BR102016023390A2 - dispositivo de controle de injeção de combustível para motor - Google Patents

Abstract

a presente invenção refere-se a uma unidade de controle eletrônico (100) que inclui uma unidade de cálculo de temperatura do assento (101), uma unidade de controle de quantidade de abastecimento (103) e uma unidade de aquisição de concentração (102). a unidade de cálculo de temperatura do assento (101) calcula uma temperatura simulada (tmpb) de um assento da válvula de escape (22). quando a temperatura simulada (tmpb) do assento da válvula de escape (22) fica igual ou mais alta que uma temperatura-limite, a unidade de controle de quantidade de abastecimento (103) inicia o controle de aumento de combustível para aumentar um valor-limite inferior de uma quantidade de combustível a ser fornecida em um cilindro (12) para um valor maior que antes da temperatura simulada (tmpb) ficar igual ou mais alta que a temperatura-limite. a unidade de aquisição de concentração (102) adquire uma concentração de etanol do combustível. no controle de aumento de combustível, a unidade de controle de quantidade de abastecimento (103) torna a quantidade de aumento no valor-limite inferior maior conforme a concentração de etanol do combustível adquirida pela unidade de aquisição de concentração (102) é mais alta.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL PARA MOTOR".

Histórico da Invenção Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor no qual o combustível contendo etanol é fornecido em um cilindro.

Descrição da Técnica Relacionada [002] A Publicação do Pedido de Patente Japonês N°. 200882329 (JP 2008-82329 A) descreve um exemplo de um motor no qual combustível misturado contendo ambos etanol e gasolina é utilizado. Tal motor é dotado de um assento da válvula de escape com o qual uma porção de disco de uma válvula de escape entra em contato. A resistência à abrasão do assento da válvula de escape é melhorada pelo revestimento do assento da válvula de escape com uma película de óxido.

[003] Quando combustível contendo etanol é queimado em uma câmara de combustão, acetaldeído é produzido. Em um estado onde a temperatura na câmara de combustão é alta e, assim, o assento da válvula de escape está em uma temperatura, quando acetaldeído é produzido conforme descrito acima, a película de óxido provavelmente será facilmente separada do assento da válvula de escape.

Sumário da Invenção [004] A invenção fornece um dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor, o dispositivo de controle de injeção de combustível configurado para evitar a redução na resistência à abra-são de um assento da válvula de escape revestido com uma película de óxido, por meio da redução da separação da película de óxido do assento da válvula de escape.

[005] Um dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor de acordo com um aspecto da invenção é configurado para ser aplicado em um motor que opera no combustível contendo etanol, o motor sendo dotado de um assento da válvula de escape revestido com uma película de óxido. O dispositivo de controle de injeção de combustível para o motor inclui uma unidade de cálculo de temperatura do assento, uma unidade de controle de quantidade de abastecimento, e uma unidade de aquisição de concentração. A unidade de cálculo de temperatura do assento calcula uma temperatura simulada do assento da válvula de escape de modo que a temperatura simulada do assento da válvula de escape seja mais elevada conforme uma velocidade do motor fica mais alta, e a temperatura simulada do assento da válvula de escape é mais alta conforme um fator de carga do motor fica maior. Quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape calculada pela unidade de cálculo de temperatura do assento fica igual ou mais alta que uma temperatura-limite, a unidade de controle de quantidade de abastecimento inicia o controle de aumento de combustível para aumentar (elevar) um valor-limite inferior de uma quantidade de combustível a ser fornecida em um cilindro a um valor maior do que antes a temperatura simulada ficar igual ou mais alta que a temperatura-limite. A unidade de aquisição de concentração adquire uma concentração de etanol do combustível. No controle de aumento de combustível, a unidade de controle de quantidade de abastecimento define uma quantidade pela qual o valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível seja elevado quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape fica igual ou mais alta que a temperatura-limite, de modo que a quantidade de aumento seja maior conforme a concentração de etanol do combustível adquirida pela unidade de aquisição de concentração seja mais alta. O aspecto da invenção também pode ser definido como segue. O aspecto da invenção se refere a um dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor, o motor configurado para operar no combustível contendo etanol e o motor dotado de um assento da válvula de escape revestido com uma película de óxido. O dispositivo de controle de injeção de combustível inclui uma unidade de controle eletrônico configurada para (i) calcular uma temperatura simulada do assento da válvula de escape de modo que (a) a temperatura simulada do assento da válvula de escape seja mais alta conforme uma velocidade do motor fique mais alta, e (b) a temperatura simulada do assento da válvula de escape fica mais alta conforme um fator de carga do motor fica maior, (ii) iniciar o controle de aumento de combustível quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape fica igual ou mais alta que a temperatura-limite, o controle de aumento de combustível sendo um controle para aumentar (elevar) um valor-limite inferior de uma quantidade de fornecimento de combustível a um valor maior do que o valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape é menor do que a temperatura-limite e a quantidade de fornecimento de combustível sendo uma quantidade de combustível a ser fornecida em um cilindro, (iii) adquirir uma concentração de etanol do combustível, e (iv) controlar a quantidade de fornecimento de combustível de modo que uma quantidade de aumento no valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível seja maior conforme a concentração de etanol do combustível fica mais alta, no controle de aumento de combustível.

[006] Quando a temperatura do assento da válvula de escape é alta, a película de óxido pode ser facilmente separada do assento da válvula de escape devido ao acetaldeído produzido por combustão do combustível no cilindro. Conforme a quantidade de acetaldeído produzido no cilindro fica maior, a película de óxido mais provavelmente será separada do assento da válvula de escape.

[007] Conforme a quantidade de combustível fornecida ao cilindro fica maior, a temperatura em uma câmara de combustão se torna inferior devido ao calor latente de vaporização do combustível e é, assim, possível atingir mais confiavelmente o estado onde a temperatura do assento da válvula de escape é baixa, em um estágio de admissão. Por meio da obtenção confiável do estado onde a temperatura do assento da válvula de escape é baixa dessa forma, é possível impedir a película de óxido de ser facilmente separada do assento da válvula de escape mesmo quando o acetaldeído é produzido no cilindro.

[008] Com relação a isso, com a configuração supracitada, quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape fica igual ou mais alta que a temperatura-limite, o controle de aumento de combustível é iniciado. No controle de aumento de combustível, o valor-limite inferior da quantidade de combustível a ser fornecida ao cilindro é elevado para um valor maior do que antes da temperatura simulada do assento da válvula de escape ficar igual ou mais alta que a temperatura-limite. Uma quantidade de aumento no valor-limite inferior da quantidade de combustível a ser fornecida ao cilindro se tornou maior conforme a concentração de etanol do combustível estiver mais alta. Quando o valor-limite inferior da quantidade de combustível a ser fornecida ao cilindro for elevado a um valor maior executando o controle de aumento de combustível dessa forma, a quantidade de combustível de fato fornecida ao cilindro é menos provável de ser menor do que quando o valor-limite inferior da quantidade de abastecimento do combustível não é elevado. Assim, no estágio de admissão, é possível atingir confiavelmente o estado onde a temperatura na câmara de combustão no cilindro é baixa, assim confiavelmente obtendo o estado onde a temperatura do assento da válvula de escape real é baixa. Como um resultado, a película de óxido é impedida de ser facilmente separada do assento da válvula de escape. Por meio da redução da separação da película de óxido do assento da válvula de escape dessa forma, é possível evitar a redução na resistência à abrasão do assento da válvula de escape.

[009] No dispositivo de controle de injeção de combustível para o motor, a unidade de controle de quantidade de abastecimento pode finalizar a execução do controle de aumento de combustível quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape calculada pela unidade de cálculo de temperatura do assento se tornar inferior à tem-peratura-limite enquanto o controle de aumento de combustível é executado. Com essa configuração, enquanto o controle de aumento de combustível é executado após a temperatura simulada do assento da válvula de escape ficar igual ou mais alta que a temperatura-limite, quando pelo menos um dentre a velocidade do motor e o fator de carga do motor reduzir e a temperatura simulada se tornar menor que a temperatura-limite, a execução do controle de aumento de combustível finaliza. Isto é, o valor-limite inferior da quantidade de combustível a ser fornecida ao cilindro se torna menor do que antes da temperatura simulada se tornar menor que a temperatura-limite. Assim, o estado onde a quantidade de combustível realmente fornecida ao cilindro é grande, é menos provável de ser mantido. A quantidade de combustível de fato fornecida ao cilindro é menos provável de ser desnecessariamente elevada e certamente é possível reduzir a deterioração da emissão de escape, conforme comparado com o caso onde o controle de aumento de combustível é executado mesmo após a temperatura simulada se tornar menor que a temperatura-limite.

[0010] Conforme a velocidade do motor se torna mais alta, a temperatura na câmara de combustão se torna mais alta e assim a temperatura do assento da válvula de escape provavelmente será mais alta. Conforme a temperatura do assento da válvula de escape se torna mais alta, a película de óxido é mais facilmente separada do assento da válvula de escape. Em vista disso, no dispositivo de controle de injeção de combustível para o motor, a unidade de controle de quantidade de abastecimento pode definir uma quantidade pela qual o valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível é elevado quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape fica igual ou mais alta que a temperatura-limite, de modo que a quantidade de aumento seja maior conforme a velocidade do motor fica mais alta, no controle de aumento de combustível.

[0011] Com essa configuração, conforme a velocidade do motor fica mais alta e assim a película de óxido será mais provavelmente separada do assento da válvula de escape, o valor-limite inferior da quantidade de abastecimento de combustível pode ser aumentado por uma maior quantidade através da execução do controle de aumento de combustível. Assim, é possível atingir confiavelmente o estado onde a quantidade de combustível de fato fornecida ao cilindro é maior, atingindo, assim, confiavelmente o estado onde a temperatura na câmara de combustão é inferior. Como um resultado, enquanto o controle de aumento de combustível é executado, é possível atingir confiavelmente o estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape é baixa, melhorando, assim, o efeito de impedir a película de óxido de ser facilmente separada do assento da válvula de escape.

[0012] Conforme o fator de carga do motor se torna maior, a temperatura na câmara de combustão se torna mais alta, e assim a temperatura do assento da válvula de escape provavelmente será mais alta. Conforme a temperatura do assento da válvula de escape se torna mais alta, a película de óxido é mais facilmente separada do assento da válvula de escape. Em vista disso, no dispositivo de controle de injeção de combustível para o motor, a unidade de controle de quantidade de abastecimento pode definir uma quantidade pela qual o valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível é elevado quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape fica igual ou mais alta que a temperatura-limite, de modo que a quantidade de aumento seja maior conforme o fator de carga do motor fica maior, no controle de aumento de combustível.

[0013] Com essa configuração, conforme o fator de carga do motor fica maior e assim a película de óxido será mais provavelmente separada do assento da válvula de escape, o valor-limite inferior da quantidade de abastecimento de combustível pode ser elevado por uma maior quantidade através da execução do controle de aumento de combustível. Assim, é possível atingir confiavelmente atingir o estado onde a quantidade de combustível de fato fornecida ao cilindro é maior, atingindo, assim, confiavelmente o estado onde a temperatura na câmara de combustão é inferior. Como um resultado, enquanto o controle de aumento de combustível é executado, é possível atingir confiavelmente o estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape é baixa, melhorando, assim, o efeito de impedir a película de óxido de ser facilmente separada do assento da válvula de escape. Breve Descrição dos Desenhos [0014] Características, vantagens e significância técnica e industrial de modalidades exemplares da invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos anexos, nos quais os numerais similares denotam elementos similares, e em que: [0015] Figura 1 é um diagrama que ilustra esquematicamente a configuração funcional de uma unidade de controle eletrônico que é um exemplo de um dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor de acordo com uma modalidade exemplar e a configuração de um motor controlado pela unidade de controle eletrônico;

[0016] Figura 2 é um mapa utilizado na unidade de controle eletrônico, o mapa sendo utilizado para calcular uma temperatura simulada de um assento da válvula de escape da relação entre a velocidade do motor e o fator de carga do motor;

[0017] Figura 3 é um fluxograma que ilustra uma rotina de processo executada por uma unidade de controle de quantidade de abastecimento da unidade de controle eletrônico; e [0018] Figura 4 é um gráfico que ilustra a relação entre a temperatura do assento da válvula de escape e a velocidade de separação de uma película de óxido do assento da válvula de escape.

Descrição Detalhada das Modalidades [0019] A seguir, um dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor de acordo com uma modalidade exemplar será descrito com referência às Figuras 1 a 4. A Figura 1 ilustra uma unidade de controle eletrônico 100 que é o dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor de acordo com a presente modalidade e um motor 11 controlado pela unidade de controle eletrônico 100. O motor 11 é um motor no qual a gasolina, combustível misturado com etanol contendo gasolina e etanol, ou etanol que não contém gasolina pode ser utilizado como combustível.

[0020] Conforme ilustrado na Figura 1, um pistão 13 que retribui na direção de cima para baixo na Figura 1 está disposto em um cilindro 12 do motor 11. O pistão 13 é conectado a um virabrequim 14, que é um eixo de saída do motor 11, através de uma haste de conexão 15. Com essa configuração, o movimento alternativo do pistão 13 é convertido em um movimento giratório do virabrequim 14.

[0021] Um espaço acima do pistão 13 no cilindro 12 serve como uma câmara de combustão 16. O motor 11 é dotado de uma passagem de entrada 17 e uma passagem de escape 18 que são conectados à câmara de combustão 16. O motor 11 também é dotado de uma válvula de admissão 19 e uma válvula de escape 20. A válvula de admissão 19 abre ou fecha uma porta de entrada 171 que constitui a passagem de entrada 17 para fornecer comunicação entre a porta de entrada 171 e a câmara de combustão 16 ou para interromper a comunicação entre a porta de entrada 171 e a câmara de combustão 16. A válvula de escape 20 abre ou fecha uma porta de saída 181 que constitui a passagem de escape 18 para fornecer comunicação entre a porta de saída 181 e a câmara de combustão 16 ou para interromper a comunicação entre a porta de saída 181 e a câmara de combustão 16.

[0022] Uma extremidade a jusante da porta de entrada 171 é dotada de um assento de válvula de admissão em formato de anel 21 com o qual uma porção de disco 191 da válvula de admissão 19 entra em contato. Uma extremidade a montante da porta de saída 181 é dotada de um assento da válvula de escape em formato de anel 22 com a qual uma porção de disco 201 da válvula de escape 20 entra em contato. Os assentos da válvula 21, 22 são revestidos com uma película de óxido. Com essa configuração, a resistência à abrasão dos assentos da válvula 21,22 é melhorada.

[0023] O motor 11 é dotado de um mecanismo do afogador 25. O mecanismo do afogador 25 inclui uma válvula do afogador 251 disposta na passagem de entrada 17 e um motor do afogador 252 que é uma fonte de alimentação para a válvula do afogador 251. Por meio do acionamento do motor do afogador 252 para controlar o grau de abertura da válvula do afogador 251, a quantidade de ar de admissão introduzida na câmara de combustão 16 através da passagem de entrada 17 é ajustada.

[0024] O motor 11 inclui uma válvula de injeção da porta 26 que injeta combustível na porta de entrada 171 constituindo a passagem de entrada 17, uma válvula de injeção de cilindro 27 que injeta diretamente combustível na câmara de combustão 16 e um plugue de ignição 28 que acende uma mistura de ar-combustível contendo o ar de admissão e o combustível injetado de pelo menos uma das válvulas de injeção 26, 27.

[0025] O gás de escape produzido pela combustão da mistura de ar-combustível na câmara de combustão 16 é descarregado na passagem de escape 18 através da porta de saída 181. Um catalisador de controle do gás de escape 29 que limpa o gás de escape fluindo através da passagem de escape 18 é disposto na passagem de escape 18.

[0026] Um sistema de abastecimento de combustível 40 do motor 11 inclui um tanque de combustível 41 que armazena combustível e uma passagem comum 42 conectada ao tanque de combustível 41. A passagem comum 42 é dotada de uma bomba de alimentação 43. Uma extremidade a jusante da passagem comum 42 é conectada a uma primeira passagem de combustível 44 e uma segunda passagem de combustível 45. Uma extremidade a jusante da primeira passagem de combustível 44 serve como um primeiro tubo de entrega 441 no qual a válvula de injeção da porta 26 é conectada. Uma extremidade a jusante da segunda passagem de combustível 45 serve como um segundo tubo de entrega 451 no qual a válvula de injeção de cilindro 27 é conectada. A segunda passagem de combustível 45 é dotada de uma bomba de alta pressão 46 que torna a pressão de combustível no segundo tubo de entrega 451 mais alta do que a pressão de combustível no primeiro tubo de entrega 441.

[0027] Conforme ilustrado na Figura 1, vários sistemas de detecção são eletricamente conectados à unidade de controle eletrônico 100 para o motor 11. Os vários sistemas de detecção incluem um sensor de posição da manivela 111, um sensor do acelerador 112, um sensor do afogador 113, um medidor do fluxo de ar 114 e um sensor de concentração 115. O sensor de posição da manivela 111 detecta uma velocidade do motor Ne que é uma velocidade rotacional do vira-brequim 14. O sensor do acelerador 112 detecta um grau de operação do acelerador ACC que é um grau de operação de um pedal do acele- rador 50. O sensor do afogador 113 detecta um grau de abertura do afogador TA que é um grau de abertura da válvula do afogador 251. O medidor do fluxo de ar 114 detecta uma quantidade de ar de admissão GA. O sensor de concentração 115 é disposto na passagem comum 42 do sistema de abastecimento de combustível 40 e detecta uma concentração de etanol AL do combustível na passagem comum 42.

[0028] A unidade de controle eletrônico 100 executa o controle do acelerador para ajustar o grau de abertura do afogador TA e controle de injeção de combustível para controlar uma quantidade de combustível injetada de cada uma das válvulas de injeção 26, 27 com base na informação detectada pelos vários sistemas de detecção.

[0029] Depois, o controle de injeção de combustível será descrito. No controle de injeção de combustível, uma quantidade de abastecimento de referência XB correspondente à quantidade de ar de admissão GA é calculada. A quantidade de abastecimento de referência XB é uma quantidade de fornecimento de combustível na qual a razão air-combustível da mistura de ar-combustível para ser queimada na câmara de combustão 16 é igual a uma razão air-combustível alvo. Por meio da execução dos vários processos de correção na quantidade de abastecimento de referência calculada XB, uma quantidade de abastecimento XR necessária é calculada.

[0030] No controle de injeção de combustível, uma razão de separação da injeção é calculada com base em uma velocidade do motor Ne, um fator de carga do motor e uma concentração de etanol AL. O fator de carga do motor pode ser calculado com base na velocidade do motor Ne e na quantidade de ar de admissão GA. A razão de separação da injeção é uma razão de uma quantidade de combustível injetada da válvula de injeção da porta 26 para a quantidade de abastecimento necessária XR. A quantidade de combustível injetada da válvula de injeção da porta 26 é calculada com base na quantidade de abas- tecimento necessária XR e a razão de separação da injeção. Uma diferença obtida pela subtração da quantidade de combustível injetada da válvula de injeção da porta 26 da quantidade de abastecimento necessária XR é calculada como uma quantidade de combustível injetada da válvula de injeção de cilindro 27. O acionamento da válvula de injeção da porta 26 e o acionamento da válvula de injeção de cilindro 27 são controlados com base no resultado do cálculo.

[0031] Depois, uma parte da configuração funcional da unidade de controle eletrônico 100 será descrita com referência à Figura 1. Conforme ilustrado na Figura 1, a unidade de controle eletrônico 100 inclui uma unidade de cálculo de temperatura do assento 101, uma unidade de aquisição de concentração 102 e uma unidade de controle de quantidade de abastecimento 103, como unidades funcionais que são constituídas por pelo menos um dentre software e hardware.

[0032] A unidade de cálculo de temperatura do assento 101 calcula uma temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 com base na relação entre a velocidade do motor Ne e o fator de carga do motor. A unidade de cálculo de temperatura do assento 101 emite a informação sobre a temperatura simulada calculada TMPB para a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103. A temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 é um valor de convergência da temperatura que a temperatura real do assento da válvula de escape 22 pode atingir quando uma operação na qual a velocidade do motor Ne e o fator de carga do motor utilizado para o cálculo são mantidos é continuada no motor 11.

[0033] A temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 pode ser calculada com base em um mapa ilustrado na Figura 2. O mapa é utilizado para calcular a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 com base na relação entre a velocidade do motor Ne e o fator de carga do motor. Isto é, conforme ilus- trado na Figura 2, a temperatura simulada TMPB, que é calculada com base no mapa, se torna mais alta conforme a velocidade do motor Ne se torna mais alta, e se torna mais alta conforme o fator de carga do motor se torna maior.

[0034] Com referência à Figura 1 novamente, a unidade de aquisição de concentração 102 adquire uma concentração de etanol AL do combustível na passagem comum 42 do sistema de abastecimento de combustível 40 com base na informação emitida do sensor de concentração 115. A unidade de aquisição de concentração 102 emite a informação sobre a concentração de etanol adquirida AL do combustível à unidade de controle de quantidade de abastecimento 103.

[0035] A unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 determina se é necessário executar o controle de aumento de combustível (descrito posteriormente) com base na temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 calculada pela unidade de cálculo de temperatura do assento 101. Quando a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 determina que é necessário executar o controle de aumento de combustível, a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 executa o controle de aumento de combustível e, então, calcula uma quantidade de abastecimento necessária XR. Por outro lado, quando a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 determina que não é necessário executar o controle de aumento de combustível, a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 calcula uma quantidade de abastecimento necessária XR sem executar o controle de aumento de combustível.

[0036] Quando a quantidade de abastecimento necessária XR é calculada pela unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 dessa forma, a unidade de controle eletrônico 100 controla o acionamento de pelo menos uma dentre a válvula de injeção da porta 26 e a válvula de injeção de cilindro 27 com base na quantidade de abastecimento necessária XR e na razão de separação da injeção.

[0037] Depois, uma rotina de processo executada pela unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 será descrita com referência a um fluxograma ilustrado na Figura 3 e um gráfico ilustrado na Figura 4. Essa rotina de processo é uma rotina de processo para calcular a quantidade de abastecimento necessária XR e é executada em cada ciclo de controle definido antecipadamente.

[0038] Conforme ilustrado na Figura 3, a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 determina se a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 calculada pela unidade de cálculo de temperatura do assento 101 é igual ou mais alta do que a temperatura-limite TMPBTH definida antecipadamente (Etapa S11).

[0039] Um método para definir a temperatura-limite TMPBTH será descrito abaixo com referência à Figura 4. O gráfico ilustrado na Figura 4 representa a relação entre a temperatura do assento da válvula de escape 22 e a velocidade de separação da película de óxido do assento da válvula de escape 22. Conforme ilustrado na Figura 4, quando a temperatura do assento da válvula de escape 22 é relativamente baixa, a velocidade de separação da película de óxido é consideravelmente baixa. Entretanto, quando a temperatura do assento da válvula de escape 22 aumenta a alguma extensão, a razão de uma variação na velocidade de separação da película de óxido com relação a uma certa quantidade de aumento na temperatura do assento da válvula de escape 22 aumenta bruscamente. Assim, na presente modalidade, a temperatura-limite TMPBTH é definida a uma temperatura do assento da válvula de escape 22 imediatamente antes da razão aumentar bruscamente.

[0040] Dessa forma, quando a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 é menor que uma temperatura-limite TMPBTH, a película de óxido pode ser determinada para ser menor provável de ser separada do assento da válvula de escape 22. Por outro lado, quando a temperatura simulada TMPB é igual a ou mais alta do que a temperatura-limite TMPBTH, a película de óxido pode ser determinada para ser facilmente separada do assento da válvula de escape 22.

[0041] Com referência à Figura 3 novamente, quando a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 é igual a ou mais alta do que a temperatura-limite TMPBTH (SIM na Etapa S11), a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 calcula um valor de correção de aumento DX com base na concentração de etanol AL do combustível a ser injetada, a velocidade do motor Ne e o fator de carga do motor (Etapa S12). Nesse momento, a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 define o valor de correção de aumento DX em um valor maior conforme a concentração de etanol AL do combustível fica mais alta. A unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 define o valor de correção de aumento DX a um valor maior conforme a velocidade do motor Ne fica mais alta, e define o valor de correção de aumento DX a um valor maior conforme o fator de carga do motor fica maior.

[0042] Então, a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 adiciona o valor de correção de aumento DX à quantidade de abastecimento de referência XB, e define a soma do valor de correção de aumento DX e a quantidade de abastecimento de referência XB, como um limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível (Etapa S13). Subsequentemente, a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 calcula a quantidade de abastecimento necessária XR de modo que a quantidade de abastecimento necessária XR não caia abaixo do limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível (Etapa S14). Então, a unidade de con- trole de quantidade de abastecimento 103 finaliza a rotina de processo.

[0043] Observa-se que, a correção crescente para tornar a quantidade de combustível a ser fornecida na câmara de combustão 16 maior do que a quantidade de abastecimento de referência XB pode ser executada para finalidades diferentes à de reduzir a temperatura real do assento da válvula de escape 22. Exemplos de outras correções crescentes incluem a correção crescente para aquecer o motor 11 prontamente. Quando a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 fica igual ou mais alta que a temperatura-limite TMPBTH enquanto outra correção crescente é executada, a quantidade de abastecimento necessária XR pode ser maior do que o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível calculada na Etapa S13. Por outro lado, quando a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 se torna igual a ou maior do que a temperatura-limite TMPBTH enquanto nenhuma outra correção crescente é executada, a quantidade de abastecimento necessária XR se torna igual ao limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível.

[0044] Por outro lado, quando a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 é menor que uma temperatura-limite TMPBTH (NÃO na Etapa S11), a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 substitui "0 (zero)" pelo valor de correção de aumento DX (Etapa S15) e continua para a Etapa S13. Nesse caso, visto que o valor de correção de aumento DX é "0 (zero)", o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível é definido para ser igual à quantidade de abastecimento de referência XB na Etapa S13 e a quantidade de abastecimento necessária XR é calculada de modo que a quantidade de abastecimento necessária XR não caia abaixo do limite inferior Xmin (=XB) da quantidade de fornecimento de combustível na Etapa S14. Por exemplo, quando a Etapa S15 é executada em vez da Etapa S12 enquanto outra correção crescente é executada, a quantidade de abastecimento necessária XR se torna maior do que o limite inferior Xmin (= XB) da quantidade de fornecimento de combustível. Por outro lado, enquanto nenhuma outra correção crescente é executada, a quantidade de abastecimento necessária XR se torna igual ao limite inferior Xmin (= XB) da quantidade de fornecimento de combustível.

[0045] Isto é, quando o estado operacional do motor é mudado de um estado onde a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 é menor que uma temperatura-limite TMPBTH para um estado onde a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 é igual a ou mais alta do que a temperatura-limite TMPBTH (SIM na Etapa S11), o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível é elevado (aumentado) para ser maior do que antes da temperatura simulada TMPB ficar igual ou mais alta que a temperatura-limite TMPBTH (Etapas S12, S13). Assim, na presente modalidade, a execução do "controle de aumento de combustível" pode ser implementada por meio da execução do processo da Etapa S12 e do processo da Etapa S13. Quando o controle de aumento de combustível é iniciado, o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível é elevado para ser maior, pelo valor de correção de aumento DX, do que antes do controle de aumento de combustível ser executado. Dessa forma, o valor de correção de aumento DX é um exemplo de "uma quantidade pela qual o limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível é elevado quando a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 fica igual ou mais alta que a temperatura-limite TMPBTH".

[0046] Quando o estado operacional do motor é mudado enquanto o controle de aumento de combustível é executado e a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 se torna menor que a temperatura-limite TMPBTH (NÃO na Etapa S11), o valor de correção de aumento DX é definido como "0 (zero)" (Etapa S15) e o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível se torna igual à quantidade de abastecimento de referência XB (Etapa S13). Isto é, a execução do controle de aumento de combustível é finalizada executando a Etapa S15 em vez da Etapa S12.

[0047] Depois, a operação da presente modalidade será descrita com referência à Figura 4. Quando a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 calculada com base na relação entre a velocidade do motor Ne e o fator de carga do motor é menor que a temperatura-limite TMPBTH (NÃO na Etapa S11), o controle de aumento de combustível não é executado. Nesse caso, visto que o valor de correção de aumento DX é definido como "0 (zero)" (Etapa S15), o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível se torna igual à quantidade de abastecimento de referência XB (Etapa S13). Nesse estado, quando nenhuma correção crescente diferente da correção crescente para a finalidade de reduzir a temperatura do assento da válvula de escape 22 é executada, a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 se torna igual ao limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível (ou seja, a quantidade de abastecimento de referência XB).

[0048] Quando pelo menos um dentre velocidade do motor Ne e fator de carga do motor aumenta e a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 fica igual ou mais alta que a temperatura-limite TMPBTH (SIM na Etapa S11), o controle de aumento de combustível é iniciado (Etapas S12, S13). Isto é, o valor de correção de aumento DX é definido com base na concentração de etanol AL do combustível, na velocidade do motor Ne e no fator de carga do motor, e a soma do valor de correção de aumento DX e da quantidade de abastecimento de referência XB é definido como o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível. A quantidade de abastecimento necessária XR é calculada com base no limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível.

[0049] Nesse momento, quando nenhuma outra correção crescente é executada, a quantidade de abastecimento necessária XR se torna maior do que antes do controle de aumento de combustível ser iniciado devido a um aumento no limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível causada pela execução do controle de aumento de combustível. Isto é, é possível atingir confiavelmente o estado onde a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 é grande, executando o controle de aumento de combustível.

[0050] Por exemplo, quando a razão de separação da injeção não é mudada, o controle de aumento de combustível é executado enquanto combustível é injetado da válvula de injeção da porta 26 e a quantidade de combustível a ser injetada da válvula de injeção da porta 26 é elevada em alguns casos. Nesse caso, a maior parte do combustível injetado da válvula de injeção da porta 26 é vaporizado na porta de entrada 171 e assim a temperatura da mistura de ar-combustível introduzida na câmara de combustão 16 da porta de entrada 171 é reduzida. Isto é, a mistura de ar-combustível com uma temperatura relativamente baixa é introduzida na câmara de combustão 16. Assim, a temperatura na câmara de combustão 16 no estágio de admissão se torna inferior do que quando o controle de aumento de combustível não é executado, isto é, quando o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível não é elevado para ser maior do que a quantidade de abastecimento de referência XB.

[0051] Por exemplo, quando a razão de separação da injeção não é mudada, o controle de aumento de combustível é executado en- quanto combustível é injetado da válvula de injeção de cilindro 27 e a quantidade de combustível a ser injetada da válvula de injeção de cilindro 27 é elevada em alguns casos. Nesse caso, o combustível injetado da válvula de injeção de cilindro 27 é vaporizado na câmara de combustão 16 e assim a temperatura da mistura de ar-combustível contendo o combustível e ar de admissão é reduzida na câmara de combustão 16. Assim, a temperatura na câmara de combustão 16 no estágio de admissão se torna inferior do que a de quando o controle de aumento de combustível não é executado, isto é, quando o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível não é elevado para ser maior do que a quantidade de abastecimento de referência XB.

[0052] Por atingir confiavelmente o estado onde a temperatura na câmara de combustão 16 no estágio de admissão é baixa dessa forma, é possível atingir mais confiavelmente o estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape 22 no estágio de admissão é baixa, do que quando o controle de aumento de combustível não é executado. Isto é, conforme ilustrado na Figura 4, a velocidade de separação da película de óxido do assento da válvula de escape 22 é impedida de aumentar, atingindo confiavelmente o estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape 22 é baixa, isto é, tornando a temperatura real do assento da válvula de escape 22 menos provável de se tornar alta. Dessa forma, mesmo quando a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 aumenta através da execução do controle de aumento de combustível e assim a quantidade de acetaldeído produzido na câmara de combustão 16 aumenta, a película de óxido é impedida de ser facilmente separada do assento da válvula de escape 22 por causa do estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape 22 é baixa é confiavelmente atingida.

[0053] Por outro lado, quando a correção crescente para a finalidade diferente à de reduzir a temperatura real do assento da válvula de escape 22 é executada, a quantidade de abastecimento necessária XR é maior do que o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível de um estágio onde a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 é menor que uma temperatura-limite TMPBTH. Quando a temperatura simulada TMPB fica igual ou mais alta que a temperatura-limite TMPBTH enquanto outra correção crescente é executada dessa forma, o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível se torna maior do que antes da temperatura simulada TMPB se tornar igual a ou mais alta do que a temperatura-limite TMPBTH através da execução do controle de aumento de combustível.

[0054] Entretanto, enquanto outra correção crescente é executada, a quantidade de combustível (= XR) de fato fornecida na câmara de combustão 16 antes do controle de aumento de combustível ser iniciado pode já ser maior do que o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível, que foi elevado pela execução do controle de aumento de combustível. Na presente modalidade, quando a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 é suficientemente grande mesmo antes do controle de aumento de combustível ser iniciado, conforme descrito acima, a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 não é elevada em vez do início do controle de aumento de combustível. Nesse caso, visto que o estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape 22 é baixa é confiavelmente atingido antes do controle de aumento de combustível ser iniciado, a película de óxido é impedida de ser separada do assento da válvula de escape 22 mesmo quando a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 não é elevada.

[0055] De acordo com a configuração e a operação descritas acima, os seguintes efeitos vantajosos podem ser obtidos. (1) Quando a temperatura do assento da válvula de escape 22 é previsto ficar alto, o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível é elevado através da execução do controle de aumento de combustível. Assim, é possível atingir confiavelmente o estado onde a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 é grande. Como um resultado, o estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape 22 é baixa pode ser confiavelmente atingido, e assim a película de óxido é impedida de ser facilmente separada do assento da válvula de escape 22. Pela redução da separação da película de óxido do assento da válvula de escape 22 dessa forma, é possível evitar a redução na resistência à abra-são do assento da válvula de escape 22. (2) Conforme descrito acima, a assento da válvula de admissão 21 também é revestida com uma película de óxido, e a película de óxido provavelmente será separada do assento da válvula de admissão 21 quando a temperatura do assento da válvula de admissão 21 se torna alta. Em vista disso, na presente modalidade, atingindo confiavelmente o estado onde a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 é grande através da execução do controle de aumento de combustível, é possível atingir confiavel-mente o estado onde a temperatura real do assento da válvula de admissão 21 é baixa. Assim, é possível impedir a película de óxido de ser separada do assento da válvula de admissão 21, evitando, assim, a redução na resistência à abrasão do assento da válvula de admissão 21. (3) Na presente modalidade, conforme a concentração de etanol do combustível fica mais alta e conforme a quantidade de ace-taldeído produzido na câmara de combustão 16 fica maior, o limite in- ferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível é elevado por uma maior quantidade através da execução do controle de aumento de combustível. Assim, mesmo quando a quantidade de acetaldeído produzido na câmara de combustão 16 é grande, é possível atingir confiavelmente o estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape 22 é baixa, impedindo assim a película de óxido de ser facilmente separada do assento da válvula de escape 22. (4) Quando pelo menos um dentre a velocidade do motor Ne e o fator de carga do motor reduz mesmo quando o controle de aumento de combustível é executado, a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 reduz. Quando a temperatura simulada TMPB se torna menor que a temperatura-limite TMPBTH, a execução do controle de aumento de combustível termina e o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível é reduzido. Como um resultado, o aumento na quantidade de combustível a ser fornecido na câmara de combustão 16 para a finalidade de impedir a separação da película de óxido termina. Dessa forma, a quantidade de combustível a ser fornecida na câmara de combustão 16 é impedida de ser desnecessariamente elevada e, certamente, é possível reduzir a deterioração da emissão de escape.

[0056] Na presente modalidade, quando a operação na qual a temperatura real do assento da válvula de escape 22 se torna mais alta é realizada no motor 11, o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível é elevado por uma quantidade maior através da execução do controle de aumento de combustível. Assim, no estágio de admissão, visto que o estado onde a temperatura real do assento da válvula de escape 22 é baixa pode ser confiavelmente atingida, é possível melhorar o efeito vantajoso de impedir a película de óxido de ser facilmente separada do assento da válvula de escape 22.

[0057] A modalidade supracitada pode ser modificada nas seguintes modalidades. O motor dotado do dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor pode ser fornecido com combustível que não contém etanol (isto é, combustível contendo apenas gasolina) em vez do combustível misturado com etanol. Quando o motor realiza uma operação na qual o combustível que não contém etanol é utilizado, pode ser determinado que acetaldeído não é produzido na câmara de combustão 16. Dessa forma, o valor de correção de aumento DX pode ser definido a "0 (zero)" independente se a temperatura simulada TMPB do assento da válvula de escape 22 é igual a ou mais alta do que a temperatura-limite TMPBTH.

[0058] Quando o valor de correção de aumento DX é variado dependendo da concentração de etanol AL do combustível, o valor de correção de aumento DX não precisa ser variado dependendo da velocidade do motor Ne. Nesse caso também, é possível obter os efeitos vantajosos equivalentes aos efeitos vantajosos (1) a (4) supracitados.

[0059] Quando o valor de correção de aumento DX é variado dependendo da concentração de etanol AL do combustível, o valor de correção de aumento DX não precisa ser variado dependendo do fator de carga do motor. Nesse caso também, é possível obter os efeitos vantajosos equivalentes aos efeitos vantajosos (1) a (4) supracitados.

[0060] A unidade de cálculo de temperatura do assento 101 pode calcular a temperatura simulada do assento da válvula de escape 22 por um método diferente do método descrito na modalidade supracitada. Por exemplo, a temperatura simulada pode ser calculada com base na temperatura de um refrigerante para resfriar o motor 11 além da velocidade do motor Ne e do fator de carga do motor. Nesse caso, é possível calcular a temperatura simulada mais próxima à temperatura real do assento da válvula de escape 22 do que a calculada pelo método descrito na modalidade supracitada.

[0061] Quando a temperatura simulada é calculada por tal método que a temperatura simulada é variada de forma sensível em resposta à variação no estado operacional do motor 11, um fenômeno fantasma no qual começa e termina o controle de aumento de combustível são repetidos por um período curto pode ocorrer. Dessa forma, uma tem-peratura-limite final que é menor que a temperatura-limite TMPBTH pode ser adicionalmente fornecida como um valor-limite para finalizar o controle de aumento de combustível, além da temperatura-limite TMPBTH que é um valor-limite para iniciar o controle de aumento de combustível. Nesse caso, a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 inicia o controle de aumento de combustível quando a temperatura simulada calculada enquanto o controle de aumento de combustível não é executado fica igual ou mais alta que a tempera-tura-limite TMPBTH, e termina a execução do controle de aumento de combustível quando a temperatura simulada calculada enquanto o controle de aumento de combustível é executado se torna menor que uma temperatura-limite final. Nesse caso, pela definição da temperatura-limite TMPBTH e da temperatura-limite final nos valores apropriados, é possível reduzir a ocorrência do fenômeno fantasma no qual o início e o final do controle de aumento de combustível são repetidos por um período curto.

[0062] O controle de aumento de combustível pode ser finalizado em um período no qual um tempo prescrito esgotou a partir do ponto no tempo no qual a temperatura simulada do assento da válvula de escape 22 fica igual ou mais alta que a temperatura-limite. O período prescrito pode ser fixado a um valor definido antecipadamente, ou pode variar dependendo da concentração de etanol do combustível, da velocidade do motor Ne e do fator de carga do motor.

[0063] Conforme descrito acima, a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 é determinada fazendo uma variedade de correções na quantidade de abastecimento de referência XB. Isto é, a quantidade de fornecimento de combustível pode ser corrigida para uma finalidade diferente de reduzir a temperatura do assento da válvula de escape 22.

[0064] Dessa forma, a unidade de controle de quantidade de abastecimento 103 pode definir a soma da quantidade de abastecimento de referência XB e um valor de correção DY para outra finalidade, como o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível, quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape 22 é menor que a temperatura-limite, isto é, quando o controle de aumento de combustível não é executado. Quando a temperatura simulada fica igual ou mais alta que a temperatura-limite, o valor de correção de aumento DX pode ser adicionado à soma da quantidade de abastecimento de referência XB e o valor de correção DY para a outra finalidade e a soma (= XB + DY + DX) pode ser definido como o limite inferior Xmin da quantidade de fornecimento de combustível. Nesse caso também, é possível fazer o limite inferior Xmin (= XB + DY + DX) da quantidade de fornecimento de combustível durante a execução do controle de aumento de combustível maior do que o limite inferior (= XB + DY) da quantidade de fornecimento de combustível antes do controle de aumento de combustível ser iniciado.

[0065] Com essa configuração, quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape 22 fica igual ou mais alta que a temperatura-limite e o controle de aumento de combustível é iniciado, a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 é elevada para ser maior do que antes da temperatura simulada do assento da válvula de escape 22 ficar igual ou mais alta que a temperatura-limite. Por outro lado, quando uma condição final para finalizar o controle de aumento de combustível é satisfeita enquanto o controle de aumento de combustível é executado e então a execução do con- trole de aumento de combustível termina, a quantidade de combustível de fato fornecida na câmara de combustão 16 é reduzida.

[0066] Quando a concentração de etanol do combustível armazenada no sistema de abastecimento de combustível 40 varia devido a, por exemplo, reabastecimento, a razão ar-combustível varia. Isto é, pelo monitoramento da variação na razão ar-combustível, é possível estimar a concentração de etanol do combustível a ser fornecida na câmara de combustão 16. Dessa forma, a unidade de aquisição de concentração 102 pode ser configurada para adquirir a concentração de etanol do combustível estimando a concentração de etanol do combustível com base na variação na razão ar-combustível.

[0067] O motor dotado de dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor pode ser um motor dotado apenas da válvula de injeção da porta 26 ou pode ser um motor dotado apenas da válvula de injeção de cilindro 27, desde que o motor possa operar no combustível contendo etanol.

REIVINDICAÇÕES

Claims (4)

1. Dispositivo de controle de injeção de combustível para um motor (11), o motor configurado para operar em combustível contendo etanol, e o motor dotado de um assento da válvula de escape (22) revestido com uma película de óxido, o dispositivo de controle de injeção de combustível caracterizado por compreender uma unidade de controle eletrônico (100) configurada para (i) calcular uma temperatura simulada do assento da válvula de escape de modo que (a) a temperatura simulada do assento da válvula de escape seja tão alta quanto uma velocidade do motor, e (b) a temperatura simulada do assento da válvula de escape seja tão alta quanto um fator de carga do motor, (ii) iniciar o controle de aumento de combustível quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape fica igual ou mais alta que uma temperatura-limite, o controle de aumento de combustível sendo um controle para aumentar um valor-limite inferior de uma quantidade de fornecimento de combustível em um valor maior do que o valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape é menor que a temperatura-limite, e a quantidade de fornecimento de combustível sendo uma quantidade de combustível a ser fornecido em um cilindro, (iii) adquirir uma concentração de etanol do combustível, e (iv) controlar a quantidade de fornecimento de combustível de modo que uma quantidade de aumento no valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível é maior que a concentração de etanol do combustível é mais alta, no controle de aumento de combustível.

2. Dispositivo de controle de injeção de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico é configurada para execução final do controle de aumento de combustível quando a temperatura simulada do assento da válvula de escape se tornar inferior à temperatura-limite enquanto o controle de aumento de combustível é executado.

3. Dispositivo de controle de injeção de combustível, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico é configurada para controlar a quantidade de fornecimento de combustível de modo que a quantidade de aumento no valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível seja maior que a velocidade do motor, no controle de aumento de combustível.

4. Dispositivo de controle de injeção de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico é configurada para controlar a quantidade de fornecimento de combustível de modo que a quantidade de aumento no valor-limite inferior da quantidade de fornecimento de combustível seja maior conforme o fator de carga do motor seja maior, no controle de aumento de combustível.