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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Kraftstoffeinspritzsystem,
welches bei Automobilmaschinen mit Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zum
Einsatz kommen kann, um die Genauigkeit beim Steuern der Menge von
Kraftstoff sicher zu stellen, die aus den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen
gesprüht wird, und genauer auf ein derartiges Kraftstoffeinspritzsystem,
das zum Lernen einer Abweichung einer Sollmenge von Kraftstoff,
die aus den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zu sprühen
ist, von der Menge von Kraftstoff, die tatsächlich gesprüht
wird, gestaltet ist, um einen Einspritzmengenkorrekturwert zur Kompensation
einer derartigen Abweichung zu bestimmen.
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2. Hintergrundtechnik
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Es
sind Kraftstoffeinspritzsysteme für Dieselmaschinen bekannt,
welche zum Sprühen einer kleinen Menge von Kraftstoff in
die Maschine (üblicherweise Voreinspritzung bzw. Testeinspritzung
genannt) vor einer Haupteinspritzung von Kraftstoff gestaltet sind,
um Verbrennungsrauschen bzw. Verbrennungsgeräusch oder
Nox-Emissionen zu reduzieren. Die Menge von Kraftstoff, die für
die Testeinspritzung verwendet wird, ist sehr klein, wodurch eine Verbesserung
der Genauigkeit bei einer Steuerung der Menge von Kraftstoff, die
aus einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu sprühen ist,
erforderlich ist, um die vorstehenden vorteilhaften Effekte der
Testeinspritzung vollständig sicherzustellen. Das Erfüllen
eines derartigen Erfordernisses wird erzielt durch Anweisen der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung, einen einzelnen Kraftstoffstrahl
in die Dieselmaschine zu sprühen, wenn die Dieselmaschine
verlangsamt, wobei die Maschine keine Einspritzung von Kraftstoff
in sich erfordert, durch Überwachen einer resultierenden Drehzahländerung
der Maschine, um die Menge von Kraftstoff, die tatsächlich
von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, (welche
nachfolgend auch als eine Einspritzmenge oder Ist-Einspritzmenge
bezeichnet wird) zu berechnen, und durch Bestimmen eines Korrekturwerts,
der zur Kompensation einer Abweichung einer Sollmenge von Kraftstoff,
welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung angewiesen wurde zu sprühen,
von der Ist-Einspritzmenge erforderlich ist, das heißt,
eine Ein-Dauer zu korrigieren, für welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung
geöffnet gehalten wird. Eine derartige Einspritzmengenlernsteuerung
wird für jeden Zylinder der Dieselmaschine ausgeführt.
Beispielsweise lehrt die
japanische
Patenterstveröffentlichung Nr. 2005-36788 ein
Einspritzmengenlernsteuersystem wie zuvor beschrieben.
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Das
Kraftstoffeinspritzmengenlernsteuersystem der vorangehenden Veröffentlichung
ist gestaltet, die Drehzahländerung der Maschine, die aus dem
Sprühen des einzelnen Kraftstoffstrahls resultiert, mit
der Drehzahl der Maschine zu multiplizieren, wenn der einzelne Kraftstoffstrahl
gesprüht worden ist, um das Drehmoment zu bestimmen, das
durch die Maschine erzeugt wird, und die tatsächliche Einspritzmenge
auf der Grundlage der Tatsache zu berechnen, dass das Ausgabedrehmoment
der Maschine proportional zu der Menge von Kraftstoff ist, die aus
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird. Das Kraftstoffeinspritzmengenlernsteuersystem
bestimmt dann die Abweichung der Sollmenge von der Ist-Einspritzmenge,
um den Korrekturwert zur Verwendung beim Bestimmen einer Sollmenge
von Kraftstoff zu berechnen, welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung
anzuweisen ist zu sprühen.
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Im
Allgemeinen hängt die Menge von Kraftstoff, die tatsächlich
von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, von
dem Druck des Kraftstoffs (das heißt dem Einspritzdruck)
ab, wenn er gesprüht worden ist. Die Einspritzmengenlernsteuerung wird
vorzugsweise für jeden von ausgewählten Pegeln
des Einspritzdrucks ausgeführt. Beispielsweise wird dies
vorzugsweise erzielt durch Bestimmen von diskreten Lerneinspritzdruckpegeln,
Regeln des Drucks von Kraftstoff auf jeden der Lerneinspritzdruckpegel,
und dann Sprühen des Kraftstoffs, um den Korrekturwert
zu berechnen.
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Wenn
es jedoch erforderlich ist, die Einspritzmengenlernsteuerung auszuführen,
und der Einspritzdruck in Übereinstimmung mit einem der Lerneinspritzdruckpegel
gebracht wird, kann dies verursachen, dass der Einspritzdruck denjenigen
Druck stark übersteigt, der bei einer regulären
Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart verwendet wird, welche die Maschine
ohne die Einspritzmengenlernsteuerung betreibt. Dies kann eine Schwierigkeit
beim Reduzieren des Einspritzdrucks auf einen gewünschten
Pegel bei Wiederaufnahme der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
zur Folge haben.
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Wenn
der Kraftstoff gesprüht wird, wenn der Einspritzdruck noch
nicht auf den gewünschten Pegel reduziert ist, wird dies
verursachen, dass das Verbrennungsrauschen bzw. Verbrennungsgeräusch und
eine mechanische Vibration in der Maschine entstehen, wodurch den
Fahrzeuginsassen ein unangenehmes Gefühl gegeben wird.
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In ähnlicher
Weise wird dies, wenn der Einspritzdruck denjenigen Druck stark überschreitet,
der bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart Verwendung
findet, auch das Verbrennungsrauschen und die mechanische Vibration
in der Maschine zur Folge haben, was zu den Unannehmlichkeiten bzw. dem
Unbehagen der Fahrzeuginsassen führt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Daher
ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile
des Standes der Technik zu vermeiden.
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Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzsystem
bereitzustellen, das gestaltet ist, um, ohne Fahrzeuginsassen ein
unangenehmes Gefühl zu vermitteln, eine Einspritzmengenlernsteuerfunktion
durchzuführen, welche eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung anweist,
eine Sollmenge von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine
bei einem ausgewählten Lerneinspritzdruckpegel zu sprühen,
und eine Abweichung der Sollmenge von der Menge von Kraftstoff berechnet,
die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
gesprüht wird, um einen Korrekturwert zur Verwendung bei
einer Steuerung eines Betriebs der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
zu bestimmen, um so die tatsächlich gesprühte Menge
in Übereinstimmung mit der Sollmenge zu bringen.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Kraftstoffeinspritzsystem für
eine Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt, in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung
installiert ist. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst (a) einen
Drucksensor, der zum Bestimmen eines Einspritzdrucks arbeitet bzw.
dient, der ein Druck von Kraftstoff ist, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung
tatsächlich in die Maschine einzuspritzen ist, und (b)
eine Steuereinrichtung, die arbeitet bzw. dient zum Bestimmen eines
Solleinspritzdrucks, der ein Druck des Kraftstoffs ist, der durch
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in die Maschine einzuspritzen
ist, und zum Anweisen der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, bei einer
regulären Kraftstoffeinspritzbetriebsart eine gegebene
Sollmenge des Kraftstoffs in die Maschine zu sprühen. Die
Steuereinrichtung ist auch gestaltet, um durchzuführen:
(a) eine Einspritzdrucksteuerfunktion zum Bringen des Einspritzdrucks,
wie er durch den Drucksensor bestimmt wird bzw. ist, in Übereinstimmung
mit dem Solleinspritzdruck, (b) eine Lernbedingungsbestimmungsfunktion
zum Bestimmen, ob eine gegebene Lernbedingung zum Versetzen der
Steuereinrichtung in eine Einspritzmengenlernbetriebsart zum Lernen einer
Ist-Einspritzmenge, die eine Menge des Kraftstoffs ist, die tatsächlich
von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird, erfüllt
ist oder nicht, (c) eine Lerneinspritzdruckbestimmungsfunktion zum Bestimmen
eines Solllerneinspritzdrucks, welcher ein Druck des Kraftstoffs
ist, der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung bei der Einspritzmengenlernbetriebsart
gesprüht wird, (d) eine Lerneinspritzsteuerfunktion zum
Bringen des Einspritzdrucks in Übereinstimmung mit dem
Solllerneinspritzdruck durch die Einspritzdrucksteuerfunktion und
dann Ausgeben eines Anweisungssignals, um die Kraftstoffeinspritzeinrichtung
anzuweisen, bei der Einspritzmengenlernbetriebsart eine gegebene
Sollmenge des Kraftstoffs zu sprühen, (e) eine Korrekturwertbestimmungsfunktion
zum Bestimmen einer Ist-Einspritzmenge, die eine Menge des Kraftstoffs
ist, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
als Reaktion auf das Anweisungssignal von der Lerneinspritzsteuerfunktion
gesprüht wird, Berechnen einer Abweichung der Ist-Einspritzmenge
von der gegebenen Sollmenge bei der Einspritzmengenlernbetriebsart,
um einen Einspritzmengenkorrekturwert zur Verwendung bei einer Steuerung
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu bestimmen, um so eine Menge
des Kraftstoffs, die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
gesprüht wird, in Richtung bzw. zu der Sollmenge zu bringen,
wie sie bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
bestimmt ist, und (f) eine Lerneinspritzsperrfunktion zum Bestimmen einer
Druckdifferenz zwischen dem Lerneinspritzdruck und dem Solleinspritzdruck,
in Richtung von welchem der Einspritzdruck bereits bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
gebracht worden ist, in einem Augenblick, wenn die Lernbedingung
als erfüllt bestimmt wird, und Sperren bzw. Verhindern bzw.
Blockieren, dass die Einspritzmengenlernbetriebsart eingegeben bzw.
in sie eingetreten wird, wenn die Druckdifferenz größer
als ein gegebener Schwellenwert ist.
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Insbesondere
sperrt die Steuereinrichtung die Einspritzmengenlernbetriebsart,
wenn die Druckdifferenz größer als der Druckschwellenwert
ist. Mit anderen Worten, wenn die Druckdifferenz zu groß ist, was
erwartungsgemäß eine nicht wünschenswerte Änderung
der Betriebsbedingung (beispielsweise Drehzahl) der Maschine zur
Folge hat, nachdem der Kraftstoff zum Lernen der Einspritzmenge
gesprüht ist oder die reguläre Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
wiederaufgenommen wird, sperrt bzw. verhindert die Steuereinrichtung,
dass die Einspritzmenge gelernt wird, um ein Unbehagen des Fahrzeuginsassen zu
vermeiden.
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Bei
der bevorzugten Betriebsart der Erfindung wird der gegebene Schwellenwert
derart gewählt, dass er sich mit einer Erhöhung
eines Umgebungsgeräuschpegels erhöht. Üblicherweise
behagt dem Fahrzeuginsasse, wenn das Umgebungsrauschen bzw. Umgebungsgeräusch
gering ist, die Änderung der Betriebsbedingung der Maschine
(beispielsweise, eine Änderung des Verbrennungsrauschens
bzw. Verbrennungsgeräuschs oder der Maschinenvibration)
nicht. Umgekehrt ist der Fahrzeuginsasse, wenn das Umgebungsgeräusch
hoch ist, unempfindlich gegenüber einer derartigen Änderung.
Es ist daher ratsam, dass der Schwellenwert abhängig von
dem Umgebungsgeräuschpegel bestimmt wird.
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Insbesondere
erhöht die Steuereinrichtung, wenn der Umgebungsgeräuschpegel
hoch ist, so dass der Fahrzeuginsasse unempfindlich gegenüber der Änderung
der Betriebsbedingung der Maschine ist, den Schwellenwert erhöhen,
um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass die Einspritzmengenlernbetriebsart
gesperrt wird, wodurch die Chance erhöht wird, den Einspritzmengenkorrekturwert
zu aktualisieren.
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Die
Steuereinrichtung kann entweder eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine
oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in welchem das Kraftstoffeinspritzsystem
installiert ist, als den Umgebungsgeräuschpegel bestimmen
und erhöht den gegebenen Schwellenwert mit Erhöhung
einer dieser beiden. Insbesondere erhöht die Steuereinrichtung, wenn
die Drehzahl der Maschine oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
erhöht ist, so dass der Umgebungsgeräuschpegel
erhöht ist, den Schwellenwert, um die Wahrscheinlichkeit
zu vermindern, dass die Einspritzmengenlernbetriebsart gesperrt
wird, wodurch die Chance erhöht wird, den Einspritzmengenkorrekturwert
zu aktualisieren.
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Wenn
die Verbrennungskraftmaschine verlangsamt und kein Kraftstoff in
die Verbrennungskraftmaschine gesprüht wird, wird die Lernbedingung als
erfüllt bestimmt. Mit anderen Worten, wenn eine Störung
auf die Änderung der Betriebsbedingung der Maschine klein
ist, wird in die Einspritzmengenlernbetriebsart eingetreten, wodurch
die Genauigkeit beim Bestimmen des Einspritzmengenkorrekturwerts sicher
gestellt wird.
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Das
Kraftstoffeinspritzsystem kann zudem eine Common-Rail bzw. gemeinsame
Kraftstoffleitung, in welcher der Kraftstoff gespeichert wird, und eine
Kraftstoffzufuhrpumpe umfassen, die zum unter Druck Setzen und Zuführen
des Kraftstoffs an die gemeinsame Kraftstoffleitung arbeitet bzw.
dient. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung arbeitet bzw. dient zum Sprühen
des Kraftstoffs, wie er in der gemeinsamen Kraftstoffleitung gespeichert
wird, in einen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgend gegebenen ausführlichen
Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung vollständiger verstanden, welche jedoch nicht
zur Beschränkung der Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele
genommen werden sollten, sondern nur dem Zweck einer Erläuterung
und zum Verständnis dienen sollen.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild, welches ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der
Erfindung veranschaulicht installiert ist;
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2(a) und 2(b) ein
Zeitverlaufsdiagramm eines Einspritzmengenlernprogramms, das durch
eine elektronische Steuereinheit des Kraftstoffeinspritzsystems
von 1 auszuführen ist; und
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3 eine
Ansicht, welche ein Schwellenwert-zu-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfeld
zeigt, um eine obere Grenze eines Drucks von zu sprühendem
Kraftstoff als eine Funktion der Drehzahl einer Maschine zu bestimmen.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bezug
nehmend auf die Zeichnung, insbesondere auf 1, ist dort
ein Akkumulatorkraftstoffeinspritzsystem 10 gemäß der
Erfindung gezeigt.
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Das
Akkumulatorkraftstoffeinspritzsystem 10, wie es hier bezeichnet
wird, ist gestaltet, um Kraftstoff beispielsweise einer Vierzylinderdieselmaschine 2 eines
Automobils zuzuführen und umfasst im Wesentlichen eine
Common-Rail bzw. gemeinsame Kraftstoffleitung 20, Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30,
und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50. Die gemeinsame
Kraftstoffleitung 20 arbeitet als ein Akkumulator, welcher
in sich den Kraftstoff unter einem gesteuerten hohen Druck speichert.
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 sind in jedem von
Zylindern der Dieselmaschine 2 installiert und arbeiten bzw.
dienen zum Sprühen des Kraftstoffs, wie er von der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 20 zugeführt wird, in Verbrennungskammern
der Dieselmaschine 2. Die ECU 50 arbeitet bzw.
dient zur Steuerung eines gesamten Betriebs des Kraftstoffeinspritzsystems 10.
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Das
Kraftstoffeinspritzsystem 10 umfasst auch eine Speisepumpe 14 und
eine Hochdruckpumpe 16. Die Speisepumpe 14 arbeitet
zum Pumpen des Kraftstoffs aus einem Kraftstofftank 12 und
zum Speisen dieses an die Hochdruckpumpe 16. Die Hochdruckpumpe 16 arbeitet
bzw. dient zum unter Druck Setzen und Liefern des Kraftstoffs an
die gemeinsame Kraftstoffleitung 20.
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Die
Hochdruckpumpe 16 hat einen typischen Aufbau, bei welchem
ein Kolben einer Drehung eines Nockens der Nockenwelle der Dieselmaschine 2 folgend
hin und her bewegt wird, um den in eine Druckkammer gesaugten Kraftstoff
unter Druck zu setzen. Die Hochdruckpumpe 16 ist mit einem
Saugsteuerventil 18 ausgestattet, welches die Flussrate
von Kraftstoff steuert, der von der Speisepumpe 14 zu saugen
ist, wenn sich der Kolben in einem Saughub befindet.
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In
der gemeinsamen Kraftstoffleitung ist ein Drucksensor 22 installiert,
welcher den Druck von Kraftstoff in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 misst
(welcher nachfolgend auch als ein Kraftstoffleitungsdruck bezeichnet
wird) und ein Druckreduktionsventil 24, welches den Kraftstoff
aus der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 in den Kraftstofftank 12 ablaufen
lässt, um den Kraftstoffleitungsdruck zu reduzieren.
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Das
Kraftstoffeinspritzsystem 10 umfasst auch einen Drehzahlsensor 32,
einen Fahrpedalpositionssensor 34, einen Kühlmitteltemperatursensor 36,
und einen Einlasslufttemperatursensor 38. Der Drehzahlsensor 32 arbeitet
bzw. dient zum Messen der Drehzahl NE der Dieselmaschine 2.
Der Fahrpedalpositionssensor 34 arbeitet bzw. dient zum
Messen eines Aufwands bzw. Einsatzes eines Fahrers auf oder eine
Position ACC eines Fahrpedals (welches einer geöffneten
Position eines Drosselventils entspricht). Der Kühlmitteltemperatursensor 36 arbeitet
bzw. dient zum Messen der Temperatur THW von Kühlmittel
der Dieselmaschine 2. Der Einlasslufttemperatursensor 38 arbeitet
bzw. dient zum Messen der Temperatur TA von Einlassluft, die in
die Dieselmaschine 2 geladen ist.
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Die
ECU 50 wird durch einen typischen Mikrocomputer ausgeführt,
der aus einer CPU, einem ROM, und einem RAM aufgebaut ist. Die CPU
arbeitet bzw. dient zur Ausführung eines Steuerprogramms,
das in dem ROM gespeichert ist, um den gesamten Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems 10 zu
steuern.
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Die
ECU 50 tastet Ausgaben von dem Drucksensor 22,
den Sensoren 32, 34, 36 und 38,
die in der Dieselmaschine 2 installiert sind, und eines
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 40, welcher die Geschwindigkeit
eines (nachfolgend auch als ein Systemfahrzeug bezeichneten) Fahrzeugs
misst, in welchem die Dieselmaschine 2 montiert ist, als
Parameter ab, welche Lauf- oder Betriebsbedingungen des Systemfahrzeugs
angeben, um den Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20,
mit anderen Worten, den Druck von Kraftstoff zu steuern, der von
den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht
wird.
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Insbesondere
arbeitet die ECU 50 (a) zum Berechnen eines Zieldrucks
in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 (das heißt,
eines Solldrucks von Kraftstoff, der von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 zu
sprühen ist, welcher nachfolgend auch als ein Solleinspritzdruck
bezeichnet wird) auf der Grundlage der Betriebsbedingungen der Dieselmaschine 2 auf
eine bekannte Weise und zum Steuern einer Energiezufuhr zu dem Saugsteuerventil 18 und dem
Druckreduktionsventil 24, um den Druck in der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 20, wie er durch den Drucksensor 22 gemessen
wird, in Übereinstimmung mit dem Solldruck in einer Regelungsbetriebsart (was
nachfolgend auch als Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung
bezeichnet wird) zu bringen, und (b) zum Berechnen der Menge von
Kraftstoff, die tatsächlich von den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht
wird, auf der Grundlage der Betriebsbedingungen der Dieselmaschine 2,
wie es später ausführlich beschrieben wird, bei
einer Einspritzmengenlernbetriebsart und zum Öffnen von
jeder Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 mit
einer gegebenen Einspritzzeitsteuerung für eine Einspritzdauer,
wie sie auf der Grundlage der tatsächlich gesprühten
Menge ausgewählt wird, um den Kraftstoff in einen der Zylinder
der Dieselmaschine 2 bei einer regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
(welche nachfolgend auch als Kraftstoffeinspritzsteuerung bezeichnet wird)
zu sprühen.
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Die
ECU 50 ist auch gestaltet, um die Testeinspritzung, wie
zuvor beschrieben, vor der Haupteinspritzung bei der regulären
Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart durchzuführen.
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Die
Genauigkeit der Testeinspritzung in jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 variiert üblicherweise
abhängig von einer Abweichung der Menge von Kraftstoff,
die tatsächlich von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 gesprüht
wird (die nachfolgend auch als eine tatsächliche Einspritzmenge
bzw. Ist-Einspritzmenge oder Einspritzmenge bezeichnet wird), von
einer Sollmenge von Kraftstoff, welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 durch
die ECU 50 angewiesen ist zu sprühen. Um eine
derartige Einspritzmengenabweichung zu kompensieren, tritt die ECU 50 in
die Einspritzmengenlernbetriebsart ein, um die Ist-Einspritzmenge
zu lernen, um die Einspritzmengenabweichung zu bestimmen, und um
einen (nachfolgend auch als einen Einspritzmengenkorrekturwert bezeichneten)
Korrekturwert zu berechnen, der erforderlich ist, um ein (auch als
ein Einspritzsteuersignal bezeichnetes) Ansteuerimpulssignal zu
korrigieren, das an eine entsprechende Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 zur Beseitigung der
Einspritzmengenabweichung auszugeben ist.
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2(a) und 2(b) zeigen
ein Flussdiagramm eines Einspritzmengenlernprogramms, das durch
die ECU 50 bei der Einspritzmengenlernbetriebsart auszuführen
ist. Dieses Programm wird bei der Einspritzzeitzeitsteuerung initiiert,
wenn das Sprühen von Kraftstoff in jeden der Zylinder der
Dieselmaschine 2 zu steuern ist.
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Nach
Eintritt in das Programm geht die Routine zu Schritt 110 weiter,
bei welchem es bestimmt wird, ob eine Einspritzmengenlernbedingung
erfüllt ist oder nicht. Insbesondere wird es bei dem Schritt 110 bestimmt,
dass die Einspritzmengenlernbedingung erfüllt ist, wenn
die Position ACC des Fahrpedals Null (0) ist, was bedeutet, dass
das Fahrpedal vollständig gelöst ist, so dass
die Dieselmaschine 2 verlangsamt, und die Menge von Kraftstoff,
die in jeden Zylinder der Dieselmaschine 2 gesprüht
wird, Null (0) ist, mit anderen Worten, wenn die Dieselmaschine 2 bei
einer Nichteinspritzbetriebsart verlangsamt.
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Falls
bei dem Schritt 110 eine Antwort NEIN erlangt wird, bedeutet
dies, dass die Lernbedingung nun nicht angetroffen wird, woraufhin
die Routine endet. Alternativ geht die Routine dann, falls eine
Antwort JA erlangt wird, zu Schritt 120 weiter, bei welchem
es bestimmt wird, ob ein Solldruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20,
das heißt der Solleinspritzdruck, bereits zum Sprühen
des Kraftstoffs durch jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei der
Einspritzmengenlernbetriebsart berechnet worden ist.
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Falls
eine Antwort NEIN bei Schritt 120 erlangt wird, dann geht
die Routine zu Schritt 130 weiter, bei welchem diskrete
Lerneinspritzdruckpegel ausgewählt werden. Die Lerneinspritzdruckpegel sind
Sollpegel des Drucks in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20,
bei welchen jeweils eine der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30,
wie sie bei diesem Programmzyklus ausgewählt wird, zu öffnen
ist, um die Ist-Einspritzmenge zu berechnen, das heißt,
die Menge von Kraftstoff, die tatsächlich von einer der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht
wird, um den Einspritzmengenkorrekturwert, wie zuvor beschrieben,
zu bestimmen, welcher verwendet wird, um das Einspritzsteuersignal
zu korrigieren, das an die eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei
der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart zur
Kompensation der Einspritzmengenabweichung (das heißt,
einer Abweichung der Ist-Einspritzmenge von der Sollmenge von Kraftstoff,
die von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 zu sprühen
ist) auszugeben ist. Die ECU 50 speichert ein Kennfeld,
welches die Lerneinspritzdruckpegel und die Einspritzmengenkorrekturwerte für
jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei jedem
der Lerneinspritzdruckpegel auflistet, und wählt bei Schritt 130 einen
Lerneinspritzdruckpegel der Lerneinspritzdruckpegel aus, welcher
einem der Einspritzmengenkorrekturwerte entspricht, die zu aktualisieren
sind. Die ECU 50 definiert den ausgewählten Lerneinspritzdruckpegel
als einen Solldruck (das heißt den Solleinspritzdruck),
auf welchen der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 durch
die Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung, wie zuvor
beschrieben, bei der Einspritzmengenlernbetriebsart zu regeln ist.
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Falls
bei Schritt 120 oder nach Schritt 130 eine Antwort
JA erlangt wird, was bedeutet, dass der Solleinspritzdruck ausgewählt
wird, geht die Routine zu Schritt 140 weiter, bei welchem
eine Differenz zwischen dem Solleinspritzdruck (welcher nachfolgend auch
als ein Solllerneinspritzdruck bezeichnet wird), wie bei Schritt 130 ausgewählt,
der bei der Einspritzmengenlernbetriebsart verwendet wird, und demjenigen
(welcher nachfolgend auch als ein regulärer Solleinspritzdruck
bezeichnet wird) bestimmt wird, der, wie zuvor beschrieben, durch
die zuvor beschriebene Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung auf
der Grundlage von derzeitigen Betriebsbedingungen der Dieselmaschine 2 zur
Verwendung bei einer Steuerung der Menge von Kraftstoff bestimmt
wird, die von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei
der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart zu sprühen
ist. Mit anderen Worten, der reguläre Solleinspritzdruck
entspricht dem derzeitigen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 22,
das heißt dem Solldruck, mit welchem der Druck in der gemeinsamen
Kraftstoffleitung 22, bereits unmittelbar bevor in die
Einspritzmengenlernbetriebsart eingetreten wird, in Übereinstimmung
gebracht ist.
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Die
Routine geht zu Schritt 150 weiter, bei welchem ein Druckschwellenwert
unter Verwendung der Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs, wie sie durch
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 gemessen ist, und
ein Schwellenwert-zu-Fahrzeug-Geschwindigkeit-Kennfeld bestimmt
wird, wie in 3 veranschaulicht, das in dem
ROM der ECU 50 gespeichert ist. Der Druckschwellenwert
ist eine obere Grenze der Druckdifferenz, wie bei Schritt 140 bestimmt.
Der Druckschwellenwert ist, wie aus 3 ersichtlich,
im Voraus gewählt, so dass er sich mit einer Erhöhung
der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht.
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Die
Routine geht zu Schritt 160 weiter, bei welchem es bestimmt
wird, ob die Druckdifferenz, wie bei Schritt 140 abgeleitet,
kleiner als der Druckschwellenwert, wie bei Schritt 150 abgeleitet,
ist oder nicht.
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Falls
bei Schritt 160 eine Antwort JA erlangt wird, dann geht
die Routine zu Schritt 170 weiter, bei welchem es bestimmt
wird, ob der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20,
wie er bei der Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung
geregelt wird, wie zuvor beschrieben, den Solllerneinspritzdruck
erreicht hat, wie bei Schritt 130 ausgewählt,
oder nicht. Falls eine Antwort NEIN erlangt wird, dann endet die
Routine. Alternativ geht die Routine, falls eine Antwort JA erlangt
wird, dann zu Schritt 180, bei welchem das Ansteuerimpulssignal an
eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 ausgegeben
wird, welche nun die Einspritzzeitsteuerung erreicht hat, um einen einzelnen
Strahl mit einer gegebenen Menge von Kraftstoff zum Lernen der Ist-Einspritzmenge
zu sprühen.
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Nachdem
der Strahl des Kraftstoffs in die Dieselmaschine 2 gesprüht
ist, geht die Routine zu Schritt 190 weiter, bei welchem
eine Änderung der Betriebsbedingung der Dieselmaschine 2 abgetastet wird.
Beispielsweise wird eine Änderung der Drehzahl der Dieselmaschine 2,
wie sie durch den Drehzahlsensor 32 gemessen ist, abgetastet.
Die Routine geht zu Schritt 200 weiter, bei welchem ein
Drehmoment, wie es aus der Dieselmaschine 2 ausgegeben wird,
als eine Funktion der Änderung der Betriebsbedingung der
Dieselmaschine 2 berechnet wird, um die Menge von Kraftstoff
(das heißt die Ist-Einspritzmenge) zu bestimmen, die tatsächlich
von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht
wird, an welche bei Schritt 180 das Ansteuerimpulssignal
ausgegeben worden ist.
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Die
Routine geht zu Schritt 120 weiter, bei welchem eine Differenz
(das heißt die Einspritzmengenabweichung) zwischen der
Ist-Einspritzmenge, wie sie bei Schritt 200 bestimmt ist,
und der Sollmenge (das heißt, der Menge von bei Schritt 180 gesprühtem
Kraftstoff) bestimmt wird, und der Einspritzmengenkorrekturwert,
wie zuvor beschrieben, für die eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30, von welcher der Kraftstoff bei
Schritt 180 gesprüht worden ist, wird so bestimmt, dass
er die Einspritzmengenabweichung kompensiert. Die ECU 50 aktualisiert
einen entsprechenden Korrekturwert von Korrekturwerten, wie er in
einem darin gespeicherten Korrekturwertkennfeld gespeichert ist,
auf den bestimmten Korrekturwert.
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Nachdem
das Korrekturwertkennfeld bei Schritt 120 aktualisiert
ist, oder falls bei Schritt 160 eine Antwort NEIN erlangt
wird, geht die Routine zu Schritt 220 weiter, bei welchem
der Solllerneinspritzdruck (das heißt, der Solldruck in
der gemeinsamen Kraftstoffleitung, der durch die Drucksteuerung
der gemeinsamen Kraftstoffleitung zu erzielen ist) auf den regulären
Solleinspritzdruck geändert, um die gemeinsame Kraftstoffleitung 20 in
die reguläre Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart zu versetzen.
Dann endet die Routine.
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Wie
aus der vorangehenden Diskussion ersichtlich, arbeitet die ECU 50 des
Kraftstoffeinspritzsystems 10, wenn die Lernbedingung angetroffen wird,
als eine Einspritzmengenlernvorrichtung, um einen Solldruck in der
gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 (das heißt, den
Solllerneinspritzdruck) zum Sprühen des Kraftstoffstrahls
zum Lernen der Ist-Einspritzmenge zu setzen und zu bestimmen, ob
die Druckdifferenz zwischen dem Solllerneinspritzdruck und dem regulären
Solleinspritzdruck, welcher bestimmt worden ist, wenn die Lernbedingung
nicht erfüllt ist, das heißt, unmittelbar bevor
die Lernbedingung als erfüllt bestimmt ist (das heißt,
der Solllerneinspritzdruck – regulärer Solleinspritzdruck)
kleiner als der Druckschwellenwert ist oder nicht. Wenn die Druckdifferenz
kleiner als der Druckschwellenwert ist, wartet die ECU 50,
bis der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20,
wie er durch die Drucksteuerung der gemeinsamen Kraftstoffleitung
geregelt wird, den Solllerneinspritzdruck erreicht und sprüht
dann den einzelnen Kraftstoffstrahl durch eine ausgewählte
Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30.
Dann bestimmt die ECU 50 den Einspritzmengenkorrekturwert
für die eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 bei einem des Solllerneinspritzdrucks,
bei welchem der einzelne Kraftstoffstrahl in die Dieselmaschine 2 gesprüht
worden ist, auf der Grundlage der Änderung der Betriebsbedingung
der Dieselmaschine 2, die aus dem Sprühen des
einzelnen Kraftstoffstrahls entsteht. Das Lernen und Steuern der
Einspritzmenge wird in einer derartigen Sequenz von Betrieben erzielt.
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Als
Konsequenz davon arbeitet das Kraftstoffeinspritzsystem 10,
um den Einspritzmengenkorrekturwert für jeden Lerneinspritzdruckpegel
der Lerneinspritzdruckpegel zu lernen, wie sie in einem regulären
Betriebsdruckbereich der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 im
Voraus ausgewählt sind, und um die Menge von Kraftstoff
zu lernen, die tatsächlich von jeder der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 gesprüht
wird, unter Verwendung eines entsprechenden Korrekturwerts der Korrekturwerte
bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
(das heißt der regulären Maschinensteuerbetriebsart).
Wenn der Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20, mit
welchem der Kraftstoff bei der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
zu sprühen ist, zwischen zwei Lerneinspritzdruckpegeln
der Lerneinspritzdruckpegel liegt, kann die ECU 50 einen
Korrekturwert durch die so genannte Interpolation unter Verwendung
des Korrekturwertkennfelds bestimmen.
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Wenn
die Druckdifferenz größer als oder gleich dem
Druckschwellenwert ist, sperrt die ECU 50 die zuvor beschriebene
Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart. Insbesondere wenn die Druckdifferenz zu
groß ist, was erwartungsgemäß eine nicht
wünschenswerte Änderung der Betriebsbedingung
(beispielsweise Drehzahl) der Dieselmaschine 2 zur Folge
hat, nachdem der einzelne Kraftstoffstrahl zum Lernen der Einspritzmenge
gesprüht ist, oder die reguläre Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
wieder aufgenommen wird, sperrt bzw. verhindert die ECU 50,
dass die Einspritzmenge gelernt wird, um das Unbehagen des Fahrers
zu vermeiden.
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Die
ECU 50 wählt den Druckschwellenwert unter Verwendung
des Schwellenwert-zu-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfelds, wie in 3 veranschaulicht,
so dass er sich mit einer Erhöhung der Geschwindigkeit
des Systemfahrzeugs erhöht. Insbesondere wenn das Systemfahrzeug
mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, bei welcher der
Fahrer gegenüber der vorangehenden nicht wünschenswerten Änderung
der Betriebsbedingung der Dieselmaschine 2 unempfindlich
sein wird, erhöht die ECU 50 den größeren
Druckschwellenwert, um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass
die Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart gesperrt wird.
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Auch
wenn die vorliegende Erfindung in Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
offenbart ist, um ein besseres Verständnis davon zu vereinfachen,
sollte es anerkannt werden, dass die Erfindung auf verschiedenste
Weise ausgeführt werden kann, ohne sich von dem Prinzip
der Erfindung zu entfernen. Beispielsweise wählt die ECU 50 den Druckschwellenwert
bei Schritt 150 von 2(a) unter
Verwendung des Schwellenwert-zu-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfelds
aus, wie in 3 veranschaulicht, jedoch kann
sie alternativ gestaltet sein, um den Druckschwellenwert bei einer
Erhöhung bzw. Zunahme der Drehzahl der Dieselmaschine 2 zu
erhöhen. Die Erhöhung der Geschwindigkeit des
Systemfahrzeugs oder der Drehzahl der Dieselmaschine 2 trägt üblicherweise
zur Erhöhung des Pegels von Umgebungsgeräuschen
bei, das Fahrzeuginsassen hören. Daher bestimmt die ECU 50,
mit anderen Worten, den Druckschwellenwert derart, dass er mit einer
Erhöhung des Umgebungsgeräuschpegels erhöht
wird.
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Die
ECU 50 arbeitet bzw. dient bei Schritt 140 zum
Bestimmen der Druckdifferenz (das heißt des Solllerneinspritzdrucks
minus dem regulären Solleinspritzdruck) und sperrt die
Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart, wenn die Druckdifferenz größer
als der Druckschwellenwert ist, mit anderen Worten, wenn der Solllerneinspritzdruck
um den Druckschwellenwert größer als der reguläre
Solleinspritzdruck ist, jedoch kann die ECU 50 gestaltet
sein, einen absoluten Wert einer Differenz zwischen dem Solllerneinspritzdruck
und dem regulären Solleinspritzdruck zu bestimmen. Dies
verursacht, dass die Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart auch zu
sperren ist, wenn der Solllerneinspritzdruck um den Druckschwellenwert
kleiner als der reguläre Solleinspritzdruck ist, wodurch
ein Fehler bzw. Misslingen eines Sprühens einer erforderlichen
Menge von Kraftstoff in die Dieselmaschine 2 vermieden
wird, was aus einem zu geringen Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 20 bei
Wiederaufnahme der regulären Kraftstoffeinspritzsteuerbetriebsart
entsteht.
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Die
ECU 50 initiiert die Einspritzmengenlernsteuerbetriebsart,
wenn die Dieselmaschine 2 in der Nichteinspritzbetriebsart
verlangsamt, jedoch kann sie gestaltet sein zum Einspritzen von
Kraftstoffsprühungen in die Zylinder der Dieselmaschine 2 jeweils in
Sequenz, wenn die Dieselmaschine 2 in einer Leerlaufbetriebsart
ist, zum Abtasten bzw. Aufnehmen von Drehzahlen der Zylinder der
Dieselmaschine 2 und Zylinder-zu-Zylinder-Variationen unter
den Drehzahlen der Zylinder, die aus den Einspritzungen von Kraftstoff
resultieren, um einen ersten Korrekturwert für jeden der
Zylinder zu bestimmen, welcher zum Glätten der Zylinder-zu-Zylinder-Variationen
erforderlich ist, und einen zweiten Korrekturwert zu bestimmen,
der erforderlich ist, um einen Mittelwert der Drehzahlen aller Zylinder
der Dieselmaschine 2 auf einen Sollwert (das heißt
eine Sollleerlaufdrehzahl der Dieselmaschine 2) zu bringen,
und zum Verwenden des ersten und zweiten Korrekturwerts als Parameter,
welche die Einspritzmengenabweichung zwischen der Ist-Einspritzmenge
und der Sollmenge für jeden der Zylinder repräsentieren,
um den Korrekturwert, wie zuvor beschrieben, zur Verwendung bei
der Korrektur des Ansteuerimpulssignals zu bestimmen, das an eine
entsprechende Kraftstoffeinspritzeinrichtung 30 der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 30 auszugeben
ist.
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Das
Kraftstoffeinspritzsystem 10 kann mit einer Benzinmaschine
zum Einsatz kommen, in welcher Kraftstoffeinspritzeinrichtungen
jeweils als eine für jeden Zylinder installiert sind.
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Ein
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Verbrennungskraftmaschine,
in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung installiert ist.
Wenn eine gegebene Lernbedingung angetroffen wird, tritt das Kraftstoffeinspritzsystem
in eine Einspritzmengenlernbetriebsart ein, regelt den Druck von
Kraftstoff, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung zu sprühen
ist, auf einen Solllerneinspritzdruck und sprüht den Kraftstoff, um
die Menge von Kraftstoff zu lernen, die tatsächlich von
der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gesprüht wird. Das System
bestimmt eine Abweichung der tatsächlich gesprühten
Menge von Kraftstoff von einer Sollmenge, um einen Korrekturwert
zu berechnen, der zur Kompensation einer derartigen Abweichung erforderlich
ist. Wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Solllerneinspritzdruck
und dem Druck von Kraftstoff, wie er unmittelbar vor Eintritt in
die Einspritzmengenlernbetriebsart geregelt wird, größer
als ein gegebener Schwellenwert ist, sperrt das System, dass in
die Einspritzmengenlernbetriebsart eingetreten wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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