BR102014031622A2 - control process of a combustion engine and engine control unit - Google Patents
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Abstract
processo de controle de um motor de combustão e unidade de controle de motor. a presente invenção refere-se a um processo de controle de um motor de combustão munido de um sensor de detonação (20) e cujo ao menos um combustível é gás natural comprimido contido em um tanque (12) munido de um sensor de pressão (21). logo depois de detectar um evento de abastecimento do dito tanque (12), o processo inclui as seguintes etapas: - comparar o ruído de combustão captado pelo sensor de detonação (20) com o ruído de combustão teórico esperado para esse sensor; - determinar uma classe de qualidade para o gás natural em função do resultado da comparação; - aplicar uma revisão pelo controle do motor em função da dita classe de qualidade determinada para o gás natural.a presente invenção também se refere a uma unidade de controle de motor.Control process of a combustion engine and engine control unit. The present invention relates to a method of controlling a combustion engine with a knock sensor (20) and at least one of which is compressed natural gas contained in a tank (12) with a pressure sensor (21). ). shortly after detecting a supply event of said tank (12), the process includes the following steps: - comparing the combustion noise captured by the detonation sensor (20) with the expected theoretical combustion noise for that sensor; - determine a quality class for natural gas as a function of the comparison result; - apply an engine control overhaul as a function of said quality class determined for natural gas. The present invention also relates to an engine control unit.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “PROCESSO DE CONTROLE DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO E UNIDADE DE CONTROLE DE MOTOR".Invention Patent Descriptive Report for "COMBUSTION ENGINE CONTROL PROCESS AND ENGINE CONTROL UNIT".
[001] A presente invenção refere-se ao ramo tecnológico do controle dos motores de combustão interna cujo ao menos um dos combustíveis é gás natural comprimido. A invenção visa um ótimo controle do motor mesmo em caso de mudança da qualidade do gás que é utilizado como combustível.The present invention relates to the technological field of control of internal combustion engines whose at least one fuel is compressed natural gas. The invention aims at optimal engine control even in the event of a change in the quality of the gas used as fuel.
[002] Os motores alimentados com gás natural geram um bom rendimento e baixas emissões de escape quando a mistura ar-combustível apresenta uma boa ignição, uma taxa de combustão ideal, uma alta resistência à detonação, e um conteúdo de energia suficiente.Natural gas powered engines generate good performance and low exhaust emissions when the air-fuel mixture has good ignition, optimum combustion rate, high detonation resistance, and sufficient energy content.
[003] Ao utilizar o gás natural como combustível, as seguintes propriedades são importantes em relação ao rendimento do motor: densidade, índice de Wobbe, estequiometria, resistência à detonação.When using natural gas as a fuel, the following properties are important in relation to engine performance: density, Wobbe index, stoichiometry, knock resistance.
[004] Estas propriedades do gás estão ligadas à composição química do gás. Portanto, variações na composição do gás implicam em variações nas propriedades dele e têm um efeito sobre o rendimento e as emissões de escape dos veículos a gás natural, especialmente se o controle do motor é otimizado para o máximo rendimento e eficiência com um gás de composição fixa e se não está equipado com meios para ajustar o controle do motor a gases de diferentes composições.These gas properties are linked to the chemical composition of the gas. Therefore, variations in gas composition imply variations in gas properties and have an effect on the performance and exhaust emissions of natural gas vehicles, especially if engine control is optimized for maximum performance and efficiency with a composite gas. fixed and if not equipped with means for adjusting the engine control to gases of different compositions.
[005] A composição do gás natural não é constante. Ela pode apresentar variações em função, em particular, das áreas de origem do gás. A composição do gás de uma determinada área de origem também pode variar ao longo do tempo.The composition of natural gas is not constant. It may vary depending in particular on the areas of origin of the gas. The gas composition of a particular source area may also vary over time.
Descrição do estado da técnica [006] O documento WO 2010/139572 descreve um método e um dispositivo para alimentar um motor diesel com óleo diesel e com gás.Description of the prior art WO 2010/139572 describes a method and device for feeding a diesel engine with diesel and gas.
[007] O documento WO 2011/002353 descreve um método de controle para um motor bicombustível munido de um sensor específico para medir a qualidade do combustível.WO 2011/002353 describes a control method for a bi-fuel engine fitted with a specific sensor for measuring fuel quality.
Breve descrição da invenção [008] O propósito da presente invenção é de melhorar os processos e os dispositivos conhecidos.Brief Description of the Invention The purpose of the present invention is to improve known methods and devices.
[009] Com esse efeito, a invenção está relacionada com um processo de controle de um motor de combustão munido de um sensor de detonação e cujo ao menos um combustível é gás natural comprimido contido em um tanque munido de um sensor de pressão. Logo depois de detectar um evento de abastecimento do dito tanque, o processo inclui as seguintes etapas: - comparar o ruído de combustão captado pelo sensor de detonação com o ruído de combustão teórico esperado para esse sensor; - determinar uma classe de qualidade para o gás natural em função do resultado da comparação; - aplicar uma revisão pelo controle do motor em função da dita classe de qualidade determinada para o gás natural.[009] To this end, the invention relates to a process for controlling a combustion engine with a knock sensor and whose at least one fuel is compressed natural gas contained in a tank with a pressure sensor. Immediately after detecting a supply event of said tank, the process includes the following steps: - comparing the combustion noise captured by the detonation sensor with the theoretical combustion noise expected for that sensor; - determine a quality class for natural gas as a function of the comparison result; - apply an engine control overhaul as a function of said quality class determined for natural gas.
[0010] Outro objeto da invenção é uma unidade de controle de motor para a execução do processo como definido acima, e que inclui um módulo de previsão adaptado para determinar o ruído de combustão teórico esperado para o sensor de detonação.[0010] Another object of the invention is an engine control unit for performing the process as defined above, and including a prediction module adapted to determine the expected theoretical combustion noise for the knock sensor.
[0011] A invenção permite um ótimo controle do motor com qualquer qualidade de gás natural. O caso típico ocorre quando o veículo é abastecido com gás natural de qualidade diferente. A invenção permite detectar essa qualidade diferente do gás e realizar uma correlação com um determinado abastecimento feito.The invention allows optimum engine control with any quality of natural gas. The typical case occurs when the vehicle is supplied with natural gas of different quality. The invention makes it possible to detect this different quality of gas and to make a correlation with a given supply made.
[0012] A classificação do gás natural em função de sua qualidade proporciona uma informação confiável para adaptar o controle do motor a esse gás particular.The classification of natural gas according to its quality provides reliable information for adapting engine control to that particular gas.
[0013] As variações na resistência à detonação podem ser detectadas para diferentes abastecimentos. A revisão aplicada pelo controle do motor em função da classe de qualidade do gás natural garante um rendimento ótimo e também uma proteção do motor contra a detonação.Variations in detonation resistance can be detected for different supplies. The overhaul applied by the engine control to the natural gas quality class ensures optimum performance as well as engine protection against detonation.
[0014] A invenção permite a identificação de alterações nas propriedades do gás natural sem recorrer a sensores específicos e complexos, usando ao invés a informação já disponível nos sistemas usuais de controle de motores, ou seja, a informação medida por um sensor de detonação, cuja função e durabilidade são bem conhecidas.The invention allows the identification of changes in the properties of natural gas without resorting to specific and complex sensors, using instead the information already available in the usual motor control systems, ie the information measured by a knock sensor, whose function and durability are well known.
[0015] O processo de controle de um motor e a unidade de controle de motor podem ademais incluir uma das características opcionais seguintes, ou um conjunto dessas características combinadas.The process of controlling an engine and the engine control unit may further include one of the following optional characteristics, or a combination of these characteristics.
[0016] A detecção do evento de abastecimento do dito tanque é realizada com o sensor de pressão do tanque.[0016] The detection of the filling event of said tank is performed with the tank pressure sensor.
[0017] A detecção do evento de abastecimento do dito tanque é realizada por meio das seguintes etapas: memorizar a pressão no tanque quando o motor está parado; e detectar um aumento de pressão no tanque logo que o motor arranque de novo.The detection of the filling event of said tank is performed by the following steps: memorizing the pressure in the tank when the engine is stopped; and detect a pressure increase in the tank as soon as the engine starts again.
[0018] O ruído de combustão teórico esperado para o sensor de detonação é determinado por meio de uma operação de cálculo computacional.The expected combustion noise expected for the detonation sensor is determined by a computational calculation operation.
[0019] A operação de cálculo computacional inclui a utilização de um modelo computacional do motor.The computational computation operation includes the use of a computational model of the engine.
[0020] A operação de cálculo computacional inclui a utilização de um mapa de controle de motor.The computational calculation operation includes the use of a motor control map.
[0021] A etapa de determinar uma classe de qualidade para o gás natural é relativa a uma classificação descontínua.The step of determining a quality class for natural gas is relative to a discontinuous classification.
[0022] A etapa de determinar uma classe de qualidade para o gás natural é relativa a uma classificação contínua.The step of determining a quality class for natural gas is relative to a continuous classification.
[0023] A etapa de aplicar uma revisão pelo controle do motor inclui uma correção dos parâmetros de controle de motor.[0023] The step of applying a motor control overhaul includes a correction of motor control parameters.
[0024] A etapa de aplicar uma revisão pelo controle do motor inclui a aplicação de um mapa de controle do motor ligado à classe de qualidade do gás natural.[0024] The step of applying an engine control overhaul includes applying an engine control map linked to the natural gas quality class.
[0025] O processo inclui uma etapa adicional de detecção da quantidade de gás inerte no gás natural com base nas informações provindas de um sensor lambda.The process includes an additional step of detecting the amount of inert gas in natural gas based on information from a lambda sensor.
[0026] O processo é aplicado a um motor bicombustível alimentado por óleo diesel e gás natural comprimido.The process is applied to a bi-fuel engine powered by diesel oil and compressed natural gas.
[0027] A unidade de controle de motor inclui um módulo eletrônico de controle de gás controlando injetores de gás natural comprimido, e um módulo eletrônico de controle de diesel controlando injetores de óleo diesel, que podem se comunicar um com o outro.[0027] The engine control unit includes an electronic gas control module controlling compressed natural gas injectors, and an electronic diesel control module controlling diesel oil injectors, which can communicate with each other.
[0028] Motores bicombustível alimentados com óleo diesel e gás natural exigem, para garantir a plena função quando trabalham somente com diesel, manter a taxa de compressão típica de motores diesel. Com isto, estes ditos motores tornam-se mais sensíveis à presença de hidrocarbonetos mais pesados (butano e propano, por exemplo) na composição do gás natural utilizado. A presença de hidrocarbonetos pesados reduz a temperatura de autoignição do gás natural aumentando assim a tendência de fenômenos como detonação e pré-ignição os quais são nocivos aos motores de combustão interna. Desta forma, a invenção é especialmente vantajosa quando aplicada a um motor bicombustível alimentado com óleo diesel e gás natural já que esse tipo de motor é mais sensível à variação de qualidade do gás natural.[0028] Bi-fuel diesel and natural gas powered engines require, to ensure full function when working on diesel only, to maintain the typical compression ratio of diesel engines. Thus, these engines become more sensitive to the presence of heavier hydrocarbons (butane and propane, for example) in the composition of the natural gas used. The presence of heavy hydrocarbons reduces the self-ignition temperature of natural gas thus increasing the tendency of phenomena such as detonation and pre-ignition which are harmful to internal combustion engines. Accordingly, the invention is especially advantageous when applied to a bi-fuel diesel and natural gas powered engine since such an engine is more sensitive to natural gas quality variation.
Descrição resumida das figuras [0029] A invenção é explicada abaixo pela descrição de um modo preferido de realização, dado como exemplo, em referência às figuras, nas quais: - a figura 1 é uma representação esquemática de um motor de combustão adaptado para a implementação da invenção; - a figura 2 é um fluxograma ilustrando as etapas de um processo de controle de motor de acordo com a invenção.Brief Description of the Figures The invention is explained below by the description of a preferred embodiment, given by way of example, with reference to the figures, in which: - Figure 1 is a schematic representation of a combustion engine adapted for implementation. of the invention; Figure 2 is a flowchart illustrating the steps of an engine control process according to the invention.
Descrição detalhada das figuras [0030] O presente exemplo de realização preferido é relacionado a um motor bicombustível óleo diesel - gás natural comprimido.DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present preferred embodiment relates to a dual-fuel diesel-compressed natural gas engine.
[0031] O funcionamento desse tipo de motor é baseado no uso de uma injeção piloto de óleo diesel como um substituto para a centelha dos motores de ciclo Otto. O gás natural é introduzido no motor em conjunto com o ar através do conduto de admissão.The operation of this type of engine is based on the use of a pilot diesel injection as a replacement for the spark of Otto cycle engines. Natural gas is introduced into the engine together with air through the intake duct.
[0032] No ciclo de admissão, o gás natural misturado com o ar flui para dentro do cilindro através das válvulas de admissão. No ciclo de compressão, a mistura resultante é comprimida e uma injeção piloto de óleo diesel é realizada. O aumento de temperatura e pressão permite a autoignição do óleo diesel. No ciclo de combustão, a combustão do óleo diesel inflama o gás natural.In the intake cycle, natural gas mixed with air flows into the cylinder through the intake valves. In the compression cycle, the resulting mixture is compressed and a pilot injection of diesel oil is performed. The increase in temperature and pressure allows self-ignition of diesel oil. In the combustion cycle, combustion of diesel fuel ignites natural gas.
[0033] Este tipo de motor bicombustível óleo diesel - gás natural comprimido é conhecido e, portanto, o seu funcionamento não necessita ser descrito aqui de modo detalhado.[0033] This type of dual-fuel diesel-compressed natural gas engine is known and therefore its operation need not be described in detail here.
[0034] Em relação à figura 1, o motor bicombustível de óleo diesel - gás natural comprimido inclui um pistão 1 montado em um cilindro 2, e uma câmara de combustão 3. Um conduto de admissão 4 e um conduto de escape 5 estão ligados à câmara de combustão 3 por meio de válvulas 6. Nesta vista esquemática, só foi representado um cilindro do motor.Referring to Figure 1, the dual-fuel diesel engine - compressed natural gas engine includes a piston 1 mounted on a cylinder 2, and a combustion chamber 3. An intake line 4 and an exhaust line 5 are connected to the combustion chamber 3 by means of valves 6. In this schematic view, only one engine cylinder has been shown.
[0035] Este motor é alimentado por um circuito de óleo diesel 7 que inclui um tanque 8, uma bomba de combustível 9, uma galeria comum 10 e injetores de óleo diesel 11.This engine is powered by a diesel oil circuit 7 which includes a tank 8, a fuel pump 9, a common gallery 10 and diesel oil injectors 11.
[0036] O motor é também alimentado por um circuito de gás natural comprimido 18 que inclui um tanque 12, um regulador de pressão e uma válvula de segurança 13, e um injetor de gás 14 adaptado para introduzir uma quantidade definida de gás no conduto de admissão 4. O tanque 12 é neste exemplo constituído por um conjunto de três tanques ligados entre eles.The engine is also powered by a compressed natural gas circuit 18 which includes a tank 12, a pressure regulator and a safety valve 13, and a gas injector 14 adapted to introduce a defined amount of gas into the fuel line. Inlet 4. Tank 12 is in this example made up of a set of three tanks connected between them.
[0037] Uma unidade de controle de motor 15 está ligada aos diferentes sensores e atuadores do motor e efetua o comando do motor em função de programas de controle de motor integrados. A unidade de controle de motor 15 está ligada a diversos sensores usuais, incluindo um sensor lambda 19, um sensor de detonação 20 e um sensor de pressão de gás 21.[0037] A motor control unit 15 is connected to the different motor sensors and actuators and performs motor control based on integrated motor control programs. The engine control unit 15 is connected to a number of usual sensors including a lambda sensor 19, a knock sensor 20 and a gas pressure sensor 21.
[0038] A unidade de controle de motor 15 inclui um módulo eletrônico de controle de gás 16, controlando o injetor de gás 14, e um módulo eletrônico de controle de diesel 17, controlando os injetores de óleo diesel 11.0 módulo eletrônico de controle de gás 16 e o módulo eletrônico de controle de diesel 17 podem se comunicar um com o outro de modo que o motor possa funcionar de maneira coordenada com uma mistura de óleo diesel e de gás.Engine control unit 15 includes an electronic gas control module 16 controlling the gas injector 14 and an electronic diesel control module 17 controlling the diesel oil injectors 11.0 electronic gas control module 16 and the electronic diesel control module 17 can communicate with each other so that the engine can run in coordination with a mixture of diesel and gas.
[0039] A unidade de controle de motor 15 é adaptada para detectar um evento de abastecimento do tanque de gás.Engine control unit 15 is adapted to detect a gas tank fill event.
[0040] A pressão dentro do tanque de gás 12 é medida pelo sensor 21 e é memorizada. O evento de abastecimento do tanque de gás é identificado quando a unidade de controle de motor 15 detecta um aumento da pressão no tanque de gás depois de uma imobilização do veículo.The pressure inside the gas tank 12 is measured by the sensor 21 and is stored. The gas tank fill event is identified when the engine control unit 15 detects a pressure increase in the gas tank after a vehicle stop.
[0041] Logo depois do evento de abastecimento ser detectado, a unidade de controle de motor 15 compara o ruído de combustão captado pelo sensor de detonação 20 com o ruído de combustão teórico esperado para esse sensor.Shortly after the fueling event is detected, the engine control unit 15 compares the combustion noise captured by the detonation sensor 20 with the theoretical combustion noise expected for that sensor.
[0042] O ruído de combustão captado pelo sensor de detonação 20 é o ruído de combustão real que se pode medir no motor, na área do sensor 20.The combustion noise captured by the detonation sensor 20 is the actual combustion noise that can be measured on the engine in the area of the sensor 20.
[0043] O ruído de combustão teórico esperado para o sensor de detonação 20 é uma previsão de ruído de combustão que é obtida usando uma operação de cálculo computacional.The expected combustion noise expected for detonation sensor 20 is a prediction of combustion noise that is obtained using a computational computation operation.
[0044] Essa operação de cálculo computacional pode utilizar, por exemplo, um modelo computacional do motor. Uma unidade de controle de motor 15 usual dispõe de vários modelos matemáticos para o motor de combustão. Considerando-se que as variáveis de entrada do motor são conhecidas, é possível usar a modelagem computacional para fazer uma predição do ruído de combustão esperado no motor, na vizinhança do sensor 20. As variáveis de entrada são dadas pelos diferentes sensores do motor e são, por exemplo e entre outros, a quantidade de combustível injetado, a qualidade da mistura ar-combustível, a temperatura do líquido de arrefecimento, a rotação e o torque do motor, a pressão e a temperatura nos condutos de admissão e escape, etc.This computational calculation operation may use, for example, a computational model of the motor. A usual engine control unit 15 has several mathematical models for the combustion engine. Considering that the engine input variables are known, it is possible to use computational modeling to make a prediction of the expected combustion noise in the engine in the vicinity of sensor 20. Input variables are given by the different engine sensors and are for example, among others, the amount of fuel injected, the quality of the air-fuel mixture, the coolant temperature, the engine speed and torque, the intake and exhaust duct pressure and temperature, etc.
[0045] A operação de cálculo computacional pode também utilizar um mapa de controle de motor, com duas dimensões ou mais.The computational computation operation may also utilize a motor control map, of two dimensions or more.
[0046] A comparação permite determinar o desvio entre o ruído de combustão captado pelo sensor 20 e o ruído de combustão teórico esperado para esse sensor. Esse desvio é determinado logo depois do abastecimento em gás e é, portanto, correlacionável com a mudança de qualidade de gás.The comparison allows to determine the deviation between the combustion noise captured by sensor 20 and the expected theoretical combustion noise for that sensor. This deviation is determined shortly after gas supply and is therefore correlated with the change in gas quality.
[0047] A mudança de qualidade de gás é devido ao fato que a temperatura de autoignição do mesmo varia em função de sua composição.The change in gas quality is due to the fact that the self-ignition temperature varies depending on its composition.
[0048] Uma das causas de mudança de qualidade do gás natural é a presença variável de hidrocarbonetos pesados, tais como butano, propano ou etano, junto com o metano. A presença dos hidrocarbonetos pesados reduz a temperatura de autoignição da mistura ar-combustível na câmara de combustão gerando um suplemento de ruído de combustão. Como consequência, para uma mesma quantidade de energia, a combustão dos hidrocarbonetos pesados aumenta a média do ruído de combustão e aumenta a quantidade de vezes em que o limite considerado como uma detonação é ultrapassado.One of the causes of natural gas quality change is the variable presence of heavy hydrocarbons, such as butane, propane or ethane, along with methane. The presence of heavy hydrocarbons reduces the self-ignition temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber generating a combustion noise supplement. As a result, for the same amount of energy, the combustion of heavy hydrocarbons increases the average combustion noise and increases the number of times the limit considered as a detonation is exceeded.
[0049] Outra causa de mudança de qualidade do gás natural é a presença variável de gases inertes, tais como dióxido de carbono ou nitrogênio, junto com o metano. Os gases inertes não participam da combustão. Portanto, um aumento do teor de gases inertes requer uma menor quantidade de ar para a sua combustão resultando em valores de lambda mais altos medidos pelo sensor de oxigênio (sonda lambda).Another cause of natural gas quality change is the variable presence of inert gases, such as carbon dioxide or nitrogen, along with methane. Inert gases do not participate in combustion. Therefore, an increase in inert gas content requires less air for combustion resulting in higher lambda values measured by the oxygen sensor (lambda probe).
[0050] Considerando este desvio entre o ruído de combustão captado pelo sensor 20 e o ruído de combustão teórico esperado para esse sensor, e considerando a relação entre o desvio e a composição do gás natural, a unidade de controle de motor 15 determina uma classe de qualidade para o gás natural. Essa classificação pode ser contínua ou descontínua. Se for contínua, um índice numeral é atribuído ao gás classificado, esse índice numeral provindo de uma escala analógica. Se a classificação for descontínua, uma categoria é atribuída ao gás classificado, essa categoria provinda de um conjunto finito de categorias.Considering this deviation between the combustion noise captured by sensor 20 and the expected theoretical combustion noise for that sensor, and considering the relationship between the deviation and natural gas composition, the engine control unit 15 determines a class quality for natural gas. This classification may be continuous or discontinuous. If continuous, a numeral index is assigned to the rated gas, that numeral index coming from an analog scale. If the classification is discontinuous, a category is assigned to the classified gas, that category coming from a finite set of categories.
[0051] O processo que leva à classificação do gás natural é ilustrado na figura 2. O motor é esquematizado na parte de baixo da figura: a câmara de combustão 3 está entre um fluxo de entrada 22 (os gases de admissão) e um fluxo de saída 23 (os gases de escape). Na primeira etapa S1, os dados disponíveis sobre o estado do motor são usados na operação de cálculo computacional. Neste exemplo, todas as informações dos sensores do motor são entradas como dados iniciais em um modelo computacional do motor.The process leading to the classification of natural gas is illustrated in figure 2. The engine is shown at the bottom of the figure: the combustion chamber 3 is between an inlet stream 22 (the intake gases) and a stream outlet 23 (the exhaust). In the first step S1, available motor state data is used in the computational operation. In this example, all motor sensor information is entered as initial data in a motor computational model.
[0052] Na etapa S2, os dados são processados no modelo computacional para a obtenção, na etapa S3, do ruído de combustão teórico esperado para o sensor de detonação 20.In step S2, the data are processed in the computational model to obtain, in step S3, the expected theoretical combustion noise for the detonation sensor 20.
[0053] Na etapa S4, o ruído de combustão captado pelo sensor de detonação 20 é comparado com o ruído de combustão teórico esperado para esse sensor.In step S4, the combustion noise captured by the detonation sensor 20 is compared with the expected theoretical combustion noise for that sensor.
[0054] Na etapa S5, o gás natural específico que está alimentando o motor é classificado.In step S5, the specific natural gas that is feeding the engine is classified.
[0055] A unidade de controle de motor 15 usa essa classificação do gás natural para aplicar uma revisão pelo controle do motor, ou seja, a unidade de controle de motor 15 vai usar uma calibração diferente em função da composição do gás natural. A programação padrão da unidade de controle de motor 15 é adaptada para uma composição de referência do gás natural. Quando a composição do gás natural muda, a programação da unidade de controle do motor também muda, neste exemplo, para permanecer ótima. Para esse fim, a unidade de controle de motor 15 aplica uma revisão ao controle do motor que pode ser uma correção dos parâmetros de controle de motor, por exemplo, a aplicação de um coeficiente de correção que modifica a quantidade de combustível injetado ou o padrão de injeção, esse coeficiente dependendo da classificação do gás.[0055] Engine control unit 15 uses this natural gas rating to apply a motor control overhaul, ie engine control unit 15 will use a different calibration depending on the composition of natural gas. The default setting of motor control unit 15 is adapted to a reference composition of natural gas. When the composition of natural gas changes, the engine control unit programming also changes in this example to remain optimal. To this end, engine control unit 15 applies an engine control overhaul which may be a correction of engine control parameters, for example, the application of a correction coefficient that modifies the amount of fuel injected or the standard of injection, this coefficient depending on the gas classification.
[0056] A revisão feita pelo controle do motor pode ser também a aplicação de um mapa de controle de motor ligado à classe de qualidade do gás natural. Por exemplo, o mapa de injeção padrão pode ser trocado por um mapa de injeção ligado à classificação do gás natural. A unidade de controle de motor 15 dispõe, nesse exemplo, de vários mapas de injeção e vai selecionar, com a ajuda da classificação do gás, um desses mapas como o mapa mais adaptado para o gás natural específico que está alimentando o motor.[0056] Engine control overhaul may also be the application of an engine control map linked to the natural gas quality class. For example, the default injection map can be exchanged for an injection map linked to the natural gas rating. The engine control unit 15 has, in this example, several injection maps and will select, with the help of gas classification, one of these maps as the map most suited to the specific natural gas that is feeding the engine.
[0057] Um mapa de injeção usual determina a quantidade de combustível a injetar e o momento de realizar a injeção, de modo que todos os pontos de funcionamento do motor estejam abaixo do limite de detonação. Depois de um evento de abastecimento, a unidade de controle de motor 15 pode detectar, a partir do ruído de combustão captado pelo sensor de detonação 20, por exemplo, que a média do ruído de combustão está acima do limite de detonação. Nesse caso, a unidade de controle de motor troca o mapa de injeção por outro mais adaptado à classe de qualidade do gás natural, de modo que todos os pontos de funcionamento do motor estejam abaixo do limite de detonação, com este novo combustível.A typical injection map determines the amount of fuel to be injected and the time to inject so that all engine operating points are below the detonation limit. After a refueling event, the engine control unit 15 can detect from the combustion noise captured by the detonation sensor 20, for example, that the average combustion noise is above the detonation limit. In this case, the engine control unit exchanges the injection map for one more suited to the natural gas quality class so that all engine operating points are below the detonation limit with this new fuel.
[0058] O mapa de injeção deste exemplo é um gráfico tridimensional que determina uma quantidade de combustível a ser injetada em função da rotação do motor e da demanda de torque.[0058] The injection map in this example is a three-dimensional graph that determines how much fuel to inject as a function of engine speed and torque demand.
[0059] Opcionalmente, o processo pode ser completado com o uso do sensor lambda 19 para a detecção da quantidade de gás inerte presente no gás natural, com base na concentração de oxigênio na mistura ar-combustível. As variações de densidade e de estequiometria do gás natural podem ser identificadas através da medição da concentração de oxigênio nos gases de escape após o abastecimento do veículo. O sensor lambda 19 pode ser assim utilizado para confirmar ou afinar a classificação do gás natural, dando mais informações à unidade de controle de motor 15 para interpretar o desvio entre o ruído de combustão captado pelo sensor de detonação 20 e o ruído de combustão teórico esperado para esse sensor.Optionally, the process can be completed by using the lambda sensor 19 to detect the amount of inert gas present in natural gas based on the oxygen concentration in the air-fuel mixture. Natural gas density and stoichiometry variations can be identified by measuring the oxygen concentration in the exhaust gas after the vehicle has been refueled. The lambda sensor 19 can thus be used to confirm or fine tune the natural gas rating, providing further information to the engine control unit 15 for interpreting the deviation between the combustion noise captured by the detonation sensor 20 and the expected theoretical combustion noise. for this sensor.
[0060] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described a preferred embodiment example, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations and is limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalents thereof.
REIVINDICAÇÕES
Claims (14)
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Legal Events
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