BR102013028186A2 - Método de controle de partida a frio para um veículo - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE CONTROLE DE PARTIDA A FRIO PARA UM VEÍCULO. Um sistema de controle de partida a frio para um veículo tendo um motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI) inclui um módulo de controle departida e um módulo acionador de combustível. O módulo de controle de partida estabelece um modo de operação em um modo de partida a frio. Em resposta ao estabelecimento do modo no modo de partida a frio, o módulo de controle de partida determina parâmetros de combustão alvo e uma quantidade predeterminada de combustível, em que a quantidade predeterminada de combustível é inferior a uma quantidade de combustível requerida para iniciar um ciclo de combustão do motor com SIDI. O módulo de controle de partida controla injeção da quantidade predeterminada de combustível, durante a rodagem do motor com SIDI, com base nos parâmetros de combustão alvo. O módulo acionador de combustível injeta a quantidade predeterminada de combustível, durante a rodagem, com base nos parâmetros de combustão alvo.

Description

“MÉTODO DE CONTROLE DE PARTIDA A FRIO PARA UM VEÍCULO” CAMPO A presente invenção se refere a motores de combustão interna e mais particularmente a sistemas e métodos de controle de motor para partidas a frio de motor.

ANTECEDENTES A descrição dos antecedentes aqui proporcionada é para o fim de apresentar geralmente o contexto da invenção. O trabalho dos inventores ora nomeados, até a extensão em que ele é descrito nesta seção de antecedentes, assim como aspectos da descrição que podem não se qualificar de resto como técnica anterior na época do depósito, não são nem a expressamente nem implicitamente como técnica anterior contra a presente invenção.

Motores de combustão interna (Cl) queimam ar e combustível dentro de cilindros para produzir torque motor. O fluxo de ar para um motor pode ser regulado via uma válvula de estrangulamento. Um sistema de controle de combustível controla a temporização e a quantidade de injeção de combustível. Aumentar a quantidade de ar e combustível fornecida aos cilindros geralmente aumenta a saída de torque do motor.

Sistemas de injeção direta de ignição por centelha (SIDI) são correntemente usados por muitos fabricantes de motores. Um SIDI se refere à injeção direta de combustível altamente pressurizado nos cilindros de um motor a gasolina de ignição por centelha. O SIDI permite um controle aperfeiçoado da temporização de injeção de combustível. Um sistema de combustível de um motor com SIDI pode incluir uma bomba de combustível de baixa pressão e uma bomba de combustível de alta pressão. A bomba de combustível de baixa pressão bombeia combustível a partir de um tanque de combustível para uma linha de combustível de baixa pressão. A bomba de combustível de alta pressão, que é mecanicamente acionada pelo motor, bombeia combustível a partir da linha de combustível de baixa pressão para uma linha de combustível de alta pressão e/ou trilho dé combustível. Injetores de combustível do motor com SIDI recebem combustível a partir do trilho de combustível e injetam combustível diretamente nos cilindros do motor com SIDI.

Em um motor com SIDI, combustível pode ser diretamente injetado nos cilindros do motor com SIDI em vários momentos durante um ciclo de combustão. Isto é contrário a motores com combustível injetado por orifício onde o combustível é injetado, por exemplo, em um orifício e/ou coletor de admissão de um motor e antes de um curso de admissão de um ciclo de combustão correspondente. O maior controle que pode ser associado com um motor com SIDI proporciona maior potência, emissões reduzidas e supressão de solavancos. A carga de combustível estratificada permite uma queima pobre e melhora a eficiência do combustível.

SUMÁRIO

Um sistema de controle de partida a frio para um veículo tendo um motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI) inclui um módulo de controle de partida e um módulo acionador de combustível. O módulo de controle de partida estabelece um modo de operação para um modo de partida a frio. Em resposta ao estabelecimento do modo para o modo de partida a frio, o módulo de controle de partida determina parâmetros de combustão alvo e uma quantidade predeterminada de combustível, em que a quantidade predeterminada de combustível é inferior a uma quantidade de combustível requerida para iniciar um ciclo de combustão do motor com SIDI. O módulo de controle de partida controla injeção da quantidade predeterminada de combustível, durante a rodagem do motor com SIDI, com base nos parâmetros de combustão alvo. O módulo acionador de combustível injeta a quantidade predeterminada de combustível, durante a rodagem, com base nos parâmetros de combustão alvo.

Um método de controle de partida a frio para um veículo tendo um motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI) inclui: estabelecer um modo de operação a um modo de partida a frio e determinar parâmetros de combustão alvo e uma quantidade predeterminada de combustível em resposta ao estabelecimento do modo ao modo de partida a frio. A quantidade predeterminada de combustível é inferior a uma quantidade de combustível requerida para iniciar um ciclo de combustão do motor com SIDI. O método de controle de partida a frio inclui ainda controlar a injeção da quantidade predeterminada de combustível durante a rodagem do motor com SIDI com base nos parâmetros de combustão alvo e injetar a quantidade predeterminada de combustível durante a rodagem do motor com SIDI com base nos parâmetros de combustão alvo.

Outras áreas de aplicabilidade da presente invenção vão se tomar aparentes a partir da descrição detalhada prevista abaixo. Deve ficar entendido a descrição detalhada e exemplos específicos são destinados a fins de ilustração apenas e não se destinam a limitar o escopo da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente invenção vai se tomar mais plenamente entendida a partir da descrição detalhada e dos desenhos anexos, em que: A FIG. 1 é um diagrama de bloco funcional de um sistema de motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI) exemplificativo de acordo com a presente invenção. A FIG. 2 é um diagrama de bloco funcional de um módulo de controle de partida exemplificativo de acordo com a presente invenção. A FIG. 3 é um gráfico ilustrando um método de realizar uma partida a frio de um motor com SIDI de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Um motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI) queima ar e combustível para gerar torque motor para um veículo. Injetores de combustível do motor com SIDI recebem combustível a uma alta pressão a partir do trilho de combustível. O combustível é injetado diretamente nos cilindros dos motores com SIDI. O combustível pode ser gasolina, uma mistura de gasolina e etanol, uma mistura de metanol e etanol, ou um outro tipo apropriado de combustível.

Um módulo de controle dá seletivamente partida em um motor com SIDI em resposta a uma atuação pelo usuário de uma entrada de ignição, tal como um botão ou chave de ignição, ou iniciação de um evento de auto-partida. O módulo de controle controla vários parâmetros operacionais durante a partida do motor com SIDI e enquanto o motor com SIDI está LIGADO (funcionando) após partida. Por exemplo, o módulo de controle controla a abertura de uma válvula de estrangulamento, temporização e quantidade de injeção de combustível, temporização da centelha, e outros parâmetros operacionais apropriados durante a partida do motor com SIDI e enquanto o motor com SIDI está LIGADO após A partida. O módulo de controle também desliga seletivamente o motor com SIDI em resposta a atuação pelo usuário de uma entrada de ignição ou iniciação de um evento de auto-parada.

Diferentes tipos de combustível têm diferentes temperaturas de ponto de vaporização instantânea. Por exemplo, etanol tem uma temperatura de ponto de vaporização instantânea mais alta do que a gasolina. A temperatura de ponto de vaporização instantânea de um combustível pode se referir a uma temperatura mínima na qual o combustível pode vaporizar para formar uma mistura inflamável no ar. A temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de vaporização instantânea, o combustível pode ser incapaz de vaporizar durante a partida, e o motor com SIDI pode ser incapaz de dar partida.

Um ou mais dispositivos auxiliares podem ser usados para facilitar a partida do motor com SIDI a temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de vaporização instantânea do combustível. Por exemplo, um aquecedor de bloco e/ou um aquecedor de trilho de combustível ou um aquecedor de injetor de combustível podem ser adicionados para aquecer o combustível. O aquecimento do combustível pode possibilitar que o combustível vaporize o suficiente para permitir a partida do motor com SIDI a temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de vaporização do combustível. Como um outro exemplo, como a gasolina tem uma baixa temperatura de ponto de vaporização instantânea em relação a outros tipos de combustíveis, um tanque de gasolina separado e um injetor de gasolina podem ser adicionados para uso durante a partida de motores usando um combustível tendo uma alta temperatura de ponto de vaporização instantânea, tal como etanol. Adicionar um ou mais dispositivos auxiliares, porém, aumenta o custo de veículo.

Em uma sistema de acordo com a presente invenção, a temperaturas que são iguais ou inferiores à temperatura de ponto de vaporização instantânea do combustível que é diretamente injetado nos cilindros do motor com SIDI, O módulo de controle de acordo com a presente invenção seletivamente controla injeções de pequenas quantidades de combustível, a alta pressão, que são bastantes para aquecer o cilindro sem i - ignição de toda uma carga de combustível. O combustível é injetado na ou perto de uma vela de ignição de um cilindro, temporizado para ocorrer durante um evento de ignição de múltiplos transientes durante a rodagem do motor, para aquecer o cilindro, promover vaporização, e causar a ignição do resto de uma carga de admissão de combustível, possibilitando a partida do motor com SIDI sem o uso de dispositivos auxiliares. Çom referência agora à FIG. 1, um diagrama de bloco funcional de um sistema de motor exemplificativo 100 é apresentado. O sistema de motor 100 inclui um motor 102 que queima uma mistura ar/combustível para produzir torque motor para um veículo. Ar é puxado para dentro de um coletor de admissão 104 através de uma válvula de estrangulamento 106. A válvula de estrangulamento 106 regula o fluxo de ar para dentro do coletor de admissão 104. O ar dentro do coletor de admissão 104 é puxado para dentro dos cilindros do motor 102, tais como o cilindro 108.

Um ou mais combustível injetores, tais como o injetor de combustível 110, injetam combustível que se mistura com o ar para formar uma mistura ar/combustível. Em várias implementações, um injetor de combustível pode ser previsto para cada cilindro do motor 102. Os injetores de combustível injetam combustível diretamente nos cilindros. A injeção de combustível pode ser controlada com base em uma mistura ar/combustível desejada para combustão, tal como uma mistura ar/combustível estequiométrica, ou uma mistura ar/combustível pobre, que contém menos combustível do que uma mistura ar/combustível estequiométrica. Um sistema de combustível fornece combustível aos injetores de combustível. O sistema de combustível é discutido adicionalmente abaixo.

Uma válvula de admissão 112 abre para permitir ar dentro do cilindro 108. Um pistão (não mostrado) comprime a mistura ar/combustível dentro do cilindro 108. Uma vela de ignição 114 inicia a combustão da mistura ar/combustível dentro do cilindro 108. Uma vela de ignição pode ser prevista para cada cilindro do motor 102. A combustão da mistura ar/combustível aplica força ao pistão, e o pistão aciona a rotação de uma manivela (não mostrada).

O motor 102 gera torque via a manivela. Um volante 120 é acoplado à manivela e gira com a manivela. O torque gerado pelo motor 102 é seletivamente transferido para uma transmissão 122 via um dispositivo de transferência de torque 124. O dispositivo de transferência de torque 124 acopla/desacopla seletivamente a transmissão 122 com o/do motor 102. A transmissão 122 pode incluir, por exemplo, uma transmissão seletivamente, uma transmissão automática uma transmissão semiautomática, uma transmissão automanual, ou um outro tipo apropriado de transmissão. O dispositivo de transferência de torque 124 pode incluir, por exemplo, um conversor de torque e/ou uma ou mais embreagens. O escapamento produzido por combustão da mistura ar/combustível é expelido a partir do cilindro 108 via uma válvula de escapamento 126. O escapamento é expelido a partir dos cilindros para um sistema de escapamento 128. O sistema de escapamento 128 pode tratar o escapamento antes do escapamento é expelido a partir do sistema de escapamento 128. Embora uma válvula de admissão e escapamento seja mostrada e descrita como sendo associada com o cilindro 108, mais do que uma válvula de admissão e/ou de escapamento podem ser associadas com cada cilindro do motor 102.

Um módulo de controle de motor (ECM) 130 controla vários acionadores de motor. Os acionadores de motor podem incluir, por exemplo, um módulo acionador de estrangulamento 132, um módulo acionador de combustível 134, e um módulo acionador de centelhai36. O sistema de motor 100 pode também incluir outros acionadores de motor, e o ECM 130 pode controlar os outros acionadores de motor.

Cada acionador de motor controla um parâmetro operacional com base em um sinal proveniente do ECM 130. Por exemplo apenas, com base em sinais provenientes do ECM 130, o módulo acionador de estrangulamento 132 pode controlar a abertura da válvula de estrangulamento 106, o módulo acionador de combustível 134 pode controlar a quantidade e a sincronização de injeção de combustível, e o módulo acionador de centelhai36 pode controlar a sincronização da centelha. O ECM 130 pode controlar os6 acionadores de motor com base em, por exemplo, entradas do condutor e entradas provenientes de vários sistemaó do veículo. Os sistemas do veículo poder incluir, por exemplo, um sistema de transmissão, um sistema de controle híbrido, um sistema de controle de estabilidade, um sistema de controle de chassi, e outros sistemas . / do veículo apropriados.

Um módulo de entrada pelo condutor 140 pode proporcionar as entradas do condutor para o ECM 130. As entradas pelo condutor proporcionadas para o ECM 130 podem incluir, por exemplo, uma posição do pedal do acelerador (APP), uma posição do pedal do freio (BPP), entradas de controle de cruzeiro, e comandos de operação do veículo. Os comandos de operação do veículo podem incluir, por exemplo, comandos de partida do veículo e comandos de desligamento do veículo. Os comandos de operação do veículo podem ser lançados por um usuário via acionamento de uma ou mais entradas do sistema de ignição. Por exemplo, um usuário pode lançar os comandos de operação do veículo por acionamento de uma chave de ignição, um ou mais botões/comutadores, e/ou uma ou mais outras entradas do sistema de ignição apropriadas.

Um sensor de velocidade do motor 152 mede a velocidade de rotação do motor 102 e gera uma velocidade do motor com base na velocidade. Por exemplo apenas, o sensor de velocidade do motor 152 pode gerar a velocidade de do motor com base na rotação da manivela em revoluções por minuto (rpm). Um sensor de temperatura de refrigerante 154 mede uma temperatura do refrigerante do motor e gera uma temperatura do refrigerante do motor (ECT) com base na temperatura do refrigerante do motor. O ECM 130 pode também receber parâmetros operacionais medidos por outros sensores 156, tais como oxigênio no escapamento, temperatura do ar de admissão (IAT), vazão de ar em massa (MAF), temperatura do óleo, pressão absoluta do coletor (MAP), e/ou outros parâmetros apropriados. In várias implementações, o teor de etanol pode ser medido usando um sensor. O ECM 130 desliga seletivamente o motor 102 quando um usuário introduz um comando de desligamento do veículo. Por exemplo apenas, o ECM 130 pode inabilitar a injeção de combustível, inabilitar a provisão de centelha, e realizar outras operações de desligamento do motor 102 em resposta à recepção de um comando de desligamento do veículo. O ECM 130 dá seletivamente partida no motor 102. O ECM 130 dá partida no motor 102 em resposta à recepção de um comando de partida do veículo ou início de um evento de auto-partida. O ECM 130 engata um motor de arranque 160 com o motor 102 para iniciar a partida do motor. O motor de arranque 160 pode engatar o volante 120 ou outros componentes apropriados que comandam a rotação da manivela.

Um acionador de motor de arranque 162, tal como um solenóide, engata seletivamente o motor de arranque 160 com o motor 102. Um módulo acionador de arranque 164 controla o acionador de motor de arranque 162 e o motor de arranque 160 com base em sinais provenientes do ECM 130. Por exemplo apenas, O ECM 130 pode comandar o engate do motor de arranque 160 quando o comando de partida do veículo é recebido. O módulo acionador de arranque 164 aplica seletivamente corrente ao motor de arranque 160 quando o motor de arranque 160 é engatado com o motor 102. The aplicação de corrente ao motor de arranque 160 comanda o motor de arranque 160, e o motor de arranque 160 comanda a manivela.

Uma vez que a manivela está girando, o motor de arranque 160 pode ser desengatado do motor 102, e o fluxo de corrente para o motor de arranque 160 pode ser interrompido. O motor 102 pode ser considerado em marcha, por exemplo, quando a velocidade do motor excede uma velocidade predeterminada tal como aproximadamente 700 rpm ou uma outra velocidade apropriada. O período entre quando o motor de arranque 160 é engatado com o motor 102 para partida do motor e quando o motor 102 é considerado em marcha pode ser referido como rodagem do motor. A corrente fornecida ao motor de arranque 160 pode ser proporcionada, por exemplo, por uma batería 170. Embora apenas a batería 170 seja mostrada, a batería 170 pode incluir uma ou mais baterías individuais que são conectadas entre si ou uma ou mais outras baterias podem ser providas. O sistema de motor 100 pode incluir um ou mais motores elétricos, tais como o motor elétrico (EM) 172. O EM 172 pode puxar seletivamente potência elétrica, por exemplo, para suplementar a saída de torque do motor 102. O EM 172 pode também seletivamente funcionar como um gerador e aplicar seletivamente um torque de frenagem ao motor 102 para gerar potência elétrica. A potência elétrica gerada pode ser usada, por exemplo, para carregar a batería 170, para fornecer a potência elétrica para um ou mais outros EMs (não mostrados), para fornecer potência elétrica para outros sistemas do veículo, e/ou para outros usos apropriados.

Como mencionado acima, o sistema de combustível alimenta combustível para os injetores de combustível. O sistema de combustível pode incluir um tanque de combustível 174, uma bomba de combustível de baixa pressão 176, uma bomba de combustível de alta pressão 178, um trilho de combustível 180, uma válvula de alívio de pressão 182, e/ou um ou mais outros componentes apropriados. A bomba de combustível de baixa pressão 176 puxa combustível a partir do tanque de combustível 174 e fornece combustível a baixas pressões para a bomba de combustível de alta pressão 178. As baixas pressões proporcionadas pela bomba de combustível de baixa pressão 176 são expressas em relação à pressurização proporcionada pela bomba de combustível de alta pressão 178. A bomba de combustível de baixa pressão 176 é uma bomba de combustível acionada eletricamente. Um módulo acionador de bomba 184 pode controlar a aplicação de potência à bomba de combustível de baixa pressão 176 com base em sinais provenientes do ECM 130. Por exemplo apenas, o ECM 130 pode comandar a aplicação de potência à bomba de combustível de baixa pressão 176 quando ou antes que um comando de partida do veículo é introduzido. A bomba de combustível de alta pressão 178 pressuriza o combustível recebido a partir do bomba de combustível de baixa pressão 176 dentro do trilho de combustível 180. A bomba de combustível de alta pressão 178 é acionada pelo motor, tal como pela manivela ou por uma árvore de carnes. A bomba de combustível de alta pressão 178 pode bombear combustível para dentro do trilho de combustível 180, por exemplo, uma vez, duas vezes, ou mais por revolução da manivela.

Os injetores de combustível injetam combustível a partir do trilho de combustível 180 para dentro dos cilindros. A bomba de combustível de alta pressão 178 pressuriza o combustível dentro do trilho de combustível 180 a pressões que são maiores do que a pressão dentro do cilindro durante a injeção de combustível. Quando uma pressão dentro do trilho de combustível 180 é maior do que uma pressão máxima predeterminada, a válvula de alívio de pressão 182 libera combustível de volta para o tanque de combustível 174. O combustível é injetado diretamente nos cilindros e a combustão é iniciada via centelha. Em outras palavras, o motor 102 pode ser referido como um motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI). Motores de combustível flex com SIDI podem queimar gasolina, uma mistura de gasolina e etanol, ou etanol. Um combustível de etanol pode ser referido pelo uso do prefixo E um inteiro correspondendo a uma quantidade de etanol na mistura por volume. Por exemplo, E85 pode se referir a uma mistura de gasolina e etanol que inclui 85 por cento de etanol em volume, E50 pode se referir a uma mistura de gasolina e etanol que inclui até 50 por cento de etanol em volume, etc. O etanol pode ser referido como El00, e a gasolina pode ser referida como E0. Outros tipos de combustíveis que podem ser queimados por motores com SIDI incluem metanol, outros combustíveis à base se álcool, gás liquefeito de petróleo (GLP), propano, butano, etc. A temperatura do ponto de vaporização instantânea de um combustível pode referir-se a uma temperatura mínima em que o combustível pode vaporizar uma mistura sujeita a ignição em ar. Alguns combustíveis, tais como gasolina, têm uma temperatura de ponto de vaporização instantânea que é inferior a uma temperatura mínima predeterminado, tal como -10 graus Celsius (°C). Outros combustíveis, porém, têm uma temperatura de ponto de vaporização instantânea que é maior do que a temperatura mínima predeterminada. Por exemplo apenas, El00 pode ter uma temperatura de ponto de vaporização instantânea de aproximadamente 18°C. Combustíveis tendo uma temperatura de ponto de vaporização instantânea que é maior do que a temperatura mínima predeterminada podem ser incapazes de vaporizar e/ou queimar quando o motor 102 dá partida na ou mesmo acima da temperatura mínima predeterminada. A temperaturas que são inferiores à temperatura de ponto de vaporização instantânea do combustível dentro do tanque de combustível 174, um módulo de controle de partida 190 do ECM 130 seletivamente controla injeções de pequenas quantidades de combustível que aquecem o cilindro mas são insuficientes para ignição da carga de combustível. O combustível é injetado a alta pressão na ou perto da vela de ignição 114 do cilindro 108, por exemplo, sincronizado para ocorrer durante um evento de ignição de múltiplas incidências, para aquecer o cilindro 108 para possibilitar vaporização e combustão de uma carga de admissão de combustível.

Com referência agora FIG. 2, um diagrama de bloco funcional de um módulo de controle de partida 200 exemplificativo é apresentado. Em resposta a uma introdução pelo usuário um comando de partida de veículo 204 enquanto o motor 102 está desligado, uma módulo de controle de arranque 208 comanda o módulo de acionador de arranque 164 para engatar o motor de arranque 160 com o motor 102 e aplicar potência ao motor de arranque 160 como mostrado na FIG. 1. O comando de partida de veículo 204 pode ser introduzido pelo condutor, por exemplo, por acionamento de uma ou mais entradas de ignição. O módulo de acionador de arranque 164 engata o motor de arranque 160 com o motor 102 e aplica potência ao motor de arranque 160 em resposta ao comando. Quando engatado com o motor 102 e recebendo potência, o motor de arranque 160 comanda a rotação da manivela. A potência é também aplicada à bomba de combustível de baixa pressão 176 durante a rodagem do motor. A potência pode ser aplicada à bomba de combustível de baixa pressão 176 antes de potência ser aplicada ao motor de arranque 160. A bomba de combustível de baixa pressão 176 pode ser controlada durante a rodagem do motor e enquanto o motor 102 está em funcionamento por provisão de combustível à bomba de combustível de alta pressão 178 a uma baixa pressão predeterminada. A bomba de combustível de alta pressão 178 aumenta a pressão do combustível dentro do trilho de combustível 180 à medida que o motor de arranque 160 comanda a manivela.

Um módulo de controle de estrangulamento 212 controla a abertura da válvula de estrangulamento 106. O módulo de controle de estrangulamento 212 pode estabelecer uma área desejada 216 para a válvula de estrangulamento 106, e o módulo acionador de estrangulamento 132 pode acionar a válvula de estrangulamento 106 com base na área desejada 216. Um módulo de controle de centelha 220 pode estabelecer uma sincronização de centelha desejada 224, e o módulo acionador de centelhai36 pode gerar centelha com base na sincronização de centelha desejada 224. Um módulo de controle de combustível 228 controla quantidade e sincronização da injeção de combustível. O módulo de controle de combustível 228 pode estabelecer parâmetros alvo de alimentação de combustível 232 (p. ex., quantidade alvo, t ' sincronização alvo, número alvo de pulsos, etc.), e o módulo acionador de combustível 134 pode controlar os injetores de combustível com base nos parâmetros alvo de alimentação de combustível 232.

Um módulo de estabelecimento de modo 236 estabelece um modo 240 de operação para o motor 102. O módulo de estabelecimento de modo 236 pode estabelecer o modo 240 a um modo de partida a frio em resposta ao comando de partida do veículo 204 e uma determinação que uma temperatura é inferior a uma temperatura predeterminada. Por exemplo, o módulo de estabelecimento de modo 236 pode estabelecer o modo 240 ao modo de partida a frio quando uma ECT (temperatura do refrigerante do motor) 244 é inferior à temperatura predeterminada. A temperatura predeterminada é inferior ou igual à temperatura de ponto de vaporização instantânea do combustível dentro do tanque de combustível 174. A temperatura predeterminada pode ser qualquer temperatura abaixo de que o combustível dentro do tanque de combustível 174 pode ser incapaz de vaporizar durante a rodagem do motor. Quando a temperatura não é inferior à temperatura predeterminada, o módulo de estabelecimento de modo 236 pode estabelecer o modo 240 a um modo de partida normal para uma partida normal do motor.

Um módulo de determinação de parâmetro 248 determina uma característica 252 do combustível dentro do tanque de combustível 174. Por exemplo apenas, o módulo de determinação de parâmetro 248 pode determinar uma porcentagem de etanol no combustível dentro do tanque de combustível 174. O módulo de determinação de parâmetro 248 pode determinas a característica 252 do combustível dentro do tanque de combustível 174, por exemplo, com base em medições proporcionadas por um sensor de característica, pressões no cilindro, e/ou outros parâmetros apropriados. O módulo de estabelecimento de modo 236 pode estabelecer a temperatura predeterminada (usada para determinar se estabelece o modo 240 ao modo de partida a frio) com base na característica 252. Por exemplo apenas, o módulo de estabelecimento de modo 236 pode estabelecer a temperatura predeterminada usando uma função ou um mapeamento (p. ex., tabela de consulta) que relaciona a característica 252 do combustível dentro do tanque de combustível 174 com a temperatura predeterminada.

Pequenas quantidades de combustível são injetadas na ou perto da vela de ignição enquanto ela está ativa. O combustível sofre ignição. A força desta combustão não é bastante para iniciar um ciclo de combustão do motor com SIDI 102. Esta combustão produz calor. O calor ajuda ao motor elétrico de arranque 160 durante a rodagem e aquece o cilindro. O aquecimento do cilindro permite que o resto de uma carga de admissão de combustível se vaporize e sofra ignição, possibilitando a partida do motor com SIDI 102. Embora a carga de admissão de combustível possa ser pobre (inferior à estequiométrica), as pequenas quantidades de combustível na ou perto da vela de ignição estão na ou perto da estequiometria. Consequentemente, as pequenas quantidades de combustível são mais prováveis de queimar. A vela de ignição pode se ativar múltiplas vezes para aumentar a chance de ignição das pequenas quantidades de combustível. A força produzida pela combustão do pequenas quantidades de combustível não é suficiente para comprimir o pistão. Consequentemente, calor é gerado sem mover o pistão, e a temperatura no interior do cilindro aumenta. O calor produzido é suficiente para aquecer o cilindro e estimular a vaporização e a ignição de uma mistura pobre /ar/combustível. Todavia, o calor produzido não é suficiente para vaporização e ignição da carga de admissão de combustível, que iria rapidamente resfriar o cilindro 108 e impedir vaporização adicional.

Um módulo de controle de combustão estratificado 256 pode determinar parâmetros de combustão alvo 260 (p. ex., quantidade de combustível alvo, sincronização de centelha, eventos de distribuição de injeção, final de injeção (EOI), início de ignição (SOI), etc.) com base no modo 240. Quando o modo 240 é estabelecido no modo de partida a frio, o módulo de controle de combustão estratificado 256 pode estabelecer os parâmetros de combustão alvo 260 usando tabelas de consulta que são à base de dados experimentais. O módulo de controle de combustão estratifícado 256 pode estabelecer um ângulo de manivela alvo que define um final de injeção (EOI) que permite que a injeção e a ignição se sobreponham por um número de eventos. O EOI é uma ângulo de manivela que defines o final de injeção. O módulo de controle de combustão estratifícado 256 pode determine um início de ignição (SOI). O início de ignição é um ângulo de manivela que define o início de ignição. O módulo de controle de combustão estratifícado 256 pode estabelecer o EOI usando uma tabela de consulta. O módulo de controle de combustão estratifícado 256 pode estabelecer o número de eventos de ignição durante a sobreposição com base em rodagem RPM e temperatura do refrigerante do motor. A quantidade de combustível injetado per evento durante a sobreposição pode ser determinada com base em um multiplicador da quantidade de combustível alvo para uma partida a frio sem combustão estratificada e o número de eventos. O módulo de controle de combustão estratifícado 256 pode estabelecer os parâmetros de combustão alvo 260 de tal modo que o início de ignição ocorre antes do final de injeção. Por exemplo, o módulo de controle de combustão estratifícado 256 pode estabelecer os parâmetros de combustão alvo 260 de tal modo que pequenas quantidades de combustível são injetadas logo antes de ou logo que a vela de ignição se ativa. Por exemplo, o módulo de controle de combustão estratifícado 256 pode estabelecer os parâmetros de combustão alvo 260 de tal modo que pequenas quantidades de combustível são injetadas logo antes do pistão atingir sua posição de centro morto superior e o combustível sofre ignição. O módulo de controle de estrangulamento 212 pode controlar a válvula de estrangulamento 106 com base no modo 240. O módulo de controle de centelha 220 pode controlar a sincronização de centelha com base no modo 240. Quando o modo 240 é estabelecido no modo de partida a frio, o módulo de controle de centelha 220 pode ajustar a sincronização de centelha alvo 224 durante a rodagem do motor com base nos parâmetros de combustão alvo 260. O Módulo de controle de combustível 228 pode controlar a alimentação de combustível com base nos modo 240. Quando o modo 240 é estabelecido no modo de partida a frio, o módulo de controle de combustível 228 pode ajustar os parâmetros de alimentação de combustível 232 e controlar a injeção de combustível durante a rodagem do motor com base nos parâmetros de combustão alvo 260. Um ou mais outros acionadores de motor podem também ser controlados com base no modo 240. O módulo de estabelecimento de modo 236 pode fazer a transição do modo 240 a partir do modo de partida a frio (ou o modo de partida) para um modo de funcionamento do motor quando o motor está funcionando após uma partida. O módulo de estabelecimento de modo 236 pode fazer a transição do modo 240 para o modo de funcionamento do motor, por exemplo, quando uma velocidade do motor se toma maior do que uma velocidade predeterminada, tal como aproximadamente 700 rpm ou uma outra velocidade apropriada O módulo de controle de estrangulamento 212, o módulo de controle de combustível 228, e o módulo de controle de centelha 220 podem estar em transição para controle normal da válvula de estrangulamento 112, da alimentação de combustível, e da sincronização de centelha, respectivamente, em resposta a uma transição no modo 240 para o modo de funcionamento do motor.

Com referência agora à FIG. 3, um gráfico ilustrando um método exemplificativo 300 de realizar uma partida a frio do motor 102 é apresentado. O controle pode começar em 304 em um instante quando o motor 102 está desligado. O motor 102 pode estar desligado, por exemplo, conforme uma solicitação prévia de desligamento do veículo. Em 308, o controle determina se um usuário introduziu um comando de partida do veículo 204. Se falso, o controle permanece em 308 e aguarda que um usuário introduza um comando de partida do veículo 204. Se verdadeiro, o controle continua em 312. Um usuário pode introduzir um comando de partida do veículo 204 acionando um comutador de ignição, um botão de ignição, um botão de partida remoto, etc.

Em 312, o controle engata o motor de arranque 160 com o motor 102 e aplica potência ao motor de arranque 160. O motor de arranque 160 comanda a rotação da manivela do motor 102. A bomba de combustível de baixa pressão 176 pode ser ativada para começar a bombear combustível para a bomba de combustível de alta pressão 178 antes do motor de arranque 160 começar a comandar a manivela. A bomba de combustível de alta pressão 178 bombeia combustível para dentro do trilho de combustível 180 à medida que o motor de arranque 160 comanda a manivela.

Em 316, o controle obtém uma característica do combustível dentro do tanque de combustível 174. A característica do combustível pode ser, por exemplo, uma concentração de etanol do combustível, uma temperatura de ponto de vaporização instantânea do combustível, ou uma outra característica apropriada do combustível. Em 320, o controle pode estabelecer a temperatura predeterminada usada na determinação de se a partida do motor 102 é uma partida a frio com base na característica do combustível. A temperatura predeterminada é inferior ou igual à temperatura de ponto de vaporização instantânea do combustível.

Em 324, o controle pode determine se a ECT 244 é inferior à temperatura predeterminada. jSe falso, o controle pode realizar uma partida normal do motor 102 em 328, e o controle pode terminar em 332. Se verdadeiro, o controle pode continue com 336 e realizar uma partida a frio do motor 102.

Em 336, o controle pode estabelecer os parâmetros de combustão alvo 260. O controle pode estabelecer os parâmetros de combustão alvo 260 usando tabelas de consulta que são à base de dados experimentais. Por exemplo, o controle pode comandar múltiplas injeções de combustível durante a rodagem do motor. Como um outro exemplo, o controle pode ajustar a quantidade de combustível injetado. Como ainda outro exemplo, o controle pode ajustar sincronização de centelha.

Em 340, o controle regula a injeção de combustível e a sincronização de centelha para a partida a frio do motor 102 com base nos parâmetros de combustão alvo 260.

Em 344, o controle pode determinar se o motor 102 está em funcionamento. Se verdadeiro, o controle pode efetuar a transição para um modo de operação normal em 348, e o controle pode terminar em 332. Se falso, o controle pode retomar para 336 e continuar controlar a alimentação de combustível e centelha para a partida a frio do motor 102. O motor 102 pode ser considerado em funcionamento, por exemplo, quando a velocidade do motor é maior do que a velocidade predeterminada. A descrição acima é de natureza meramente ilustrativa e não é de nenhuma maneira destinada a limitar a invenção, sua aplicação, ou usos. Os amplos ensinamentos da invenção podem ser implementados in uma variedade de formas. Portanto, embora esta invenção inclua exemplos particulares, o verdadeiro escopo da invenção não deve ser assim limitado uma vez que outras modificações vão se tomar evidentes por um estudo dos desenhos, do relatório descritivo, e das seguintes reivindicações. Para fins de clareza, os mesmos números de referência serão usados nos desenhos para identificar elementos similares. Como aqui usada, a frase pelo menos um de A, B, e C deve ser interpretada para significar uma lógica (A ou B ou C), usando uma lógica não exclusiva OU. Deve ficar entendido que uma ou mais etapas dentro de um método podem ser executadas em ordem diferente (ou concorrentemente) sem alterar os princípios da presente invenção.

Neste relatório, incluindo as definições abaixo, o termo módulo pode ser substituído pelo termo circuito. O termo módulo pode se referir a, ser parte de, ou incluir um circuito integrado específico para aplicação (ASIC); um circuito digital, analógico, ou analógico/digital misto discreto; um circuito integrado digital, analógico, ou analógico/digital misto; uma circuito lógico combinatório; um grupo de porta de campo programável (FPGA); um processador (compartilhado, dedicado, ou agrupado) que executa código; memória (compartilhada, dedicada, ou agrupada) que armazena código executado por um processador; outros componentes de hardware que apropriados que proporcionam a funcionalidade descrita; ou uma combinação de alguns ou todos os acima, tais como em um sistema-em-chip. O termo código, como usado acima, pode incluir software, firmware, e/ou microcódigo e pode se referir a programas, rotinas, funções, classes, e/ou objetos. O termo processador compartilhado engloba um único processador que executa alguns ou todos os códigos a partir de múltiplos módulos. O termo processador agrupado engloba um processador que, em combinação com processadores adicionais, executa alguns ou todos os códigos a partir de um ou mais módulos. O termo memória compartilhada engloba uma memória singular que arma\zena alguns ou todos os códigos a partir de múltiplos módulos. O termo memória agrupada engloba uma memória que, em combinação com memórias adicionais, armazena alguns ou todos os código a partir de um ou mais módulos. O termo memória pode ser um subconjunto do termo meio legível por computador. O termo meio legível por computador não engloba sinais elétricos e eletromagnéticos transitórios que se propagam através de um meio, e pode portanto ser considerado tangível e não transitório. Exemplos não limitativos de um meio legível por computador tangível não transitório incluem memória não volátil, memória volátil, armazenamento magnético e armazenamento óptico.

Os aparelhos e métodos descritos neste documento podem ser parcialmente ou plenamente implementados por um ou mais programas de computador executados por um ou mais processadores. Os programas de computador incluem instruções executáveis por processador que são armazenadas em pelo menos um meio legível por computador tangível não transitório. Os programas de computador podem também incluir e/ou se basear em dados armazenados.

Claims (10)

1. Método de controle de partida a frio para um veículo tendo um motor de injeção direta de ignição por centelha (SIDI), caracterizado pelo fato de que compreende: estabelecer um modo de operação em um modo de partida a frio; determinar, em resposta ao estabelecimento do modo no modo de partida a frio, parâmetros de combustão alvo e uma quantidade predeterminada de combustível, em que a quantidade predeterminada de combustível é inferior a uma quantidade de combustível requerida para iniciar um ciclo de combustão do motor com SIDI; controlar a injeção da quantidade predeterminada de combustível, durante a rodagem do motor com SIDI, com base nos parâmetros de combustão alvo; e injetar a quantidade predeterminada de combustível, durante a rodagem, com base nos parâmetros de combustão alvo.

2. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o combustível inclui pelo menos um de etanol, metanol, gás liquefeito de petróleo (GLP), propano, e butano.

3. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: determinar, em resposta ao estabelecimento do modo no modo de partida a frio, os parâmetros de combustão alvo, em que os parâmetros de combustão alvo incluem eventos de distribuição de injeção que são determinados com base em uma velocidade de rodagem e uma temperatura do refrigerante do motor.

4. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: estabelecer o modo de operação no modo de partida a frio quando uma temperatura do refrigerante do motor é inferior a uma temperatura predeterminada durante a rodagem.

5. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a temperatura predeterminada é inferior a uma temperatura de ponto de vaporização instantânea de combustível dentro de um tanque de combustível.

6. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: determinar uma porcentagem de etanol no combustível dentro de um tanque de combustível e estabelecer a temperatura predeterminada com base na porcentagem de etanol.

7. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade predeterminada de combustível é injetada enquanto uma vela de ignição de uma cilindro está ativa.

8. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a quantidade predeterminada de combustível é injetada sobre a vela de ignição.

9. Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a quantidade predeterminada de combustível é injetada ao longo de mais que um evento de injeção.

10 Método de controle de partida a frio de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de combustível injetada durante um evento de injeção é determinada com base em uma quantidade de combustível requerida para uma partida a frio normal sem aquecimento estratificado.