BR102015001232A2 - método para controlar um motor - Google Patents

Abstract

resumo "método para controlar um motor" a presente invenção refere-se, geralmente, a um sistema e método para controlar a injeção de combustível em um motor, e mais particularmente, em um motor com base em uma quantidade de diluição de combustível de óleo de motor. o método compreende ajustar a injeção de combustível (92) em um cilindro (54) com base em uma quantidade de diluição de combustível de óleo armazenado em um reservatório de óleo, volume de óleo de motor (86), fluxo de gás de ventilação positiva do cárter (pcv) (80), temperatura do motor e temperatura do óleo, a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor (86) determinada com base na massa de combustível injetado, temperatura do óleo, temperatura do motor, velocidade do motor, carga do motor, tempo de funcionamento do motor e composição do combustível (94).

Description

“MÉTODO PARA CONTROLAR UM MOTOR” Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se, geralmente, a um sistema e método para controlar a injeção de combustível em um motor e, mais particularmente, a um motor com base em uma quantidade de diluição de combustível de óleo de motor.

Antecedentes da Invenção [002] A injeção de combustível é medida dentro de cilindros para fornecer uma saída de potência desejada de um motor. Especificamente, o combustível pode ser fornecido para o cilindro no motor através de injeção direta e/ou injeção de porta. No entanto, o combustível pode fluir para além do pistão para o óleo de motor de um alojamento de cárter. Este combustível pode contaminar o óleo no motor. Este óleo de motor contaminado pode afetar vários sistemas do motor como o sistema de lubrificação do motor bem como a PCV e o sistema de entrega de combustível. Especificamente, o combustível (por exemplo, vapor de combustível) do cárter pode fluir através do sistema de PCV para um conduto de admissão do motor. Este vapor de combustível pode não ser contabilizado no sistema de injeção de combustível, o que pode levar a operação de combustão ineficiente e degradada o que pode resultar em falhas de ignição, estol (por exemplo, estol rico), hesitações (por exemplo, poucas hesitações em níveis de excitação) etc.

[003] O documento de patente n° US 8.302.578 revela um sistema e método para determinar diluição de combustível de óleo em um motor diesel. Se a diluição de combustível de óleo superar uma quantidade limite um indicador de troca de óleo pode ser ligado. Os inventores reconheceram várias desvantagens com o sistema e método revelado no documento de patente n° US 8.302.578. Primeiramente, um operador do veículo pode não notar ou em alguns casos ignorar um indicador de troca de óleo por um período de tempo prolongado. Como resultado, a lubrificação do motor pode ser degradada durante este período de operação do motor. Ademais, os sistemas de ventilação positiva do cárter (PCV) dos motores também podem ser impactados através da diluição de óleo do combustível do motor que desliza para além do pistão durante a combustão. O combustível pode deslizar para além do pistão através do combustível que permanece nas paredes do cilindro durante a combustão. Portanto, o combustível não medido que passa através do sistema de PCV pode causar inúmeras operações de motor indesejáveis tais como estol, arranques reduzidos, atrasos durante a ignição, etc. Este problema pode ser exacerbado quando combustíveis com álcool são usados, tais como misturas de etanol (por exemplo, E10, E85 e E100). Esse problema também pode ser de preocupação particular em veículos híbridos em que o motor pode apenas ser operado por uma duração limitada durante a viagem do veículo. Portanto, o óleo pode ser contaminado por uma grande quantidade de combustível antes que o óleo esteja suficientemente aquecido para permitir a evaporação do combustível do óleo. Como resultado, o óleo pode ter um desempenho degradado e a combustão pode ser reduzida em tais motores por causa do combustível não medido que entra na admissão e no cilindro à medida que o óleo aquece e evapora o combustível diluído.

Descrição da Invenção [004] Os inventores no presente documento reconheceram os problemas acima e desenvolveram um método para controlar um motor de combustão interna com base na diluição de combustível no óleo de motor que compreende ajustar a injeção de combustível em um cilindro a partir de um injetor de combustível em um sistema de entrega de combustível com base em uma quantidade de diluição de combustível de óleo de motor de óleo armazenado em um reservatório de óleo, a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor determinada com base em um ou mais dentre o volume do óleo, temperatura do óleo, temperatura do motor, velocidade do motor e carga do motor. Desta maneira, a diluição de óleo através do combustível pode ser contabilizada quando determinar uma quantidade de combustível injetada dentro de uma câmara de combustão. Como resultado, a eficiência da combustão é aumentada e a probabilidade de falhas de ignição e a estol são reduzidas.

[005] O método pode incluir adicionalmente fluir de forma seletiva o gás de ventilação positiva do cárter (PCV) para um sistema de admissão do motor de combustão interna de um sistema de PCV, em alguns exemplos. Adicionalmente em alguns exemplos, ajustar a injeção de combustível no cilindro com base na quantidade de diluição de combustível de óleo de motor inclui ajustar a injeção de combustível no cilindro com base em uma quantidade de combustível que evapora do óleo e participa da combustão através do sistema de PCV. Desta maneira, a probabilidade de degradação de combustão durante a operação de purga de PCV pode ser reduzida, o que desse modo melhora a operação de combustão.

[006] As vantagens acima e outras vantagens e funções da presente descrição serão facilmente aparentes pela seguinte descrição detalhada quando entendida sozinha ou em conexão com as figuras anexas.

[007] Deve-se notar que a descrição resumida acima é fornecida para apresentar de forma simplificada uma seleção de conceitos que são descritos com mais detalhes na descrição detalhada. A mesma não se destina a identificar funções chave ou essenciais da matéria reivindicada, o escopo da qual é definido unicamente pelas reivindicações que seguem a descrição detalhada. Além disso, a matéria reivindicada não é limitada a implantações que solucionam quaisquer desvantagens notadas acima ou em qualquer parte desta invenção. Adicionalmente, os problemas acima foram reconhecidos pelos inventores no presente documento e não são admitidos a serem conhecidos.

Breve Descrição dos Desenhos [008] A Figura 1 mostra uma ilustração esquemática de um motor que tem um sistema de ventilação positiva do cárter (PCV).

[009] A Figura 2 mostra uma ilustração de uma arquitetura de controlador exemplar incluída no motor mostrado na Figura 1.

[010] A Figura 3 mostra uma estratégia para determinar a compensação de diluição de óleo que pode ser implantada no controlador mostrado nas Figuras 1 a 2.

[011] A Figura 4 mostra um método para operar um motor.

Descrição de Realizações da Invenção [012] Um sistema e método para ajustar a injeção de combustível com base em uma quantidade de contaminação de óleo de motor são descritos no presente documento. Especificamente, em um exemplo uma quantidade de injeção de combustível é alterada durante o fluxo através do sistema de ventilação positiva do cárter (PCV) com base em uma quantidade estimada de vapor de combustível no gás de PCV. Inúmeras variáveis podem ser usadas para determinar a diluição de óleo de motor bem como a quantidade de vapor de combustível no gás de PCV. Por exemplo, o volume do óleo, temperatura do óleo, características do fluxo da válvula de PCV, temperatura do motor, tempo de funcionamento do motor, velocidade do motor e/ou a carga do motor podem ser usados para determinar a quantidade de diluição de combustível no óleo de motor. Outros parâmetros que podem ser usados para determinar a diluição de combustível de óleo de motor podem incluir a composição do combustível (por exemplo, teor de etanol, volatilidade do combustível, etc.), quantidade de combustível que é injetado, duração desde a última troca de óleo e/ou composição do gás de escape. Desta maneira, inúmeros parâmetros podem ser usados para determinar a diluição de óleo para aumentar a precisão da determinação da diluição de óleo. Além disso, ao corrigir a injeção de combustível com base na diluição de combustível no óleo de motor permite que a operação de combustão durante, por exemplo, a operação de ventilação positiva do cárter (PCV), seja controlada de forma precisa. Como resultado, a probabilidade de combustão degradada por combustível não contabilizado do gás de PCV pode ser reduzida, se desejado. Desta maneira, a eficiência da combustão pode ser aumentada, as emissões podem ser reduzidas e a probabilidade de estol, falhas de ignição, etc., também são reduzidas.

[013] A Figura 1 mostra uma ilustração esquemática de um motor 50. O motor 50 pode ser incluído em um veículo 10. Será apreciado que em alguns exemplos o veículo pode incluir adicionalmente um mecanismo motor elétrico (não mostrado) acoplado ao motor 50. Em alguns exemplos, o mecanismo motor elétrico pode fornecer potência motriz diretamente para as rodas no veículo. Adicionalmente, o motor 50 também pode fornecer potência motriz diretamente para as rodas em alguns exemplos. No entanto, em outros exemplos o motor 50 pode ser diretamente acoplado ao mecanismo motor elétrico. Será apreciado que uma variedade de configurações de veículo híbrido foi contemplada. Por exemplo, configurações híbridas de encaixe, em série, paralelas-neutras e paralelas foram contempladas.

[014] O motor 50 inclui um sistema de admissão 52 que fornece ar para um cilindro 54. Embora um único cilindro seja retratado na Figura 1, será apreciado que quantidades alternativas de cilindro e arranjos de cilindro foram contempladas. Por exemplo, o motor pode incluir dois ou mais dois ou mais cilindros. Os cilindros podem ser dispostos em ordens em uma configuração do tipo V, o cilindro pode ser disposto em uma configuração horizontalmente oposta, uma configuração em linha, etc. Além disso, um ciclo de combustão de múltiplos tempos pode ser implantado no cilindro 54. Por exemplo, os ciclos de combustão de dois ou quatro tempos foram contemplados.

[015] O sistema de admissão 52 inclui uma câmara de ingresso de ar 56. A câmara de ingresso 56 pode incluir um filtro. O sistema de admissão 52 inclui adicionalmente um conduto de admissão 58, um acelerador 60 e uma tubulação de admissão 62. O acelerador 60 é configurado para ajustar a quantidade de fluxo de ar através da tubulação de admissão 62. O acelerador 60 pode estar em comunicação eletrônica com um controlador 100, descrito com maior detalhe no presente documento. O sistema de admissão 52 inclui adicionalmente uma válvula de admissão 64. A válvula de admissão 64 é retratada como uma válvula de gatilho no exemplo mostrado na Figura 1. No entanto, tipos alternativos de válvulas de admissão foram contemplados.

[016] Um pistão 66 é posicionado no cilindro 54. O pistão 66 é configurado para se mover em um movimento alternativo no cilindro para aumentar e diminuir o tamanho da câmara de combustão durante a operação do motor. O pistão 66 é acoplado a um virabrequim 68 através de uma biela 70. A energia gerada através da operação de combustão pode ser traduzida para o virabrequim como movimento rotacional.

[017] Um mecanismo de acionamento da válvula 72 também é incluído no motor 50. No exemplo retratado, o mecanismo de acionamento da válvula 72 é um carne. No entanto, outros tipos de acionamento de válvula podem ser utilizados. Por exemplo, acionadores de válvula eletrônicos podem ser usados, se desejado. Ainda adicionalmente um sistema de acionamento de válvula variável também pode ser incluído no motor, se desejado.

[018] O motor 50 também inclui um sistema de escape 74. O sistema de escape 74 inclui um conduto de escape 76. O conduto de escape 76 pode ser uma tubulação de escape, em um exemplo. O conduto de escape 76 pode estar em comunicação fluida com uma válvula de escape (agora mostrada) do cilindro 54. A válvula de escape pode fornecer comunicação fluida seletiva entre o cilindro 54 e o conduto de escape 76. A válvula de escape pode ser acionada pelo carne ou acionada através de um sistema de acionamento de carne eletrônico, em outros exemplos. O sistema de escape 74 pode incluir adicionalmente dispositivos de controle de emissão tais como catalisadores (por exemplo, catalisadores de 3 vias), filtros, etc., bem como um silencioso.

[019] Um sistema de ventilação positiva do cárter (PCV) 80 também é incluído no motor 50. O sistema de PCV 80 é configurado para circular ar através de um cárter 82. O cárter 82 envolve o virabrequim 68. Uma bandeja de óleo 84 é acoplada ao cárter 82. A bandeja de óleo 84 é configurada para armazenar óleo de motor 86. O óleo de motor pode ser fornecido para vários componentes do motor para lubrificação. O sistema de PCV 80 inclui uma passagem de PCV de ingresso 87 e uma passagem de PCV de descarga 88. A passagem de PCV de ingresso 87 e a passagem de PCV de descarga 88 estão em comunicação fluida com o cárter 82. As setas 120 e 122 denotam o fluxo geral do gás de PCV através da passagem de PCV de ingresso 87 e da passagem de PCV de descarga 88, respectivamente, durante uma condição de operação não potenciada, tal como quando a pressão dentro do cárter é maior do que a pressão dentro da tubulação de admissão e o ar de admissão flui para o cárter e a PCV flui do cárter para o sistema de admissão. O sistema de PCV 80 inclui adicionalmente válvulas de PCV 89. Como mostrado, a válvula de PCV é acoplada a uma cobertura de carne 100. A cobertura de carne 100 envolve pelo menos parcialmente o carne 72 e pode inibir substancialmente que o gás indesejado flua para o ambiente externo que cerca o motor 50. A válvula de PCV 102 é acoplada à passagem de PCV de descarga 88. Uma linha de PCV 104 é acoplada à válvula de PCV 102 e à tubulação de admissão 62. A válvula de PCV 102 pode ser configurada para abrir quando o diferencial de pressão através da válvula exceder um valor predeterminado. Adicionalmente, o fluxo de gás de PCV através da válvula de PCV pode se correlacionar ao diferencial de pressão através da válvula quando a válvula for aberta. Desta maneira, a válvula de PCV 102 pode ser controlada passivamente com base em um diferencial de pressão do motor. Será apreciado que o tamanho da válvula de PCV pode ser ajustado para diferentes modelos de motor antes da construção do motor. A seta 105 denota o fluxo de gás gerado através da linha de PCV 104 quando a válvula de PCV 102 está aberta e fornece comunicação fluida entre o cárter 82 e a tubulação de admissão 62. Desse modo, será apreciado que o gás de PCV pode fluir através da linha de PCV 104. Será apreciado que a válvula de PCV 102 pode aumentar ou diminuir o fluxo de gás de PCV para a tubulação de admissão com base no diferencial na pressão entre o cárter e a tubulação de admissão. Em aplicações de turbo durante condições potenciadas, uma válvula de retenção pode ser adicionada para impedir o retorno do fluxo através da válvula de PCV. Desse modo, será apreciado que a válvula de PCV pode regular passivamente a quantidade de fluxo de saída de gás do cárter. Uma segunda linha de PCV 106 também é acoplada à câmara de ingresso de ar 56. A linha de PCV 106 está em comunicação fluida com a passagem de PCV de ingresso 87. A seta 107 denota o fluxo de ar geral através da linha de PCV 106. Desta maneira, o ar pode ser retirado do sistema de admissão e fluir para o cárter. A válvula de PCV 102, a linha de PCV 104 e a linha de PCV 106 estão incluídas no sistema de PCV 80. O sistema de PCV 80 também inclui um separador de óleo 128 acoplado à válvula de PCV 102.

[020] Um sistema de entrega de combustível 90 é fornecido no motor 50. O sistema de entrega de combustível 90 é configurado para entregar combustível medido para o motor para facilitar a operação de combustão no cilindro 54. O sistema de entrega de combustível 90 inclui um injetor de combustível 92. O injetor de combustível 92 é diretamente acoplado ao cilindro 54 no exemplo retratado. Adicionalmente ou alternativamente a injeção de combustível de porta pode ser fornecida através do sistema de entrega de combustível. Desse modo, um injetor de combustível de porta pode ser posicionado em uma tubulação de admissão ou conduto de admissão a montante da válvula de admissão. O sistema de entrega de combustível 90 inclui um tanque de combustível 93 configurado para armazenar um combustível 94. Uma bomba de combustível 96 também está incluída no sistema de entrega de combustível 90. A bomba de combustível 96 é configurada para fluir o combustível do tanque de combustível 93 para o injetor de combustível 92. Será apreciado que o sistema de entrega de combustível 90 também pode incluir um filtro, uma bomba de combustível de pressão mais alta, válvulas, etc.

[021] O motor 50 inclui adicionalmente um sistema de purga de vapor 190 que inclui um cânister 191 e uma válvula de purga de vapor 192. A seta 193 denota a conexão entre a válvula de purga de vapor 192 e a tubulação de admissão 62. O cânister 191 é configurado para armazenar vapor de combustível do sistema de entrega de combustível 90. Desse modo, em um exemplo, o cânister 191 pode estar em comunicação fluida com o tanque de combustível 93. O motor 50 pode incluir adicionalmente um compressor 194 configurado para fornecer auxílio para o motor. Em um exemplo, o compressor 194 pode ser incluído em um turbocompressor e, portanto, pode ser acoplado a uma turbina configurada para receber gás de escape do cilindro 54.

[022] Um controlador 150 pode ser incluído no veículo 10. O controlador 150 pode ser configurado para receber sinais de sensores no veículo bem como enviar sinais de comando para componentes. Vários componentes no veículo 10 podem ser controlados pelo menos parcialmente por um sistema de controle que inclui o controlador 150 e por entrada fornecida por um operador do veículo 152 através de um dispositivo de entrada 154. Neste exemplo, o dispositivo de entrada 154 inclui um pedal acelerador e um sensor de posição do pedal 156 para gerar um sinal de posição do pedal PP proporcional. O controlador 150 é mostrado na Figura 1 como um microcomputador, que inclui um processador 157 (por exemplo, unidade de microprocessador), portas de entrada/saída 158, um meio de armazenamento eletrônico para programas executáveis e valores de calibragem mostrados como memória somente leitura 160 (por exemplo, chip de memória somente leitura) neste exemplo particular, memória de acesso aleatório 162, memória permanente 164 e um barramento de dados. A memória somente leitura do meio de armazenamento 160 pode ser programada com dados legíveis por computador que representam instruções executáveis por processador 157 para executar os métodos descritos abaixo bem como outras variantes que são antecipadas, mas não especificamente listadas. O controlador 150 é configurado para enviar um sinal para o acelerador 60. O controlador 150 também é configurado para enviar um sinal para a bomba de combustível 96 e para o injetor de combustível 92. Desse modo, o controlador 150 é configurado para ajustar uma quantidade de combustível injetado no cilindro 54. Desta maneira, uma quantidade de combustível medido pode ser fornecida para o cilindro 54. O controlador 150, o injetor de combustível 92, o acelerador 60, a bomba 96, as válvulas 89, bem como os sensores no motor e no veículo podem ser incluídos em um sistema de controle 180 incluído no motor 50. As válvulas de PCV 89 podem ser modeladas para aumentar o fluxo de gás de PCV em resposta a uma diminuição no vácuo da tubulação durante a operação do motor. Contrariamente, o fluxo de gás de PCV pode ser aumentado em resposta a uma diminuição no vácuo da tubulação.

[023] A Figura 2 mostra uma ilustração esquemática de uma arquitetura programática que pode estar no controlador 150 mostrado na Figura 1. No entanto, será apreciado que outras arquiteturas programáticas no controlador foram contempladas. Também será apreciado que os módulos mostrados na Figura 2 podem ser armazenados em memória não transitória executável através de um processador. Os módulos são descritos como tendo várias funcionalidades programáticas como discutido com maior detalhe no presente documento.

[024] O controlador 150 inclui um módulo de diluição 200 configurado para determinar uma quantidade de combustível diluído no óleo de motor que deslizou para além do pistão (por exemplo, anel de pistão). Será apreciado que o óleo de motor pode ser armazenado em um reservatório de óleo tal como a bandeja de óleo 84 mostrada na Figura 1. O módulo de diluição 200 pode usar várias entradas para determinar a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor. O módulo de diluição 200 pode determinar a diluição de óleo com base em vários parâmetros tais como temperatura do motor, temperatura do óleo, velocidade do motor, carga do motor, duração da troca de óleo, tipo de combustível, tempo desde a ignição do motor e/ou diferença entre o combustível injetado e o combustível medido ou calculado que foi queimado. No entanto, em outros exemplos o módulo de diluição 200 pode determinar a quantidade de diluição de combustível no óleo de motor a partir de um sensor de composição de óleo. Adicionalmente ou alternativamente, a diluição de combustível de óleo de motor pode ser determinada com base no intervalo de troca de óleo e/ou o tempo de funcionamento do motor. Em um exemplo, a diluição de combustível de óleo de motor pode ser determinada com base na manivela do combustível na ignição e um fator multiplicado pelo combustível perdido. Será apreciado durante a ignição do motor que uma porcentagem do combustível injetado no cilindro acaba no óleo de motor. O combustível perdido pode ser determinado com base na diferença entre uma solicitação de combustível final antes do combustível transitório e uma quantidade de combustível necessária para combustão. A solicitação de combustível final pode ser calculada a partir de um parâmetro que inclui uma correção de circuito fechado. Em um exemplo, uma tabela de 3 dimensões pode ser usada para determinar uma quantidade de combustível que flui para o óleo e que desliza para além do pistão.

[025] O controlador 150 inclui adicionalmente um módulo de evaporação 202 configurado para determinar uma quantidade de combustível que evapora do óleo de motor e participa no processo de combustão através do sistema de PCV 80, mostrado na Figura 1. O módulo de evaporação 202 pode usar vários parâmetros para determinar a quantidade de combustível que evapora do combustível tais como temperatura do motor, temperatura ambiente, temperatura do óleo, taxa de fluxo de gás de PCV, velocidade do motor, carga do motor, duração da troca de óleo, tipo de combustível, quantidade de combustível diluído no óleo e/ou no volume total do óleo. Os parâmetros podem incluir sinais dos sensores bem como valores determinados algoritmicamente. Será apreciado que o vapor de combustível que flui através da válvula de PCV pode ser uma fração do fluxo de gás de PCV completo e pode ser uma função da temperatura do óleo. Adicionalmente em alguns exemplos, o aprendizado de etanol na estratégia de controle pode ser limitado para diminuir a probabilidade de teor de etanol incorreto ser calculado. Além disso, a quantidade de combustível evaporado do óleo e que participa da combustão pode ser compensado através de uma estratégia de controle de alimentação direta para medição de injeção de combustível. Em alguns exemplos, a quantidade de combustível no gás de PCV pode se correlacionar linearmente à temperatura do óleo. No entanto, outras correlações são possíveis. Desse modo, o módulo de evaporação pode determinar compensação de combustível de alimentação direta através de um modelo. O modelo de alimentação direta pode determinar uma porcentagem de fluxo de PCV que é combustível. A porcentagem pode ser determinada ao tomar uma razão de uma quantidade de combustível acumulado no óleo a uma quantidade nominal de combustível. A porcentagem de fluxo de PCV que é combustível pode então ser multiplicada pelo fluxo de PCV para determinar o fluxo de combustível no gás de PCV. Constatou-se que pode ser mais benéfico prever para menos o valor de compensação de alimentação direta do que prever para mais o valor de compensação de alimentação direta, uma vez que a sobrepredição pode causar poucas quantidades de injeção de combustível.

[026] O controlador 150 inclui adicionalmente um módulo de erro de injeção 204 configurado para determinar o erro na injeção de combustível ordenado através do injetor de combustível 92, mostrado na Figura 1. Especificamente, o controlador 150 pode ajustar a injeção de combustível com base em vários parâmetros, tais como diluição de óleo de motor, em um exemplo. Será apreciado que ajustar a injeção de combustível pode incluir ajustar a quantidade de injeção de combustível e/ou o tempo de injeção de combustível. Desse modo, a quantidade de injeção de combustível pode ser aumentada ou diminuída e/ou o tempo de injeção de combustível pode ser avançado ou retardado quando a injeção de combustível é ajustada. O módulo de erro de injeção 204 pode usar sinais de entrada dos sensores de gás de escape, tais como sensor de oxigênio de gás de escape, sensores de composição de gás de escape, etc. O módulo de erro de injeção pode utilizar um algoritmo de retroalimentação para determinar erros na estratégia de injeção de combustível de alimentação direta. Desse modo, em alguns exemplos, a quantidade de injeção de combustível pode ser adicionalmente corrigida através de uma estratégia de controle de retroalimentação que pode levar em conta o combustível que evapora do óleo que não é contabilizado pelo controle de alimentação direta. Especificamente, a compensação de retroalimentação pode ser usada para contabilizar a predição para mais ou para menos da compensação de alimentação direta e pode ser uma medida de sucesso da estratégia de alimentação direta. A quantidade de acumulação de combustível no óleo e a temperatura do óleo podem ser contabilizadas na estratégia de retroalimentação. Especificamente, uma guarnição de circuito fechado na estratégia pode ser filtrada através de uma constante de tempo e convertida em uma taxa de fluxo de massa de combustível. A taxa de fluxo de massa de combustível pode ser comparada à taxa de fluxo atual no sistema de PCV e um fator pode ser calculado. Esse fator pode ser filtrado através do uso de constantes de tempo com base na temperatura do motor, taxa de fluxo de bomba de combustível, e taxa de fluxo de PCV total. As constantes de tempo podem ser ajustadas com base nos sinais do acelerador. Por exemplo, as constantes de tempo podem diminuir com uma temperatura do motor crescente que pode contabilizar erros no combustível perdido. O fator de filtro pode então ser multiplicado pelo fluxo de PCV para determinar uma quantidade de combustível que não é contabilizada através do cálculo da compensação de alimentação direta. Ainda adicionalmente em um exemplo, um termo na estratégia de controle de retroalimentação pode ser determinado para calcular o impacto de fluxo de combustível do sistema de PCV nos injetores de combustível. O valor de compensação de retroalimentação pode ser limitado a uma faixa de correção de +20% a -10% de uma quantidade de combustível injetado, em um exemplo. Essa limitação pode ser implantada durante ignições frias e/ou outras condições de direção. Em outro exemplo, o valor de compensação de retroalimentação pode ser limitado à faixa de 0 a 5% de correção de uma quantidade de combustível injetado. Ainda adicionalmente em outros exemplos, o valor de compensação de retroalimentação pode não exceder +/-3%.

[027] As saídas do módulo de erro de injeção 204, do módulo de evaporação 202 e do módulo de diluição 200 podem ser enviadas para um módulo de compensação de injeção de combustível 206 configurado para determinar a quantidade de combustível injetado do injetor de combustível 92, mostrado na Figura 1. Especificamente em um exemplo, o módulo de compensação de injeção de combustível 206 pode compensar a quantidade de combustível injetado desejado com base em uma quantidade de diluição de combustível de óleo de motor. Por exemplo, o módulo de compensação de injeção de combustível 206 pode aumentar uma quantidade de injeção de combustível quando a quantidade de combustível que evapora do óleo de motor diminui e contrariamente diminuir uma quantidade de injeção de combustível quando a quantidade de combustível que evapora do óleo de motor aumenta. Desta maneira, o combustível no fluxo de gás de PCV pode ser contabilizado, o que desse modo aumenta a eficiência da combustão e diminui a probabilidade de eventos de combustão indesejados tais como sair do ponto, falhas de ignição, etc. Como resultado, as emissões do motor podem ser reduzidas e/ou a saída de potência do motor pode ser aumentada. Será apreciado que o controlador de injeção de combustível pode definir uma quantidade de injeção de combustível menor do que uma quantidade de fluxo de PCV. Será adicionalmente apreciado que uma quantidade de injeção de combustível base pode ser determinada através do módulo de compensação de injeção de combustível 206 com base na entrada fornecida por um usuário de um pedal de aceleração ou outro dispositivo de entrada de aceleração adequado. Adicionalmente em alguns exemplos, a quantidade de combustível no óleo pode ser recalibrada durante cada ignição do motor. Desta maneira, a precisão da diluição de combustível pode ser aumentada. Será apreciado que os valores de compensação de retroalimentação e de alimentação direta podem ser combinados (por exemplo, somados) para determinar uma quantidade de compensação de injeção de combustível com base em uma quantidade de vapor de combustível no gás de PCV. Além disso, a quantidade de acumulação de combustível pode ser armazenada no controlador quando o motor é desligado. Adicionalmente, com base na quantidade de diluição de combustível de óleo de motor, o fechamento da válvula de purga de vapor que conecta o cânister de vapores de combustível armazenados à tubulação de admissão pode ocorrer. Os vapores de combustível armazenados no cânister resultam da evaporação do combustível no tanque de combustível. Os adaptadores de combustível são modelados para ajustar a quantidade de combustível entregue no cilindro com base em uma definição de hardware específica e variações no combustível, etc. Durante níveis significantes de fluxo de combustível do óleo de motor através da PCV, a separação das ditas variáveis e do combustível da PCV, podem não ter a capacidade de ser separadas. Portanto, a determinação adicional dos adaptadores de combustível também pode ser desativada. Além disso, a estratégia de retroalimentação discutida acima pode ser desativada por uma duração após o reabastecimento. Além disso, uma composição do combustível aprendida (por exemplo, teor de etanol) pode ser retardada ou inibida quando a diluição de combustível de óleo de motor supera um valor limite. Constatou-se que quando esse tipo de controle de compensação de combustível é implantado a probabilidade de estol e falhas de ignição durante o religamento é reduzida. Uma composição do combustível aprendida pode ser retardada ou inibida quando uma ou mais, ou em alguns casos todas as seguintes condições são satisfeitas, a massa do combustível no óleo está acima de um valor limite, a temperatura do cárter inferior (por exemplo, o reservatório de óleo) está quente o suficiente para evaporar o combustível do óleo através da PCV, o combustível é removido pelo controlador de circuito fechado, a correção de circuito fechado que remove combustível é menor do que um valor limite e/ou o valor da porcentagem do álcool da composição de combustível atual é maior do que um limite predeterminado. Quando uma ou mais, ou em alguns casos todas as condições anteriormente mencionadas são satisfeitas a composição do combustível aprendida pode ser retardada como determinado por um multiplicador calibrável no ganho para o aprendizado do combustível. A entrada fornecida para esta tabela pode ser uma razão da taxa de fluxo de bomba de combustível para a taxa de fluxo de PCV total. Em valores baixos dessa razão, o multiplicador pode ser definido para 0; em valores mais altos, o multiplicador pode ser definido como maior do que 0, à medida que o fluxo de PCV pode ser menos significante quando comparado ao fluxo de combustível do injetor. Se qualquer uma das condições não for satisfeita, o multiplicador no ganho é definido para 1 na estratégia.

[028] A Figura 3 mostra um diagrama 300 que ilustra vários parâmetros que podem ser levados em conta quando determinar a compensação de combustível com base na diluição de combustível de óleo de motor no gás de PCV. A compensação de combustível é determinada através do módulo de compensação de injeção de combustível 206, mostrado na Figura 2 e mais geralmente através do controlador 150.

[029] Conforme mostrado na Figura 3 vários fatores de ruídos podem ser levados em consideração quando determinar a saída do módulo de compensação de injeção de combustível e especificamente a quantidade de compensação de combustível em relação à diluição de combustível de óleo de motor. Os parâmetros que podem ser levados em consideração quando determinar fatores de ruído incluem uma taxa de fluxo de válvula de retenção no sistema de entrega de combustível a jusante de uma bomba de combustível, uma taxa de fluxo de linha de combustível, contaminação de válvula de admissão, vazamento de combustível, desgaste do motor, tempo de imersão, trocas de óleo, tipo de combustível, temperatura ambiente, controle de purga, controle de combustível adaptável, operação de mecanismo motor elétrico em um sistema híbrido.

[030] A compensação de combustível de ventilação positiva do cárter para o vapor de combustível no fluxo de gás de PCV no submódulo pode ser determinada com base nos sinais de entrada tais como temperatura do óleo, massa de combustível de manivela, massa de combustível perdido, velocidade do motor, carga do motor, e/ou tipo/mistura de combustível. A compensação de combustível também pode ser determinada com base em fatores de controle tais como retroalimentação de sensor de escape, temperatura do óleo, limitadores de taxa e/ou retenções de taxa de fluxo. O submódulo de compensação de combustível de ventilação positiva do cárter pode ser incluído no módulo de compensação de injeção de combustível 206 mostrado na Figura 2.

[031] Em continuação à Figura 3, a saída do submódulo de compensação de combustível pode ser uma função que inclui um ou mais dentre os seguintes termos, diluição prevista de combustível no óleo, combustível previsto que deixa o óleo e erros de alimentação direta. O submódulo de compensação de combustível também determina incertezas nos termos anteriormente mencionados tais como estimativa para mais/para menos de combustível no óleo, estimativa para mais/para menos de combustível que deixa o óleo e/ou medida incorreta de excesso/falta de purga de combustível. Os valores anteriormente mencionados podem ser usados para determinar uma quantidade de ajuste de injeção de combustível com base na quantidade de diluição de combustível de óleo de motor. Será apreciado que a quantidade de compensação de combustível determinada no submódulo de compensação de combustível pode ser usada em uma estratégia de controle de injeção de combustível de alimentação direta em que uma quantidade de injeção de combustível base é ajustada com base em uma quantidade prevista de combustível no gás de PCV.

[032] Será apreciado que o sistema de controle 180 e o controlador 150 discutidos acima em relação às Figuras 1 a 3 fornecem um sistema de controle que inclui instruções armazenadas em memória não transitória executável por um processador para ajustar a injeção de combustível em um cilindro a partir do injetor de combustível com base em uma quantidade de diluição de combustível de óleo de motor no óleo de motor armazenado em um reservatório de óleo, a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor determinada com base em um ou mais dentre o volume do óleo, temperatura do óleo, temperatura do motor, velocidade do motor e carga do motor. As Figuras 1 a 3 fornecem adicionalmente um motor em que o injetor de combustível está incluído em um sistema de entrega de combustível. As Figuras 1 a 3 fornecem adicionalmente um motor em que o combustível armazenado no sistema de entrega de combustível compreende álcool. As Figuras 1 a 3 fornecem adicionalmente um motor em que o injetor de combustível é um injetor de combustível direto diretamente acoplado ao cilindro. As Figuras 1 a 3 fornecem adicionalmente um sistema de controle em que ajustar a injeção de combustível no cilindro com base na quantidade de diluição de combustível de óleo de motor inclui ajustar a injeção de combustível no cilindro com base em uma quantidade de combustível que evapora do óleo e participa da combustão através do sistema de PCV. As Figuras 1 a 3 fornecem adicionalmente um sistema de controle em que a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor é adicionalmente determinada com base em um ou mais dentre o intervalo de troca de óleo e o tempo de funcionamento do motor.

[033] A Figura 4 mostra um método 400 para controlar um motor de combustão interna com base em uma diluição de combustível em óleo de motor. O método pode ser implantado através do motor e do sistema de controle incluído no mesmo discutido acima em relação às Figuras 1 a 3 ou pode ser implantado através de outros motores e sistemas de controle adequados.

[034] No 402, o método inclui em fluir o gás de ventilação positiva do cárter (PCV) para um sistema de admissão do motor de combustão interna de um sistema de PCV com base em um diferencial de pressão entre um cárter e uma tubulação de admissão. Em outros exemplos, a etapa 402 pode ser omitida do método implantado após as etapas subsequentes, tais como as etapas de determinação discutidas em maiores detalhes no presente documento.

[035] A seguir, no 404, o método inclui determinar uma quantidade de diluição de combustível de óleo de motor com base em um ou mais dentre o volume do óleo, temperatura do óleo, temperatura do motor, velocidade do motor, carga do motor, tempo de funcionamento do motor, e massa de combustível injetado. Em um exemplo, a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor é adicionalmente determinada com base em um ou mais dentre o intervalo de troca de óleo e o tempo de funcionamento do motor. Ainda adicionalmente em um exemplo, a quantidade de diluição de combustível do motor é determinada com base na composição do combustível no sistema de entrega de combustível (por exemplo, uma quantidade de etanol no combustível), a maneira que o mesmo é injetado (por exemplo, injetado por combustível de porta e/ou injeção díretamente no cilindro) e/ou a quantidade de combustível injetado.

[036] No 406, o método inclui determinar uma quantidade de combustível que evapora do óleo de motor e que participa da combustão de cilindro através de um sistema de ventilação positiva do cárter (PCV) com base na quantidade de diluição de combustível de óleo de motor para um dado volume de óleo de motor, fluxo de gás de PCV, temperatura do motor e temperatura do óleo.

[037] A seguir, no 408, o método inclui ajustar a injeção de combustível em um cilindro a partir de um injetor de combustível em um sistema de entrega de combustível com base na quantidade de combustível que evapora do óleo de motor e que participa da combustão de cilindro. Desta maneira, a quantidade de combustível no gás de PCV pode ser compensada no controle de injeção de combustível, o que desse modo aumenta a precisão de medição de injeção de combustível. Como resultado, a eficiência da combustão pode ser aumentada e a probabilidade de falhas de ignição, estol, etc. será reduzida. Em um exemplo, ajustar a injeção de combustível inclui aumentar uma quantidade de combustível injetado no cilindro e diminuir uma quantidade de combustível injetado no cilindro. Adicionalmente em um exemplo, a etapa de ajustar a injeção de combustível no cilindro é implantada enquanto o gás de PCV flui para um sistema de admissão do motor em comunicação fluida com o cilindro. Adicionalmente em um exemplo, ajustar a injeção de combustível inclui diminuir uma quantidade de injeção de combustível em resposta a uma quantidade crescente de diluição de combustível de óleo de motor para um dado volume de óleo de motor, fluxo de gás de PCV, temperatura do motor e temperatura do óleo. Ainda adicionalmente em outro exemplo, ajustar a injeção de combustível inclui aumentar uma quantidade de injeção de combustível em resposta a uma quantidade decrescente de diluição de combustível de óleo de motor para um dado volume de óleo de motor, fluxo de gás de PCV, temperatura do motor e temperatura do óleo.

[038] No 410, o método pode incluir desativar uma válvula de purga de vapor que conecta um cânister de vapores de combustível armazenados a uma tubulação de admissão no motor com base em pelo menos um dentre a quantidade de combustível que evapora do óleo de motor e participa da combustão e o tempo de funcionamento do motor. Os vapores de combustível armazenados no cânister resultam da evaporação do combustível no tanque de combustível.

[039] No 412, o método pode incluir adicionalmente ajustar a quantidade de injeção de combustível com base em uma estratégia de controle de retroalimentação que determina um desvio entre uma quantidade de combustível queimado ordenada e uma quantidade de combustível queimado real através do uso de um sensor de oxigênio (HEGO ou UEGO).

[040] As Figuras 1 a 4 fornecem um método para controlar um motor de combustão interna com base em uma diluição de combustível em óleo de motor que compreende ajustar a injeção de combustível em um cilindro a partir de um injetor de combustível em um sistema de entrega de combustível com base em uma quantidade de diluição de combustível de óleo de motor de óleo armazenado em um reservatório de óleo, a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor determinada com base em um ou mais dentre o volume do óleo, temperatura do óleo, temperatura do motor, velocidade do motor, carga do motor, massa de combustível injetado e o tempo de funcionamento do motor. As Figuras 1 a 4 fornecem adicionalmente um método em que a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor e o volume de óleo de motor, fluxo de gás de PCV, temperatura do motor e a temperatura do óleo são usadas para determinar uma quantidade de combustível que evapora do óleo e participa da combustão através do sistema de PCV e a injeção de combustível é ajustada com base na quantidade de combustível evaporado que participa da combustão. As Figuras 1 a 4 fornecem adicionalmente um método em que a quantidade de combustível evaporado que participa da combustão é determinada com base em pelo menos um dentre um modelo de alimentação direta e um modelo de retroalimentação. Desse modo, na estratégia de controle de alimentação direta, a injeção de combustível pode ser ajustada para quantidades previstas de vapor de combustível no gás de PCV durante a operação de PCV, em um exemplo.

[041] Deve-se verificar que o exemplo de rotinas de controle e estimação incluído no presente documento pode ser usado com várias configurações de motor e/ou sistema de veículo. As rotinas e métodos de controle reveladas no presente documento podem ser armazenadas como instruções executáveis em memória não transitória. As rotinas específicas descritas no presente documento podem representar um ou mais dentre qualquer número de estratégias de processamento tais como acionadas por evento, acionadas por interrupção, multitarefa, multifilamento e semelhantes. Como tal, várias ações, operações, e/ou funções ilustradas podem ser executadas na sequência ilustrada, em paralelo, ou em alguns casos omitidas. Da mesma forma, a ordem de processamento não é necessariamente exigida para alcançar as funções e vantagens das realizações exemplares descritas no presente documento, mas é fornecida para facilidade de ilustração e descrição. Uma ou mais das ações, operações e/ou funções ilustradas podem ser executadas repetidamente a depender da estratégia particular usada. Adicionalmente, as ações, operações e/ou funções descritas podem representar graficamente o código a ser programado na memória não transitória do meio de armazenamento legível por computador no sistema de controle do motor.

[042] Será apreciado que as configurações e rotinas reveladas no presente documento são de natureza exemplar e essas realizações específicas não devem ser consideradas no sentido limitador, uma vez que inúmeras variações são possíveis. Por exemplo, a tecnologia acima pode ser aplicada a motores V-6, I-4, I-6, V-12, opostos 4 e outros tipos. A matéria da presente invenção inclui todas as combinações e subcombinações inovadoras e não óbvias dos vários sistemas e configurações e outras funções, características e/ou propriedades reveladas no presente documento.

[043] As reivindicações a seguir assinalam particularmente certas combinações e subcombinações consideradas inovadoras e não óbvias. Essas reivindicações podem se referir a "um” elemento ou “um primeiro” elemento ou o equivalente dos mesmos. Tais reivindicações devem ser entendidas como incluindo a incorporação de um ou mais de tais elementos, nenhuma exigindo ou excluindo dois ou mais de tais elementos. Outras combinações e subcombinações das funções, características, elementos e/ou propriedades reveladas podem ser reivindicadas através de emendas das reivindicações presentes ou através da apresentação de novas reivindicações neste pedido ou em um pedido relacionado. Tais reivindicações, se mais amplas, mais limitadas, iguais, ou diferentes no escopo em relação às reivindicações originais, também são consideradas como incluídas dentro da matéria da presente invenção.

Reivindicações

Claims (9)

1. MÉTODO PARA CONTROLAR UM MOTOR (50), com base na diluição de combustível de óleo de motor, caracterizado pelo fato de que compreende: ajustar a injeção de combustível (92) em um cilindro (54) com base em uma quantidade de diluição de combustível de óleo armazenado em um reservatório de óleo, volume de óleo de motor (86), fluxo de gás de ventilação positiva do cárter (PCV) (80), temperatura do motor e temperatura do óleo, a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor (86) determinada com base na massa de combustível injetado, temperatura do óleo, temperatura do motor, velocidade do motor, carga do motor, tempo de funcionamento do motor e composição do combustível (94).

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ajustar a injeção de combustível (92) inclui diminuir uma quantidade de injeção de combustível em resposta a uma quantidade crescente de diluição de combustível de óleo de motor (86) para um dado volume de óleo de motor (86), fluxo de gás de PCV (80), temperatura do motor e temperatura do óleo.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ajustar a injeção de combustível (92) inclui aumentar uma quantidade de injeção de combustível em resposta a uma quantidade decrescente de diluição de combustível de óleo de motor (86) para um dado volume de óleo de motor (86), fluxo de gás de PCV (80), temperatura do motor e temperatura do óleo.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente, antes de ajustar a injeção de combustível (92), fluir o gás de ventilação positiva do cárter (PCV) (80) para um sistema de admissão (52) do motor de combustão interna de um sistema de PCV (80) com base em um diferencial de pressão entre um cárter (82) e uma tubulação de admissão (62).

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a quantidade de diluição de combustível de óleo de motor (86) para um dado volume de óleo de motor (86), fluxo de gás de PCV (80), temperatura do motor e temperatura do óleo é usada para determinar uma quantidade de combustível (94) que evapora do óleo e participa da combustão através do sistema de PCV (80) e a injeção de combustível (92) é ajustada com base na quantidade de combustível (94) evaporado que participa da combustão.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a quantidade de combustível (94) evaporado que participa da combustão é determinada com base em pelo menos um dentre um modelo de alimentação direta e um modelo de retroalimentação.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente ajustar a quantidade de injeção de combustível (92) com base em uma estratégia de controle de retroalimentação que determina um desvio entre uma quantidade de combustível (94) queimado ordenada e uma quantidade de combustível (94) queimado real.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente desativar a válvula de purga de vapor (192) que conecta um cânister (191) de vapores de combustível armazenados a uma tubulação de admissão (62) com base em pelo menos um dentre a quantidade de combustível (94) que evapora do óleo de motor (86) e participa da combustão e o tempo de funcionamento do motor.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de diluição de combustível do motor é determinada com base na composição do combustível (94) em um sistema de entrega de combustível, temperatura do motor, velocidade do motor, carga do motor, tempo de funcionamento do motor e massa de combustível injetado.