merker M auf eins gesetzt wird. Der mit eins gesetzte Merker M zeigt an, daß das Prüfprogramm vollständig abgearbeitet wurde. Anschließend endet das Prüfverfahren im Schritt 290. Ist die Differenz großer als der Schwellwert, so folgt der Schritt 251 in dem der Merker M auf eins gesetzt wird. Anschließend gibt der Block 260 eine entsprechende Fehlermeldung aus.Step 240 forms the difference DIF between the occurrence of the reference pulse and the start of injection pulse. The subsequent query 250 checks whether the difference DIF is greater than a threshold value S. If this is not the case, step 252 follows in which the flag M is set to one. The flag M set with a indicates that the test program has been completed. The test method then ends in step 290. If the difference is greater than the threshold value, step 251 follows in which the flag M is set to one. Block 260 then issues a corresponding error message.
Die Fehlermeldung kann zum einen bewirken, daß die Brennkraftmaschi ne außer Betrieb gesetzt wird. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß lediglich die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine reduziert wird. So kann zum Beispiel die Abregel drehzahl oder die höchstzulässige Kraftstoffmenge reduziert werden. On the one hand, the error message can cause the internal combustion engine ne is put out of operation. With a particularly advantageous Design is provided that only the output of the Internal combustion engine is reduced. For example, the curtailment speed or the maximum allowable fuel quantity can be reduced.
Da bei Wegfall einer der Bedingungen das Prüfprogramm sofort unter brochen wird, das Prüfprogramm andererseits zumindest einmal bei jedem Betrieb der Brennkraftmaschine abgearbeitet werden soll, ist der Merker M vorgesehen. Ist der Merker M auf eins gesetzt, so zeigt dies an, daß das Prüfverfahren einmal vollständig abgearbeitet wur de. Liegen die Bedingen erneut vor, so wird das Prüfprogramm nicht mehr abgearbeitet. Solange der Merker mit null besetzt ist, wird die Prüfung wiederholt, sobald die Bedingungen wieder vorliegen. Die Prüfung wird solange wiederholt, bis das Prüfprogramm nach einem Steuergerätereset einmal erfolgreich, d. h. mit positivem oder nega tivem Ergebnis, abgelaufen ist.As if one of the conditions ceases to exist, the test program is immediately broken, the test program on the other hand at least once every operation of the internal combustion engine is to be processed the flag M is provided. If the flag M is set to one, it shows this means that the test procedure was once completely processed de. If the conditions are present again, the test program will not processed more. As long as the flag is set to zero, the Test repeated as soon as the conditions are back. The The test is repeated until the test program after a Control unit reset once successful, d. H. with positive or nega tive result has expired.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schritte 230 und 240 mehrmals durchlaufen werden und eine mittlere Abweichung gebildet wird. Diese mittlere Abwei chung wird dann auf Überschreiten des Schwellwertes hin überprüft. Das Prüfverfahren wird sofort beendet und auf das normale Steuerpro gramm im Schritt 290 übergegangen, wenn wenigstens eine der Bedin gungen die im Schritt 210 abgefragt werden, nicht mehr vorliegt.In a particularly advantageous embodiment of the invention provided that steps 230 and 240 are repeated and an average deviation is formed. This middle deviation Check is then checked if the threshold value is exceeded. The test procedure is ended immediately and on the normal tax pro Gram passed in step 290 if at least one of the conditions conditions that are queried in step 210 no longer exist.
Zum einen wird das Prüfverfahren am Ende der Motorfertigung bzw. nach Reparaturen oder im Rahmen der Wartung durchgeführt. In diesem Fall wird üblicherweise ein kleinerer Schwellwert verwendet. Des wei teren wird das Verfahren bei jedem Motorstart initialisiert. In die sem Fall wird ein größerer Schwellwert verwendet und damit eine grö ßere Toleranz akzeptiert.On the one hand, the test procedure at the end of engine production or carried out after repairs or as part of maintenance. In this In this case, a smaller threshold value is usually used. The white The process is initialized each time the engine is started. In the In this case, a larger threshold value is used and thus a larger one Accepted tolerance.
Zusätzlich ergibt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Vor teil, daß ein rückwärtslaufender Motor erkannt werden kann. Auch in diesem Fall ergibt sich eine unzulässige Abweichung zwischen Spritz beginnsignal und dem Referenzimpuls.In addition, the method according to the invention gives the advantage partly that a reverse motor can be recognized. Also in in this case there is an impermissible deviation between spray start signal and the reference pulse.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4403088A DE4403088A1 (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Method for monitoring instant fuel injection in diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4403088A DE4403088A1 (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Method for monitoring instant fuel injection in diesel engine |
Publications (1)
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DE4403088A1 true DE4403088A1 (en) | 1995-08-03 |
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ID=6509246
Family Applications (1)
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DE (1) | DE4403088A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0810364A2 (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | System for determining malfunctions of a fuel injection control apparatus |
-
1994
- 1994-02-02 DE DE4403088A patent/DE4403088A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0810364A3 (en) * | 1996-05-30 | 2000-07-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | System for determining malfunctions of a fuel injection control apparatus |
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