BR102017014723A2 - Dispositivo de controle de sincronismo de ignição para motor de combustão interna - Google Patents

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Shinohara Yoshitsugu
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Abstract

dispositivo de controle de sincronismo de ignição para motor de combustão interna. um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna que inclui: uma unidade de definição configurada para definir um sincronismo de ignição alvo do motor de combustão interna com base em um sincronismo de ignição de referência e um valor de correção de avanço; uma unidade de determinação de início configurada para determinar, com base em uma alteração da concentração de álcool, se o combustível injetado a partir de uma válvula de injeção de combustível começa ou não a trocar de um primeiro combustível para um segundo combustível com uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível; uma unidade de determinação de conclusão configurada para determinar se a troca para o segundo combustível foi ou não concluída; uma unidade de restrição configurada para restringir o valor de correção de avanço durante um período de troca para o valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível ou menor; e uma unidade de cancelamento configurada para cancelar a restrição do valor de correção de avanço após a conclusão da troca ser determinada.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO DE CONTROLE DE SINCRONISMO DE IGNIÇÃO PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA (51) Int. Cl.: F02P 5/14 (30) Prioridade Unionista: 19/07/2016 JP 2016141706 (73) Titular(es): TOYOTA JIDOSHA
KABUSHIKI KAISHA (72) Inventor(es): YOSHITSUGU SHINOHARA (74) Procurador(es): DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (57) Resumo: DISPOSITIVO DE CONTROLE DE SINCRONISMO DE IGNIÇÃO PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. Um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna que inclui: uma unidade de definição configurada para definir um sincronismo de ignição alvo do motor de combustão interna com base em um sincronismo de ignição de referência e um valor de correção de avanço; uma unidade de determinação de início configurada para determinar, com base em uma alteração da concentração de álcool, se o combustível injetado a partir de uma válvula de injeção de combustível começa ou não a trocar de um primeiro combustível para um segundo combustível com uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível; uma unidade de determinação de conclusão configurada para determinar se a troca para o segundo combustível foi ou não concluída; uma unidade de restrição configurada para restringir o valor de correção de avanço durante um período de troca para o valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível ou menor; e uma unidade de cancelamento configurada para cancelar a restrição do (...) a “ s
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE CONTROLE DE SINCRONISMO DE IGNIÇÃO PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
1. Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna.
2. Descrição da Técnica Relacionada [0002] É conhecido um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna o qual pode usar um combustível que contém álcool (por exemplo, refira-se à Publicação de Pedido de Patente Japonesa N°3-141845). Em tal dispositivo de controle de sincronismo de ignição, é calculado o sincronismo de ignição de referência com base no estado operacional do motor de combustão interna e o valor de correção de avanço do sincronismo de ignição é calculado principalmente com base na concentração de álcool no combustível. O valor de correção de avanço é adicionado ao sincronismo de ignição de referência para obter um valor a ser definido como um sincronismo de ignição alvo final. À medida que o sincronismo de ignição é mais avançado, a eficiência do combustível é aumentada ainda mais, embora se torne mais provável que ocorra detonação. À medida que a concentração de álcool do combustível é maior, o número de octanas do combustível também se torna maior, de modo que é menos provável que detonação ocorra. Consequentemente, o valor de correção de avanço é calculado para ser maior à medida que a concentração de álcool é maior. Deste modo, uma eficiência de combustível aprimorada é alcançada dentro da faixa onde a resistência à detonação pode ser assegurada.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0003] A concentração de álcool no combustível é adquirida com
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2/36 um sensor de concentração de álcool. O sensor de concentração de álcool está localizado em uma posição pouco afetada pelo calor do motor de combustão interna. Especificamente, o sensor de concentração de álcool está localizado em uma porção de um tubo de combustível a montante de um tubo de distribuição que fornece combustível para uma válvula de injeção de combustível ou localizado em um depósito de combustível. Portanto, o sensor de concentração de álcool está localizado afastado da válvula de injeção de combustível que realmente injeta o combustível.
[0004] Consequentemente, quando, por exemplo, o combustível usado no motor de combustão interna é trocado de um primeiro combustível com uma baixa concentração de álcool para um segundo combustível com uma elevada concentração de álcool ao reabastecer, o problema a seguir pode ocorrer. Quando o segundo combustível atinge o sensor de concentração de álcool, o primeiro combustível ainda permanece em uma porção do tubo de combustível a jusante do sensor de concentração de álcool e no tubo de distribuição. Portanto, o primeiro combustível é injetado a partir da válvula de injeção de combustível. Neste estado, o valor de correção de avanço pode ser calculado com base em uma concentração de álcool elevada do segundo combustível adquirida com o sensor de concentração de álcool. Como uma consequência, mesmo embora o primeiro combustível seja injetado a partir da válvula de injeção de combustível, pode ser estabelecido um sincronismo de ignição alvo com base no valor de correção de avanço que corresponde à elevada concentração de álcool do segundo combustível, o que pode deteriorar a resistência à detonação.
[0005] Quando o combustível é trocado do primeiro combustível com uma concentração de álcool mais elevada para um terceiro combustível com uma concentração de álcool menor, a resistência à detonação pode se deteriorar em virtude do seguinte motivo. O primeiro
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3/36 combustível ainda restante na proximidade da concentração de álcool pode ser misturado com o terceiro combustível em virtude de vibração do motor de combustão interna ou similar. Como uma consequência, a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool pode se tornar mais elevada do que a baixa concentração de álcool do terceiro combustível. Também na proximidade da válvula de injeção de combustível, o primeiro combustível pode ser misturado com o terceiro combustível, de modo que a concentração de álcool no combustível injetado a partir da válvula de injeção de combustível pode ser menor do que a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool. Neste caso, se o sincronismo de ignição alvo for estabelecido com base no valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool, a concentração de álcool do combustível a injetar pode se tornar menor do que a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool, o que pode resultar em deterioração da resistência à detonação.
[0006] Tanto no caso de troca do primeiro combustível com uma elevada concentração de álcool para o terceiro combustível com uma baixa concentração de álcool quanto e o caso de troca do primeiro combustível com uma baixa concentração de álcool para o terceiro combustível com uma elevada concentração de álcool, é desejável obter uma maior eficiência de combustível e assegurar a resistência à detonação para definir o sincronismo de ignição alvo com base em um valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do terceiro combustível imediatamente após o primeiro combustível ser completamente consumido pela injeção de combustível.
[0007] Consequentemente, a presente invenção fornece um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna que alcança a eficiência de combustível aprimorado ao
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4/36 mesmo tempo em que assegura a resistência à detonação, mesmo quando um combustível é trocado por outro combustível com uma concentração de álcool diferente.
[0008] Um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna, em uma primeira modalidade, o motor de combustão interna sendo configurado para usar um combustível que contém álcool, o dispositivo de controle da ignição incluindo: uma unidade de aquisição de estado operacional configurada para adquirir um estado operacional do motor de combustão interna; uma unidade de aquisição de concentração de álcool configurada para adquirir a concentração de álcool no combustível com base em um sensor de concentração de álcool fornecido a um de um tubo de combustível ou um tanque de combustível, o tubo de combustível sendo configurado para se comunicar com um tubo de distribuição que fornece combustível à válvula de injeção de combustível do motor de combustão interna; uma unidade de cálculo de sincronismo de ignição de referência configurada para calcular um sincronismo de ignição de referência do motor de combustão interna com base no estado operacional; uma unidade de cálculo de valor de correção de avanço configurada para calcular o valor de correção de avanço do sincronismo de ignição, de modo que o valor de avanço de sincronismo de ignição aumenta mais à medida que a concentração de álcool é mais elevada; uma unidade de definição configurada para definir o sincronismo de ignição alvo do motor de combustão interna com base no sincronismo de ignição de referência e no valor de correção de avanço; uma unidade de determinação de início configurada para determinar, com base na alteração na concentração de álcool, se o combustível injetado a partir da válvula de injeção de combustível começa a trocar de um primeiro combustível para um segundo combustível com uma concentração mais elevada de álcool do que o primeiro combustível; uma unidade de deterPetição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 10/121
5/36 minação de conclusão configurada para determinar se o primeiro combustível que permanece no tubo de combustível e no tubo de distribuição foi consumido ou não e se a troca do primeiro combustível para o segundo combustível foi concluída; uma unidade de restrição configurada para restringir o valor de correção de avanço durante um período de troca a partir do momento quando o início da troca é determinado até o momento quando a conclusão da troca é determinada, o valor de correção de avanço correspondendo à concentração de álcool do primeiro combustível ou menor; e uma unidade de cancelamento configurada para cancelar a restrição do valor de correção de avanço após a conclusão da troca ser determinada.
[0009] O valor de correção de avanço durante o período de troca é restrito a um valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível com baixa concentração de álcool ou menor. Consequentemente, a resistência à detonação pode ser assegurada. Após conclusão da troca, a restrição do valor de correção de avanço pode ser cancelada e o sincronismo de ignição alvo é estabelecido com base no valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do segundo combustível. Como um resultado, se torna possível obter uma maior eficiência de combustível, ao mesmo tempo em que assegura a resistência à detonação.
[0010] Um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna configurado para usar um combustível que contém álcool, em uma segunda modalidade, pode ser alcançado por um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna que inclui: uma unidade de aquisição de estado operacional configurada para adquirir o estado operacional do motor de combustão interna; uma unidade de aquisição de concentração de álcool configurada para adquirir a concentração de álcool no combustível com base em um sensor de concentração de álcool fornePetição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 11/121
6/36 cido a um de um tubo de combustível ou um tanque de combustível, o tubo de combustível sendo configurado para se comunicar com um tubo de distribuição que fornece o combustível a uma válvula de injeção de combustível do motor de combustão interna; uma unidade de cálculo de sincronismo de ignição de referência configurada para calcular o sincronismo de ignição de referência do motor de combustão interna com base no estado operacional; uma unidade de cálculo de valor de correção de avanço configurada para calcular o valor de correção de avanço do sincronismo de ignição, de modo que o valor de avanço de sincronismo de ignição aumenta mais à medida que a concentração de álcool é mais elevada; uma unidade de definição configurada para definir o sincronismo de ignição alvo do motor de combustão interna com base no sincronismo de ignição de referência e no valor de correção de avanço; uma unidade de determinação de início configurada para determinar, com base na alteração na concentração de álcool, se o combustível injetado a partir da válvula de injeção de combustível começa a trocar de um primeiro combustível para um terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível; uma unidade de determinação de conclusão configurada para determinar se o primeiro combustível restante no tubo de combustível e no tubo de distribuição foi ou não consumido e se a troca para o terceiro combustível foi concluída; uma unidade de restrição configurada para restringir o valor de correção de avanço durante um período de troca a partir do momento quando o início da troca é determinado até o momento quando a conclusão da troca é determinada, para um valor de correção de avanço no caso em que a concentração de álcool é zero; e uma unidade de cancelamento configurada para cancelar a restrição do valor de correção de avanço após a conclusão da troca ser determinada.
[0011] O valor de correção de avanço durante o período de troca é
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7/36 restrito ao valor de correção de avanço no caso em que a concentração de álcool é zero. Consequentemente, a resistência à detonação pode ser assegurada, mesmo quando o combustível injetado tem uma concentração de álcool menor do que a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool durante o período de troca para o terceiro combustível, o qual tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível. Após a conclusão da troca, a restrição do valor de correção de avanço pode ser cancelada e o sincronismo de ignição alvo é estabelecido com base no valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do terceiro combustível. Como um resultado, se torna possível obter uma eficiência de combustível aprimorada, ao mesmo tempo em que assegura a resistência à detonação.
[0012] A unidade de determinação de conclusão pode adotar uma configuração na qual a conclusão ou não de troca para o segundo combustível ou terceiro combustível é determinada com base em um volume de conteúdo de uma parte do tubo de combustível a jusante do sensor de concentração de álcool e do tubo de distribuição e em um valor integrado da quantidade de injeção de combustível da válvula de injeção de combustível após o início da troca ser determinado.
[0013] No início de troca, o primeiro combustível permanece no tubo de combustível a jusante do sensor de concentração de álcool e no tubo de distribuição. Portanto, o volume de conteúdo de uma porção do tubo de combustível a jusante do sensor de concentração de álcool e do tubo de distribuição é substancialmente idêntico a um volume residual do primeiro combustível no início da troca. O valor integrado da quantidade de injeção de combustível após o início da troca significa uma quantidade de consumo do primeiro combustível restante consumido pela injeção de combustível. Consequentemente, a conclusão da troca é determinada com base no volume residual e na quantiPetição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 13/121
8/36 dade de consumo do primeiro combustível, de modo que a conclusão da troca pode ser determinada com precisão suficiente. A restrição do valor de correção de avanço é cancelada após a conclusão da troca ser determinada com precisão suficiente, conforme descrito acima. Como um resultado, se torna possível definir o sincronismo de ignição alvo com base no valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do segundo combustível ou terceiro combustível. Isto torna possível obter uma eficiência de combustível aprimorada, ao mesmo tempo em que assegura a resistência à detonação. [0014] De acordo com as primeira e segunda modalidades, se torna possível fornecer um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna que alcança eficiência de combustível aprimorada, ao mesmo tempo em que assegura a resistência à detonação, mesmo quando um combustível é trocado por outro combustível com uma concentração de álcool diferente.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] Características, vantagens e significado técnico e industrial de modalidades exemplificativas da invenção serão descritos abaixo com referência aos desenhos anexos, nos quais numerais similares denotam elementos similares e em que:
[0016] a Figura 1 é uma vista de configuração esquemática de um sistema de motor de uma modalidade;
[0017] a Figura 2 é um exemplo de um mapa que prescreve um valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool no combustível;
[0018] a Figura 3 é um fluxograma que ilustra um exemplo de controle de sincronismo de ignição executado por uma ECU;
[0019] a Figura 4 é uma vista esquemática que ilustra uma alteração no sincronismo de ignição alvo no caso onde o primeiro combustível é trocado para o segundo combustível que tem uma concentração
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9/36 de álcool mais elevada do que o primeiro combustível;
[0020] a Figura 5 é um gráfico de tempo que ilustra a alteração na concentração de álcool e alteração no sincronismo de ignição alvo no caso onde o primeiro combustível é trocado para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível;
[0021] a Figura 6 é uma vista esquemática que ilustra o sincronismo de ignição alvo no caso onde o primeiro combustível é trocado pelo terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível; e [0022] a Figura 7 é um gráfico de tempo que ilustra a alteração na concentração de álcool e no sincronismo de ignição alvo no caso onde o primeiro combustível com uma elevada concentração de álcool é trocado pelo terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES [0023] A Figura 1 é uma vista de configuração esquemática de um sistema de motor 1 das presentes modalidades. O sistema de motor 1 inclui uma unidade de controle eletrônico (Electronic Control Unit ECU) 40 e assim por diante configurada para controlar o sincronismo de ignição de um motor 10. O motor 10 é um motor de 4 cilindros em série de tipo ignição comandada que inclui cilindros 11, velas de ignição 17, válvulas de injeção dos coletores 27 e válvulas de injeção dos cilindros 37. O motor 10 é um exemplo de um motor de combustão interna que pode usar gasolina que contém álcool como combustível. A ECU 40 é um exemplo de um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para tal motor de combustão interna.
[0024] As válvulas de injeção dos cilindros 37 e as válvulas de injeção dos coletores 27 injetam combustível nos cilindros 11 e nos coletores de admissão 13, respectivamente. As válvulas de injeção dos
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10/36 cilindros 37 e as válvulas de injeção dos coletores 27 são válvulas ligadesliga de tipo acionamento eletromagnético que regulam a quantidade de injeção de combustível dependendo do período de energização. As velas de ignição 17 executam a ignição por centelha da mistura de combustível-ar em uma câmara de combustão quando uma elevada tensão é aplicada às velas de ignição 17 para descarga de centelha em resposta a um comando proveniente da ECU 40.
[0025] No motor 10, uma passagem de admissão 12 que se comunica com os coletores de admissão 13 e uma passagem de exaustão que se comunica com uma pluralidade de orifícios de exaustão os quais não são ilustrados. Na passagem de admissão 12, um medidos de fluxo de ar 18 e uma válvula de estrangulamento 19 estão localizados em uma direção a partir de um lado a montante para um lado a jusante. A abertura da válvula de estrangulamento 19 é controlada pela ECU 40 com base em uma abertura do pedal do acelerador indicativa de uma quantidade de operação de um pedal de acelerador, de modo que a quantidade de ar de admissão que passa através da passagem de admissão 12 é controlada para ser um valor desejado. O medidor de fluxo de ar 18 transmite para a ECU 40 um sinal de detecção que corresponde à quantidade de ar de admissão que passa através da passagem de admissão 12. Com base na quantidade de ar de admissão, a ECU 40 adquire uma carga do motor 10.
[0026] Cada um dos cilindros 11 traz um pistão, de modo que uma câmara de combustão é definida. A câmara de combustão é aberta e fechada com uma válvula de admissão e uma válvula de exaustão. A pluralidade de pistões são acionados por um virabrequim 14. A válvula de admissão ou a válvula de exaustão é acionada por um eixo de came 15 engrenado com o virabrequim 14. Na proximidade do virabrequim 14, é fornecido um sensor de ângulo de manivela 14a. O sensor de ângulo de manivela 14a emite para a ECU 40 um sinal de detecção
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11/36 que corresponde a um ângulo de rotação do virabrequim 14 e a ECU 40, deste modo, adquire a velocidade do motor 10.
[0027] O reservatório de combustível 21 armazena um combustível que contém álcool em uma dada proporção. O tanque de combustível 21 tem uma bomba de baixa pressão 22 localizada no mesmo para pressurizar e, deste modo, descarregar o combustível em um tubo de baixa pressão 25. Um lado a jusante do tubo de baixa pressão 25 se comunica com um tubo de distribuição de baixa pressão 26 que fornece o combustível fornecido a partir do tubo de baixa pressão 25 para as válvulas de injeção dos coletores 27. Um tubo derivado 25a que se ramifica a partir do tubo de baixa pressão 25 está conectado a uma bomba de alta pressão 31. Um lado a jusante da bomba de alta pressão 31 está conectado a um tubo de alta pressão 35. Uma porção a jusante do tubo de alta pressão 35 se comunica com um tubo de distribuição de alta pressão 36 que fornece às válvulas de injeção dos cilindros 37 um combustível em alta pressão fornecido a partir do tubo de alta pressão 35. Portanto, o tubo de baixa pressão 25, o tubo derivado 25a e o tubo de alta pressão 35 são exemplos do tubo de combustível que se comunica com o tubo de distribuição de baixa pressão 26 e o tubo de distribuição de alta pressão 36 que fornecem combustível às válvulas de injeção dos coletores 27 e válvulas de injeção dos cilindros 37 do motor 10. O tubo de alta pressão 35 é dotado de uma válvula de retenção 34.
[0028] No lado a montante do tubo de baixa pressão 25, um sensor de concentração de álcool 24 está localizado para detectar a concentração de álcool no combustível que passa através do tubo de baixa pressão 25. O sensor de concentração de álcool 24 envia para a ECU 40 um sinal de detecção que corresponde à concentração de álcool no combustível. Consequentemente, a ECU 40 adquire a concentração de álcool no combustível. O sensor de concentração de álcool
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12/36 é de um tipo capacitância que detecta a concentração de álcool no combustível ao detectar a diferença na capacidade indutiva específica. No entanto, o sensor de concentração de álcool 24 não está limitado ao mesmo. O sensor de concentração de álcool 24 está localizado fora de um compartimento do motor de modo a evitar a influência do calor proveniente do motor 10.
[0029] Na bomba de alta pressão 31, uma câmara de compressão 31a é definida pelo pistão 31p que desliza dentro de um alojamento de bomba 31h, o qual aumenta e diminui a capacidade da câmara de compressão 31a. O pistão 31p engrena com um elevador seguidor 31f pressionado por uma mola 31g para o lado de um came CP montado sobre um eixo de came 15. O eixo de came 15 engrena com o virabrequim 14 através de uma corrente. A ECU 40 controla uma válvula solenoide 32 fornecida em uma porção de admissão da câmara de compressão 31a. Quando ativada, a válvula solenoide 32 desconecta o tubo derivado 25a e a câmara de compressão 31a. Em um estado não energizado, a válvula solenoide 32 permite comunicação entre o tubo derivado 25a e a câmara de compressão 31a.
[0030] Na bomba de alta pressão 31, o combustível é pressurizado para uma pressão elevada e é descarregado para o tubo de alta pressão 35, conforme descrito abaixo. Quando a válvula solenoide 32 está em um estado aberto, a capacidade da câmara de compressão 31a aumenta. Como um resultado, a câmara de compressão 31a é enchida com o combustível do tubo derivado 25a. Em seguida, a válvula solenoide 32 é colocada em um estado fechado, de modo que a capacidade da câmara de compressão 31a diminui. Como um resultado, o combustível é pressurizado na câmara de compressão 31a. Em seguida, quando a força da pressão de combustível na câmara de compressão 31a se torna maior do que a soma da força de pressão da mola da válvula de retenção 34 e a força de pressão de combustível no tubo de
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13/36 alta pressão 35 enquanto a válvula solenoide 32 está no estado fechado, a válvula de retenção 34 abre. Como um resultado, combustível pressurizado é fornecido ao tubo de alta pressão 35 e ao tubo de distribuição de alta pressão 36.
[0031] A 40 ECU inclui uma unidade central de processamento (Central Processing Unit - CPU), uma memória de leitura apenas (Read Only Memory - ROM) e uma memória de acesso aleatório (Random Access Memory - RAM). A ECU 40 executa o controle de sincronismo de ignição descrito posteriormente de acordo com um programa de controle pré-armazenado na ROM com base em informação tal como informação proveniente de sensores e informação pré-armazenada na ROM. O controle é executado por uma unidade de aquisição de estado operacional, uma unidade de aquisição de concentração de álcool, uma unidade de cálculo de sincronismo de ignição de referência, uma unidade de cálculo de valor de correção de avanço, uma unidade de definição, uma unidade de determinação de início, uma unidade de determinação de conclusão, uma unidade de restrição e uma unidade de cancelamento que são funcionalmente implementadas pela CPU, pela ROM e pela RAM. Detalhes do controle serão descritos posteriormente.
[0032] A ECU 40 alterna as válvulas de injeção usadas para injeção do combustível com base no estado operacional do motor 10. Por exemplo, combustível é injetado a partir das válvulas de injeção dos coletores 27 apenas quando o motor 10 está em uma baixa carga e baixa velocidade. Combustível é injetado tanto a partir das válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37 quando o motor 10 está em um estado de baixa carga e velocidade média. Combustível é injetado a partir das válvulas de injeção dos cilindros 37 apenas quando o combustível está em um estado de alta carga e alta velocidade. A ROM da ECU 40 armazena tal mapa que
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14/36 prescreve as quantidades de injeção de combustível tanto das válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37 de acordo com o estado operacional do motor 10.
[0033] A 40 ECU define um sincronismo de ignição alvo, o qual é um sincronismo de ignição para inflamar a mistura de combustível e ar, e controla a tensão aplicada à vela de ignição 17, de modo que a mistura de combustível e ar é inflamada no sincronismo de ignição alvo. O sincronismo de ignição alvo é um valor obtido por meio de adição de um valor de correção de avanço a um sincronismo de ignição de referência. O sincronismo de ignição de referência é calculado pela ECU 40, de um ponto de vista de assegurar a produtividade do motor 10, de modo a obter um sincronismo de ignição que pode fornecer uma produtividade máxima do motor de combustão interna (assim denominado um avanço mínimo para melhor torque (Minimum Best Torque - MBT)) com base no estado operacional do motor 10, isto é, com base na carga e velocidade do motor 10 para ser específico. Ambos o valor de correção de avanço e o sincronismo de ignição de referência são calculados com um ângulo de manivela.
[0034] A Figura 2 é um exemplo de um mapa pré-armazenado na ROM da ECU 40, o mapa prescrevendo o valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool no combustível. O valor de correção de avanço é um valor de correção para corrigir o sincronismo de ignição de alvo para um lado de avanço de modo a maximizar a eficiência de combustível dentro da faixa na qual não ocorre detonação. Aqui, à medida que o sincronismo de ignição está mais avançado, a eficiência de combustível é ainda mais aprimorada, embora a resistência à detonação seja deteriorada. Além disso, à medida que a concentração de álcool no combustível é mais elevada, o número de octanas do combustível se torna mais elevado, de modo que a resistência à detonação se torna mais suficiente. Consequentemente, conforme
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15/36 ilustrado no mapa da Figura 2, o valor de correção de avanço é calculado para ser maior à medida que a concentração de álcool é maior. Isto é, uma vez que a concentração de álcool é maior, é estabelecido um sincronismo de ignição de alvo mais avançado, de modo que é obtida uma eficiência de combustível aprimorada, ao mesmo tempo em que a resistência à detonação é assegurada. A concentração de álcool no combustível é adquirida com o sensor de concentração de álcool 24. O valor de correção de avanço pode ser calculado considerando não apenas a concentração de álcool, mas também outras condições, tal como a temperatura da água de refrigeração do motor 10. No entanto, uma vez que o controle de sincronismo de ignição descrito nesta modalidade envolve apenas a concentração de álcool, são assumidas outras condições constantes. A ECU 40 pode calcular o valor de correção de avanço através de outra forma que não com base em um mapa conforme ilustrado na Figura 2, mas por uma expressão de cálculo.
[0035] Aqui, quando o combustível injetado a partir das válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37 troca do primeiro combustível para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool diferente do primeiro combustível em virtude de reabastecimento ou similar, a ECU 40 executa o controle de sincronismo de ignição que alcança eficiência de combustível aprimorada, ao mesmo tempo em que assegura a resistência à detonação. No controle de sincronismo de ignição, o valor de correção de avanço durante um período de troca desde o início até conclusão de troca do primeiro combustível para o segundo combustível é restringido de modo a suprimir a deterioração da resistência à detonação. Além disso, o tempo de conclusão de troca para o segundo combustível é determinado com precisão suficiente, de modo que eficiência de combustível aprimorada é alcançada, ao mesmo tempo em que a resistência à detonação é
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16/36 assegurada.
[0036] Primeiro, é feita uma descrição sobre a determinação do início de troca. Quando um novo segundo combustível é fornecido ao tanque de combustível 21 em virtude de reabastecimento e o segundo combustível é bombeado para o sensor de concentração de álcool 24 pela bomba de baixa pressão 22, a concentração de álcool que a ECU 40 adquire com base no sensor de concentração de álcool 24 muda. Quando a quantidade de alteração da concentração de álcool é igual ou maior do que um valor predeterminado, a ECU 40 determina que a troca do primeiro combustível para o segundo combustível foi iniciada.
[0037] É fornecida agora uma descrição sobre a determinação de conclusão de troca. A conclusão de troca é determinada com base em um valor integrado das quantidades de injeção de combustível das válvulas de injeção dos coletores 27 e válvulas de injeção dos cilindros 37 após o início de troca ser determinado, e com base no volume de conteúdo a, β e γ em cada trajeto de uma seção AB, uma seção BC e uma seção BD, os quais são trajetos de tubulação para transportar o combustível bombeado.
[0038] Conforme descrito no precedente, as quantidades de injeção de combustível das válvulas de injeção dos coletores 27 e as válvulas de injeção dos cilindros 37 são cada uma prescritas de acordo com o estado operacional do motor 10. Deste modo, o valor integrado das quantidades de injeção de combustível é calculável ao adicionar as quantidades de injeção de combustível das válvulas de injeção dos coletores 27 e válvulas de injeção dos cilindros 37 na ordem após o início da troca ser determinado.
[0039] Conforme ilustrado na Figura 1, a seção AB se estende a partir de um ponto de sensor A onde o sensor de concentração de álcool 24 está localizado no tubo de baixa pressão 25 até um ponto de
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17/36 ramificação B onde o tubo derivado 25a se ramifica a partir do tubo de baixa pressão 25. A seção BC se estende do ponto de ramificação B até um ponto C na extremidade a jusante do tubo de distribuição de baixa pressão 26. A seção BD se estende a partir do ponto de ramificação B até um ponto D na extremidade a jusante do tubo de distribuição de alta pressão 36. O volume de conteúdo a é a soma dos volumes de conteúdo do tubo de baixa pressão 25 na seção AB. O volume de conteúdo β é a soma dos volumes de conteúdo do tubo de baixa pressão 25 e do tubo de distribuição de baixa pressão 26 na seção BC. O volume do conteúdo γ é uma soma dos volumes de conteúdo do tubo derivado 25a, da câmara de compressão 31a da bomba de alta pressão 31, do tubo de alta pressão 35 e do tubo de distribuição de alta pressão 36 na seção BD. Uma vez que o volume de conteúdo da câmara de compressão 31a muda com a subida e descida do pistão 31p, um valor médio do volume de conteúdo da câmara de compressão 31a é usado, por exemplo. Os volumes de conteúdo a, β e γ são adquiridos por um experimento antecipadamente e são armazenados na ROM da ECU 40.
[0040] Quando é determinado que a troca é iniciada, o primeiro combustível permanece nas seções AB, BC e BD. O volume residual é substancialmente igual ao valor total do volume de conteúdo a, β e γ. O valor integrado das quantidades de injeção de combustível das válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37 após o início da troca é substancialmente igual à quantidade de consumo do primeiro combustível restante consumido pela injeção de combustível. Portanto, pode-se presumir que o primeiro combustível restante nos trajetos foram completamente consumidos e, deste modo, a troca é feita diretamente no momento quando o valor total dos volumes de conteúdo a, β e γ coincide com a quantidade de consumo do primeiro combustível restante.
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18/36 [0041] Embora o primeiro combustível restante na seção AB seja consumido tanto pelas válvulas de injeção dos coletores 27 quanto as válvulas de injeção dos cilindros 37, o primeiro combustível restante na seção AC dificilmente é consumido pelas válvulas de injeção dos cilindros 37, mas é consumido pelas válvulas de injeção dos coletores 27. O primeiro combustível restante na seção BD também é pouco consumido pelas válvulas de injeção dos coletores 27, mas é consumido pelas válvulas de injeção dos cilindros 37. Consequentemente, quando as condições a seguir são satisfeitas, é determinado que a troca foi concluída. A primeira condição é que o valor integrado das quantidades de injeção de combustível da válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37 após o início da troca determinado se torne igual a ou maior do que o volume de conteúdo a. Uma segunda condição é que o valor integrado da quantidade de injeção de combustível da válvulas de injeção dos coletores 27 após a primeira condição ser satisfeita se torne igual a ou maior do que o volume de conteúdo β. Uma terceira condição é que o valor integrado da quantidade de injeção de combustível das válvulas de injeção dos cilindros 37 após a primeira condição ser satisfeita se torne igual a ou maior do que o volume de conteúdo γ. Quando as primeira, segunda e terceira condições são satisfeitas, é determinado que a troca está concluída. [0042] Pode haver um caso onde foi determinado que a troca para o segundo combustível foi iniciada enquanto a injeção de combustível era feita apenas a partir da válvulas de injeção dos coletores 27, dependendo do estado operacional do motor 10, conforme descrito antes. Neste caso, à medida em que as válvulas de injeção dos cilindros 37 param, o primeiro combustível permanece na seção BD. Mesmo neste caso, a conclusão da troca é determinada quando as primeira, segunda e terceira condições mencionadas são satisfeitas à medida que o estado operacional do motor 10 é trocado e a injeção a partir
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19/36 das válvulas de injeção dos cilindros 37 é iniciada após o início da troca ser determinado. Isto é, mesmo neste caso, quando o primeiro combustível restante nas seções AB, BC e BD é completamente consumido, a conclusão da troca é determinada.
[0043] Isto também se aplica ao caso onde o início da troca é determinado enquanto a injeção de combustível é realizada apenas a partir das válvulas de injeção dos cilindros 37. Neste caso, à medida em que as válvulas de injeção dos coletores 27 param, o primeiro combustível permanece na seção BC. Mesmo neste caso, a conclusão de troca é determinada quando as primeira, segunda e terceira condições supracitadas são satisfeitas à medida que o estado operacional do motor 10 está trocado e injeção a partir das válvulas de injeção dos coletores 27 é iniciada após o início da troca ser determinado.
[0044] No caso onde a injeção de combustível é feita apenas a partir de uma das válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37, quando o início da troca é determinado conforme descrito antes, a ECU 40 pode mudar temporariamente do mapa de injeção normal, o qual prescreve cada quantidade de injeção de combustível a partir da válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37 em operação normal, para um mapa de injeção transitório para uma faixa de operação ampliada na qual a injeção de combustível é realizada tanto a partir das válvulas de injeção dos coletores 27 quanto das válvulas de injeção dos cilindros 37. Como um resultado, o primeiro combustível pode ser consumido tanto pelas válvulas de injeção dos coletores 27 quanto pelas válvulas de injeção dos cilindros 37, de modo que a troca para o segundo combustível pode ser concluída em um estágio precoce.
[0045] Com base no exposto, será descrito o controle de ignição executado pela ECU 40. A Figura 3 é um fluxograma que ilustra um exemplo do controle de ignição executado pela ECU 40. A ECU 40
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20/36 executa repetidamente o controle de sincronismo de ignição em cada tempo predeterminado.
[0046] A ECU 40 adquire a carga e velocidade indicativas do estado operacional do motor 10 com base em sinais enviados pelo medidor de fluxo de ar 18 e o sensor de ângulo de manivela 14a (etapa S1). O processamento da etapa S1 e a etapa S10 descrita depois é um exemplo do processamento executado pela unidade de aquisição de estado operacional configurada para adquirir o estado operacional do motor 10.
[0047] Em seguida, a ECU 40 adquire a concentração de álcool no combustível com base em um sinal enviado a partir do sensor de concentração de álcool 24 (etapa S2). O processamento da etapa S2 é um exemplo do processamento executado pela unidade de aquisição de concentração de álcool configurada para obter a concentração de álcool no combustível com base no sensor de concentração de álcool 24 fornecida no tubo de baixa pressão 25, o qual se comunica com o tubo de distribuição de baixa pressão 26 e o tubo de distribuição de alta pressão 36 configurado para fornecer o combustível para as válvulas de injeção dos coletores 27 e as válvulas de injeção dos cilindros 37 do motor 10, respectivamente.
[0048] Em seguida, a ECU 40 calcula um sincronismo de ignição de referência que corresponde ao estado operacional do motor 10 adquirido (etapa S3) e calcula um valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool adquirida (etapa S4). O processamento da etapa S3 e da etapa S11 descrita depois é um exemplo do processamento executado pela unidade de cálculo de sincronismo de ignição de referência configurada para calcular o sincronismo de ignição de referência do motor 10 com base no estado operacional. O processamento da etapa S4 é um exemplo do processamento executado pela unidade de cálculo de valor de correção de avanço configuPetição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 26/121
21/36 rada para calcular o valor de correção de avanço do sincronismo de ignição, de modo que o valor de avanço do sincronismo de ignição aumenta mais à medida que a concentração de álcool é maior.
[0049] Em seguida, a ECU 40 determina se a troca do primeiro combustível para o segundo combustível ou terceiro combustível que tem uma concentração de álcool diferente do primeiro combustível é iniciada ou não (etapa S5). Especificamente, se a diferença entre a concentração de álcool adquirida pelo sensor de concentração de álcool 24 neste momento e a última vez que a concentração de álcool foi adquirida, isto é, um valor de alteração na concentração de álcool, é igual a ou maior do que um valor predeterminado, é determinado que a troca para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível foi iniciada. O valor predeterminado é pré-armazenado na ROM da ECU 40. Quando o resultado da determinação é negativo, a ECU 40 define um valor obtido pela soma do valor de correção de avanço para o sincronismo de ignição de referência calculado como um sincronismo de ignição alvo (etapa S6). Como uma consequência, mesmo quando o combustível não é trocado, uma eficiência de combustível aprimorada é atingida, ao mesmo tempo em que a resistência à detonação é assegurada. O processamento da etapa S6 e da etapa S12 descrita depois é um exemplo do processamento executado pela unidade de definição configurada para definir o ponto de ignição alvo do motor 10 com base no sincronismo de ignição de referência e o valor de correção de avanço. [0050] Quando uma determinação positiva é feita na etapa S5, a ECU 40 determina se o primeiro combustível é trocado ou não para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível com base na diferença entre a concentração de álcool adquirida neste momento e a concentração de álcool adquirida pela última vez (etapa S7). Quando a concentração de
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22/36 álcool adquirida neste momento é maior do que a concentração de álcool adquirida pela última vez, a determinação feita é positiva. Quando a concentração de álcool adquirida neste momento é menor do que a concentração de álcool adquirida pela última vez, a determinação feita é negativa. O processamento das etapas S5 e S7 é um exemplo do processamento executado pela unidade de determinação de início configurada para determinar se o combustível injetado a partir da válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37 começa a trocar ou não do primeiro combustível para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível, com base na alteração na concentração de álcool. Quando o resultado da determinação na etapa S7 é negativo, isto significa que o primeiro combustível trocou para o terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível. Consequentemente, o processamento da etapa S7 também corresponde a um exemplo do processamento executado pela unidade de determinação de início configurada para determinar, com base na alteração da concentração de álcool, se o combustível injetado a partir da válvulas de injeção dos coletores 27 e das válvulas de injeção dos cilindros 37 começa ou não a trocar do primeiro combustível para o terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível.
[0051] Quando uma determinação positiva é feita na etapa S7, isto é, quando o primeiro combustível é trocado para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível, a ECU 40 restringe o valor de correção de avanço de um valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível calculada na etapa S4, antes que o início de troca seja determinado (etapa S8). O processamento da etapa S8 é um exemplo do processamento executado pela unidade de
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23/36 restrição configurada para restringir o valor de correção de avanço durante um período de troca a partir do momento em que o início de troca é determinado até o momento em que a conclusão de troca é determinada para o valor de correção avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível ou menor.
[0052] Quando uma determinação negativa é feita na etapa S7, isto é, quando o primeiro combustível é trocado para o terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível, a ECU 40 restringe o valor de correção de avanço para um valor mínimo pré-armazenado na ROM da ECU 40 (etapa S9). O valor mínimo é aqui um valor de correção de avanço que corresponde ao caso onde a concentração de álcool no combustível é zero. O processamento da etapa S9 é um exemplo do processamento executado pela unidade de restrição configurada para restringir o valor de correção de avanço durante o período de troca a partir do momento em que o início de troca é determinado até o momento em que a conclusão de troca é determinada para o valor de correção de avanço que corresponde ao caso onde a concentração de álcool é zero. A proporção para tal restrição do valor de correção de avanço será descrita depois. [0053] Em seguida, a ECU 40 adquire o estado operacional do motor 10 (etapa S10) novamente e calcula um sincronismo de ignição de referência com base no estado operacional adquirido (etapa S11). A ECU 40, então, adiciona um valor de correção de avanço restrito ao sincronismo de ignição de referência calculado e define o valor obtido como um sincronismo de ignição alvo (etapa S12).
[0054] Em seguida, a ECU 40 determina se a troca para o segundo combustível ou o terceiro combustível foi ou não concluída (etapa S13). Quando o resultado da determinação é negativo, o processamento subsequente para a etapa S10 é repetido mais uma vez, isto é, o valor de correção de avanço é restringido durante o período de troca
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24/36 após o início da troca e antes de conclusão de troca. Quando o resultado da determinação é positivo na etapa S13, isto é, a conclusão de troca é determinada, a ECU 40 cancela a restrição supracitada do valor de correção de avanço (etapa S14) e executa o processamento subsequente para a etapa S1 novamente. Consequentemente, após a conclusão de troca, o sincronismo de ignição alvo é calculado com base no valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do segundo combustível. Como um resultado, se torna possível obter eficiência aprimorada de combustível, ao mesmo tempo em que assegura a resistência à detonação. O processamento da etapa S14 é um exemplo do processamento executado pela unidade de cancelamento configurada para cancelar a restrição do valor de correção de avanço após determinar que a troca foi concluída.
[0055] Em seguida, uma descrição específica é feita sobre o sincronismo de ignição alvo definido no caso onde o primeiro combustível é trocado para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível. A descrição a seguir se baseia no pressuposto de que o combustível é injetado de forma contínua tanto a partir das válvulas de injeção dos coletores 27 e quanto das válvulas de injeção dos cilindros 37.
[0056] A Figura 4 é uma vista esquemática que ilustra a alteração no sincronismo de ignição alvo no caso onde o primeiro combustível é trocado para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível. O eixo vertical representa o sincronismo de ignição alvo. O sincronismo de ignição alvo é avançado mais quanto mais elevado no eixo vertical. Conforme ilustrado na Figura 4, antes do início de troca, o sincronismo de ignição alvo é definido com base no valor de correção de avanço que corresponde a uma baixa concentração de álcool do primeiro combustível (etapas S1 a S6). Durante o período de troca, o sincronismo de ignição
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25/36 alvo é definido com o valor de correção de avanço estando restrito ao valor de correção avanço que corresponde à baixa concentração de álcool do primeiro combustível calculada antes do início de troca (etapas S8, S10 a S12). Após conclusão de troca, a restrição do valor de correção de avanço é cancelada (etapa S14) e o sincronismo de ignição alvo é calculado com base no valor de correção de avanço que corresponde à elevada concentração de álcool do segundo combustível (etapas S1 a S6).
[0057] A Figura 5 é um gráfico que ilustra a alteração na concentração de álcool e a alteração no sincronismo de ignição alvo no caso onde o primeiro combustível é trocado para o segundo combustível que tem uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível. Um segmento de reta D1 é uma linha sólida que representa a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool 24. Um segmento de reta D2 é uma linha tracejada que representa a concentração de álcool no combustível na proximidade das válvulas de injeção dos coletores 27, por exemplo. Na Figura 5, a concentração de álcool no combustível na proximidade das válvulas de injeção dos coletores 27 é ilustrada em contraste com a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool 24. A razão pela qual a concentração de álcool no combustível fora da proximidade das válvulas de injeção dos cilindros 37, mas na proximidade das válvulas de injeção dos coletores 27 é ilustrada é conforme mostrado abaixo. Quando a injeção de combustível é realizada tanto a partir das válvulas injeção dos coletores 27 quanto das válvulas de injeção dos cilindros 37, a quantidade de injeção de combustível das válvulas de injeção dos coletores 27 geralmente é menor. Consequentemente, mesmo levando em consideração a diferença entre o volume de conteúdo β na seção BC e o volume de conteúdo γ na seção BD, pode ser determinado que o primeiro combustível já foi completamente
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26/36 consumido pelas válvulas de injeção dos cilindros 37 na seção BD e, portanto, a troca já foi concluída no momento em que a concentração de álcool no combustível na proximidade da válvulas de injeção dos coletores 27 se torna igual à elevada concentração de álcool do segundo combustível.
[0058] Embora a elevada concentração de álcool do segundo combustível seja imediatamente detectada, conforme indicado pelo segmento de reta D1, a concentração de álcool no combustível na proximidade da válvulas de injeção dos coletores 27 muda gradualmente durante o período de troca, conforme indicado pela segmento de reta D2. Isto se deve ao fato de que, durante o período de troca, o segundo combustível é consumido pela válvulas de injeção dos coletores 27, enquanto que parte do segundo combustível é misturada no primeiro combustível na proximidade das válvulas de injeção dos coletores 27.
[0059] O segmento de reta T1 é uma linha sólida que representa um sincronismo de ignição alvo controlado nesta modalidade. O segmento de reta T1 representa a alteração no sincronismo de ignição alvo no caso onde o valor de correção de avanço durante o período de troca é restrito ao valor de correção de avanço que corresponde à baixa concentração de álcool do primeiro combustível, conforme descrito anteriormente. O segmento de reta T2 representa a alteração no sincronismo de ignição alvo na qual o valor de correção de avanço é calculado com base na elevada concentração de álcool do segundo combustível adquirida com o sensor de concentração de álcool 24 sem a restrição supracitada do valor de correção de avanço. A razão pela qual os segmentos de reta T1,T2 flutuam ligeiramente ao longo de toda a linha de tempo não é porque o valor de correção de avanço flutua, mas porque o sincronismo de ignição de referência flutua com base na alteração do estado operacional do motor 10, o que resulta em
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27/36 flutuação do sincronismo de ignição alvo.
[0060] Conforme indicado pelo segmento de reta T2, o valor de correção de avanço que corresponde à elevada concentração de álcool do segundo combustível é calculado imediatamente após o início da troca e o sincronismo de ignição alvo é definido com o valor de correção de avanço calculado. No entanto, durante o período de troca, o primeiro combustível permanece em locais tal como o tubo de baixa pressão 25. Consequentemente, uma vez que o sincronismo de ignição alvo é definido para um lado mais avançado do que o sincronismo de ignição alvo que corresponde à baixa concentração de álcool do primeiro combustível realmente injetado a partir das válvulas de injeção dos coletores 27, conforme indicado pelo segmento de reta T2, a resistência à detonação pode ser deteriorada.
[0061] Contrariamente a isto, conforme indicado pelo segmento de reta T1 ou na Figura 4, o valor de correção de avanço durante o período de troca é restrito ao valor de correção de avanço que corresponde à baixa concentração de álcool do primeiro combustível antes do início de troca. Como um resultado, a deterioração da resistência à detonação conforme descrito antes é suprimida. Após conclusão da troca, o valor de correção de avanço que corresponde à elevada concentração de álcool do segundo combustível a ser realmente injetado é calculada e o sincronismo de ignição alvo é definido com base no mesmo. Isto torna possível atingir uma eficiência aprimorada de combustível, ao mesmo tempo em que assegura a resistência à detonação.
[0062] Em seguida, é feita uma descrição específica do sincronismo de ignição alvo definido no caso onde o primeiro combustível é trocado para o terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível. A Figura 6 é uma vista esquemática que ilustra o sincronismo de ignição alvo no caso onde o primeiro combustível é trocado para o terceiro combustível que é tem
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28/36 uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível. Conforme ilustrado na Figura 6, antes do início de troca, o sincronismo de ignição alvo é definido com base no valor de correção de avanço que corresponde à elevada concentração de álcool do primeiro combustível (etapas S1 a S6). Durante o período de troca, o valor de correção de avanço é restringido a um valor mínimo com o qual o sincronismo de ignição alvo é definido (etapas S9 a S12). Após conclusão de troca, a restrição do valor de correção de avanço é cancelada (etapa S14) e o sincronismo de ignição alvo é calculado com base no valor de correção de avanço que corresponde à baixa concentração de álcool do terceiro combustível (etapas S1 a S6).
[0063] A Figura 7 é um gráfico que ilustra a variação na concentração de álcool e no sincronismo de ignição alvo no caso onde o primeiro combustível é trocado para o terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível. Um segmento de reta D3 é uma linha sólida que representa a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool 24. Um segmento de reta D4 é uma linha tracejada que representa a concentração de álcool no combustível na proximidade das válvulas de injeção dos coletores 27, por exemplo. Em virtude da mesma razão como no caso dos segmentos de reta D1, D2, o segmento de reta D3 indica que a concentração de álcool no combustível de baixa concentração é imediatamente detectada, enquanto que o segmento de reta D4 indica que a concentração de álcool gradualmente para baixo durante o período de troca.
[0064] Um segmento de reta T3 é uma linha sólida que representa um sincronismo de ignição alvo controlado nesta modalidade. O segmento de reta T3 representa a variação no sincronismo de ignição alvo no caso onde o valor de correção de avanço durante o período de troca está restrito a um valor mínimo e, após conclusão da troca, um vaPetição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 34/121
29/36 lor de correção de avanço que corresponde à baixa concentração de álcool do terceiro combustível é calculado. Um segmento de reta T4 representa a variação no sincronismo de ignição alvo no caso onde o valor de correção de avanço durante o período de troca é restrito a um valor mínimo e, mesmo após conclusão da troca, o valor de correção de avanço ainda está restrito ao valor mínimo dentro um período prescrito.
[0065] Conforme indicado pelo segmento de reta T3, durante o período de troca, o valor de correção de avanço é restringido a um valor mínimo. A razão desse fato é conforme mostrado abaixo. Por exemplo, durante o período de troca, o valor de correção de avanço pode ser restringido ao valor de correção de avanço que corresponde à baixa concentração de álcool do terceiro combustível adquirida com o sensor de concentração de álcool 24. No entanto, quando o primeiro combustível é trocado para o terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível, o primeiro combustível e o terceiro de combustível podem ser misturados na proximidade do sensor de concentração de álcool 24 em virtude de fatores tais como a vibração proveniente do motor 10 ou da superfície de uma estrada e o ângulo de inclinação da superfície da estrada. Como uma consequência, a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool 24 pode se tornar maior do que a baixa concentração de álcool do terceiro combustível. Também neste caso, o terceiro combustível pode ser misturado com o primeiro combustível no tubo de distribuição de baixa pressão 26 e no tubo de distribuição de alta pressão 36, de modo que a concentração de álcool do combustível no tubo de distribuição de baixa pressão 26 e no tubo de distribuição de alta pressão 36 pode se tornar menor do que a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool 24. Consequentemente, quando o sincronismo de ignição alvo é definido com
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30/36 base no valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool maior do que uma baixa concentração de álcool real do terceiro combustível, o combustível injetado tem uma concentração de álcool menor do que a concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool 24, o que pode provocar deterioração na resistência à detonação. Consequentemente, na presente modalidade, a resistência à detonação é assegurada ao restringir o valor de correção de avanço para um valor mínimo durante o período de troca no caso onde o primeiro combustível é trocado para o terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível.
[0066] Quando o valor de correção de avanço é restringido a um valor mínimo, mesmo após conclusão de troca conforme indicado pelo segmento de reta T4, se torna impossível definir o sincronismo de ignição alvo com base no valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do combustível após conclusão da troca. Como um resultado, uma eficiência aprimorada de combustível não pode ser alcançada. Pelo contrário, quando o sincronismo de ignição alvo é definido com base no valor de correção de avanço que corresponde à baixa concentração de álcool do terceiro combustível adquirida com o sensor de concentração de álcool 24 após conclusão da troca, conforme indicado pelo segmento de reta T3 e a Figura 6, eficiência aprimorada de combustível é alcançada na faixa onde detonação não ocorre.
[0067] Embora as modalidades da presente invenção tenham sido descritas em detalhes, a presente invenção não está limitada a tais modalidades específicas. Várias modificações e alterações podem ser feitas sem se afastar do âmbito da presente invenção.
[0068] Na modalidade descrita no precedente, o motor 10 inclui tanto as válvulas de injeção dos coletores 27 quanto as válvulas de
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31/36 injeção dos cilindros 37. No entanto, a presente invenção não está limitada às mesmas. Por exemplo, no caso de um motor que inclui apenas as válvulas de injeção dos coletores 27, a conclusão de troca é determinada quando um valor integrado da quantidade de injeção de combustível da válvulas de injeção dos coletores 27 após o início de troca ser determinado se torna igual a ou maior do que os volumes de conteúdo a, β das seções AB e BC. Isto também se aplica ao caso de um motor que inclui apenas as válvulas de injeção dos cilindros 37. Neste caso, a conclusão de troca é determinada quando um valor integrado da quantidade de injeção de combustível das válvulas de injeção dos cilindros 37 após o início da troca ser determinado se torna igual a ou maior do que os volumes de conteúdo a, γ das seções AB, BD.
[0069] Nas modalidades acima, quando um valor integrado das quantidades de injeção de combustível durante o período de troca se torna igual a ou maior do que o volume de conteúdo em uma seção especificada, é determinado que o primeiro combustível foi consumido na dita seção. No entanto, dependendo da vibração aplicada ao sistema de motor 1 ou do ângulo de gradação de uma superfície de estrada, o primeiro combustível e o segundo combustível ou o terceiro combustível podem ser misturados em uma seção especificada durante o período de troca. Consequentemente, quando o valor integrado das quantidades de injeção de combustível se torna igual ao volume de conteúdo em uma seção especificada, há uma possibilidade de que o primeiro combustível permaneça nesta seção. Consequentemente, quando o valor integrado das quantidades de injeção de combustível se torna, por exemplo, igual a ou maior do que um valor obtido através da adição de uma margem específica ao volume de conteúdo da seção especificada, pode ser determinado que o primeiro combustível foi consumido na dita seção.
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32/36 [0070] Nas modalidades acima, se o primeiro combustível restante em uma seção especificada é consumido ou não é determinado com base em se o valor integrado das quantidades de injeção de combustível se torna ou não igual a ou maior do que o volume de conteúdo da seção especificada. No entanto, o presente invenção não está limitado ao mesmo. Por exemplo, um valor pode ser obtido ao subtrair o valor de um valor integrado das quantidades de injeção de combustível e o volume de conteúdo de uma seção especificada do outro valor. Quando o valor obtido é igual a zero ou incluído em um intervalo especificado incluindo zero, pode ser determinado que o primeiro combustível foi consumido. Além disso, um valor pode ser obtido ao multiplicar o valor pelo valor integrado e o volume de conteúdo por outro valor. Quando o valor obtido é igual a 1 ou incluído em um intervalo especificado incluindo 1, pode ser determinado que o primeiro combustível foi consumido. Nestes casos, o valor obtido através da adição de uma margem específica a um volume de conteúdo real pode ser usado como o volume de conteúdo para a determinação.
[0071] Embora o sensor de concentração de álcool 24 esteja localizado no tubo de baixa pressão 25 na modalidade descrita acima, o sensor de concentração de álcool 24 pode ser fornecido no tanque de combustível 21. Nesse caso, o ponto sensor A está posicionado em uma extremidade de base do tubo de baixa pressão 25 inserida dentro do tanque de combustível 21 e o volume de conteúdo a é o volume de conteúdo de uma seção que se estende desde o ponto de ramificação B do tubo de baixa pressão 25 até uma extremidade de base a montante.
[0072] Conforme ilustrado na Figura 4, o valor de correção de avanço, durante o período de troca do primeiro combustível com uma baixa concentração de álcool para o segundo combustível com uma elevada concentração de álcool, é restrito ao valor de correção de
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33/36 avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível. No entanto, o valor de correção de avanço durante o período de troca pode ser restringido para valores mais baixos. Do ponto de vista de aprimoramento da eficiência de combustível, é desejável restringir o valor de correção de avanço durante o período de troca para o valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível. No entanto, considerando o erro do sensor de concentração de álcool durante o período de troca ou similar, o valor de correção de avanço durante o período de troca pode ser definido igual a ou menor do que o valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível, de modo a assegurar a resistência à detonação.
[0073] Na modalidade descrita no precedente, o início de troca é determinado quando a quantidade de alteração na concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool 24 é igual a ou maior do que um valor predeterminado. No entanto, a presente invenção não está limitada ao mesmo. Por exemplo, quando um medidor de sinal fornecido no tanque de combustível 21 indica aumento na quantidade de combustível no tanque de combustível 21, a realização de reabastecimento pode ser determinada. Quando a quantidade de alteração na concentração de álcool adquirida com o sensor de concentração de álcool 24 dentro de um período predeterminado após o reabastecimento se torna igual a ou maior do que um valor predeterminado, o início de troca pode ser determinado. Isto torna possível suprimir a determinação errônea do início de troca.
[0074] A presente modalidade também pode ser definida como se segue: um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna configurado para usar um combustível que contém álcool, o motor de combustão interna incluindo: uma válvula de injeção de combustível; um tubo de distribuição configurado
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34/36 para fornecer o combustível para a válvula de injeção de combustível; um tubo de combustível configurado para se comunicar com o tubo de distribuição; um tanque de combustível; e um sensor de concentração de álcool fornecido em um do tubo de combustível e do tanque de combustível, o sensor de concentração de álcool a ser configurado para detectar uma concentração de álcool no combustível, o dispositivo de controle da ignição, incluindo uma unidade de controle eletrônica configurada para: adquirir um estado operacional do motor de combustão interna; adquirir a concentração de álcool no combustível com base na concentração de álcool detectada com o sensor de concentração de álcool; calcular um sincronismo de ignição de referência do motor de combustão interna com base no estado operacional; calcular um valor de correção de avanço de um sincronismo de ignição de modo que a quantidade de avanço do sincronismo de ignição aumenta mais à medida que a concentração de álcool é maior; definir um sincronismo de ignição alvo do motor de combustão interna com base no sincronismo de ignição de referência e no valor de correção de avanço; determinar, com base na alteração da concentração de álcool, se o combustível injetado a partir da válvula de injeção de combustível começa ou não a trocar de um primeiro combustível para um segundo combustível com uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível; determinar se o primeiro combustível que resta no tubo de combustível e no tubo de distribuição foi ou não consumido e a troca do primeiro combustível para o segundo combustível está concluída; restringir o valor de correção de avanço, durante um período a partir de um momento quando o início da troca é determinado até o momento em que a conclusão da troca é determinada, para um valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível ou menor; e cancelar a restrição do valor de correção de avanço após a conclusão da troca ser determinada. A unidaPetição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 40/121
35/36 de de controle eletrônica pode ser configurada para determinar se a troca a partir do primeiro combustível para o segundo combustível foi ou não concluída com base em i) um volume de conteúdo de uma parte do tubo de combustível posicionado a jusante do sensor de concentração de álcool e do tubo de distribuição e ii ) um valor integrado da quantidade de injeção de combustível da válvula de injeção de combustível após o início de troca ser determinado.
[0075] A presente modalidade também pode ser definida como segue: um dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna configurado para usar um combustível que contém álcool, o motor de combustão interna incluindo: uma válvula de injeção de combustível; um tubo de distribuição configurado para fornecer combustível para a válvula de injeção de combustível; um tubo de combustível configurado para se comunicar com o tubo de distribuição; um tanque de combustível; e um sensor de concentração de álcool fornecido em um do tubo de combustível e do tanque de combustível, o sensor de concentração de álcool sendo configurado para detectar a concentração de álcool no combustível e o dispositivo de controle da ignição incluindo uma unidade de controle eletrônica configurada para: adquirir um estado operacional do motor de combustão interna; adquirir a concentração de álcool no combustível com base na concentração de álcool detectada com o sensor de concentração de álcool; calcular um sincronismo de ignição de referência do motor de combustão interna com base no estado operacional; calcular um valor de correção de avanço de um sincronismo de ignição de modo que a quantidade de avanço do sincronismo de ignição aumenta mais à medida que a concentração de álcool é maior; definir um sincronismo de ignição alvo do motor de combustão interna com base no sincronismo de ignição de referência e no valor de correção de avanço; determinar, com base na alteração da concentração de álcool, se o
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36/36 combustível injetado a partir da válvula de injeção de combustível começa ou não a trocar de um primeiro combustível para um terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível; determinar se o primeiro combustível que resta no tubo de combustível e no tubo de distribuição foi ou não consumido e a troca do primeiro combustível para o terceiro combustível está concluída; restringir o valor de correção de avanço, durante um período a partir de um momento quando o início da troca é determinado até o momento em que a conclusão da troca é determinada para um valor de correção de avanço no caso em que a concentração de álcool é zero; e cancelar a restrição do valor de correção de avanço após conclusão de troca ser determinada. A unidade de controle eletrônica pode ser configurada para determinar se a troca do primeiro combustível para o terceiro combustível foi ou não concluída com base em i) um volume de conteúdo de uma parte do tubo de combustível posicionado a jusante do sensor de concentração de álcool e o tubo de distribuição e ii ) um valor integrado da quantidade de injeção de combustível da válvula de injeção de combustível após o início da troca ser determinado.
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Claims (4)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna configurado para usar um combustível que contém álcool, o motor de combustão interna incluindo:
    uma válvula de injeção de combustível (27), um tubo de distribuição (26) configurado para fornecer combustível para a válvula de injeção de combustível, um tubo de combustível (25) configurado para se comunicar com o tubo de distribuição, um tanque de combustível (21), e um sensor de concentração de álcool (24) fornecido em um do tubo de combustível e do tanque de combustível, o sensor de concentração de álcool sendo configurado para detectar a concentração de álcool no combustível, o dispositivo de controle de sincronismo de ignição caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma unidade de controle eletrônica (40) configurada para: adquirir um estado operacional do motor de combustão interna;
    adquirir a concentração de álcool no combustível com base na concentração de álcool detectada com o sensor de concentração de álcool;
    calcular o sincronismo de ignição de referência do motor de combustão interna com base no estado operacional;
    calcular o valor de correção de avanço do sincronismo de ignição de modo que a quantidade de avanço do sincronismo de ignição aumenta mais à medida que a concentração de álcool é maior;
    definir um sincronismo de ignição alvo do motor de combustão interna com base no sincronismo de ignição de referência e no valor de correção de avanço;
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  2. 2/4 determinar, com base na alteração da concentração de álcool, se o combustível injetado a partir da válvula de injeção de combustível começa ou não a trocar de um primeiro combustível para um segundo combustível com uma concentração de álcool mais elevada do que o primeiro combustível;
    determinar se o primeiro combustível que resta no tubo de combustível e no tubo de distribuição foi ou não consumido e troca do primeiro combustível para o segundo combustível foi concluída;
    restringir o valor de correção de avanço, durante um período a partir de um momento quando o início da troca é determinado até o momento em que a conclusão da troca é determinada para um valor de correção de avanço que corresponde à concentração de álcool do primeiro combustível ou menor; e cancelar a restrição do valor de correção de avanço após a conclusão da troca ser determinada.
    2. Dispositivo de controle de sincronismo de ignição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônica está configurada para determinar se a troca do primeiro combustível para o segundo combustível foi ou não concluída com base em i) um volume de conteúdo de uma parte do tubo de combustível posicionado a jusante do sensor de concentração de álcool e do tubo de distribuição e ii) um valor integrado de uma quantidade de injeção de combustível da válvula de injeção de combustível após o início da troca ser determinado.
  3. 3. Dispositivo de controle de sincronismo de ignição para um motor de combustão interna configurado para usar um combustível que contém álcool, o motor de combustão interna incluindo:
    uma válvula de injeção de combustível (27), um tubo de distribuição (26) configurado para fornecer combustível para a válvula de injeção de combustível,
    Petição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 44/121
    3/4 um tubo de combustível (25) configurado para se comunicar com o tubo de distribuição, um tanque de combustível (21), e um sensor de concentração de álcool (24) fornecido em um do tubo de combustível e do tanque de combustível, o sensor de concentração de álcool sendo configurado para detectar a concentração de álcool no combustível, o dispositivo de controle de sincronismo de ignição caracterizado pelo fato de que compreende uma unidade de controle eletrônica (40) configurada para: adquirir um estado operacional do motor de combustão interna;
    adquirir a concentração de álcool no combustível com base na concentração de álcool detectada com o sensor de concentração de álcool;
    calcular um sincronismo de ignição de referência do motor de combustão interna com base no estado operacional;
    calcular um valor de correção de avanço do sincronismo de ignição de modo que a quantidade de avanço de sincronismo de ignição aumenta mais à medida que a concentração de álcool é maior;
    definir um sincronismo de ignição alvo do motor de combustão interna com base no sincronismo de ignição de referência e no valor de correção de avanço;
    determinar, com base na alteração da concentração de álcool, se o combustível injetado a partir da válvula de injeção de combustível começa ou não a trocar de um primeiro combustível para um terceiro combustível que tem uma concentração de álcool menor do que o primeiro combustível;
    determinar se o primeiro combustível que resta no tubo de combustível e no tubo de distribuição foi ou não consumido e a troca
    Petição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 45/121
  4. 4/4 do primeiro combustível para o terceiro combustível foi concluída;
    restringir o valor de correção de avanço, durante um período a partir de um momento quando o início da troca é determinado até o momento em que a conclusão da troca é determinada para um valor de correção de avanço no caso em que a concentração de álcool é zero; e cancelar a restrição do valor de correção de avanço após a conclusão da troca ser determinada.
    4. Dispositivo de controle de sincronismo de ignição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônica está configurada para determinar se a troca do primeiro combustível para o terceiro combustível foi ou não concluída com base em i) um volume de conteúdo de uma parte do tubo de combustível posicionado a jusante do sensor de concentração de álcool e o tubo de distribuição e ii) um valor integrado de uma quantidade de injeção de combustível da válvula de injeção de combustível após o início da troca ser determinado.
    Petição 870170047716, de 07/07/2017, pág. 46/121
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