BR102017024964B1

BR102017024964B1 - PROCESS AND DEVICE FOR STARTING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE THAT WORKS WITH ALCOHOL AND FUELS ADDITIVED WITH ALCOHOL

Info

Publication number: BR102017024964B1
Application number: BR102017024964-6A
Authority: BR
Inventors: Celine Gamulescu; Rainer Hild; Robert Zack
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2023-06-27

Abstract

PROCESSO E DISPOSITIVO PARA ACIONAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA QUE FUNCIONA COM ÁLCOOL E COMBUSTÍVEIS ADITIVADOS COM ÁLCOOL. O motor de combustão interna apresenta vários cilindros (Z1-Z4), aos cilindros (Z1-Z4) estão associados dispositivos de aquecimento de cilindros individuais para aquecimento do combustível. Quando do preenchimento de um critério (SA), que é indicativo de uma partida iminente do motor de combustão interna e, quando do preenchimento de critério (TKW_SW1), que permite concluir sobre partida a frio do motor de combustão interna, os dispositivos de aquecimento de cilindros individuais são ativados. Cada um dos dispositivos de aquecimento de cilindros individuais é checado quanto à sua função normal. Quando de um defeito constatado de um dispositivo de aquecimento, interrompe-se a alimentação de combustível ao cilindro (Z1-Z4) ao qual está associado o dispositivo de aquecimento defeituoso. O motor de combustão interna tem partida com um número de cilindros (Z1-Z4) reduzido na medida do número de dispositivos de aquecimento defeituosos. Durante a operação do motor de combustão interna, pelo menos uma grandeza correlacionada com temperatura do motor de combustão interna (TKW, N) é monitorada. Quando se ultrapassa um valor limite predeterminado (TKW_SW3, N_SW) para a dita (...).PROCESS AND DEVICE FOR STARTING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE THAT WORKS WITH ALCOHOL AND FUELS ADDITIVED WITH ALCOHOL. The internal combustion engine has several cylinders (Z1-Z4), the cylinders (Z1-Z4) are associated with heating devices for individual cylinders for heating the fuel. When fulfilling a criterion (SA), which is indicative of an imminent start of the internal combustion engine and, when fulfilling the criterion (TKW_SW1), which allows concluding about the cold start of the internal combustion engine, the heating devices of individual cylinders are activated. Each of the individual cylinder heating devices is checked for normal function. When a heating device defect is detected, the fuel supply to the cylinder (Z1-Z4) to which the faulty heating device is associated is interrupted. The internal combustion engine starts with a reduced number of cylinders (Z1-Z4) in proportion to the number of faulty heating devices. During operation of the internal combustion engine, at least one quantity correlated with the temperature of the internal combustion engine (TKW, N) is monitored. When a predetermined threshold value (TKW_SW3, N_SW) is exceeded for said (...).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um processo e a um dispositivo para acionamento de um motor de combustão interna que funciona com álcool e combustíveis aditivados com álcool, com um dispositivo de aquecimento cilíndrico individual para aquecimento do combustível.[0001] The present invention relates to a process and a device for activating an internal combustion engine that works with alcohol and fuels with alcohol additives, with an individual cylindrical heating device for heating the fuel.

[0002] São conhecidos veículos que podem ser acionados tanto com álcool ou combustíveis aditivados com álcool (combustíveis com teor de álcool variável, quando com combustível Otto (gasolina). O álcool, isto é, etanol ou metanol no combustível pode estar presente em distingas porções na faixa de 0 a 100%. Tais combustíveis são designados como „Flex Fuelo" ou Flexible Fuel e os veículos acionáveis com eles como Flexible Fuel Vehicle (FFV) (veículo de combustível flexível). Uma mistura comum de álcool-gasolina na Europa e nos EUA é, por exemplo, E85, isto é, 85% de etanol no combustível, na qual a porção de gasolina é de 15%. Especialmente no mercado brasileiro veículos são acionados com o emprego de etanol puro (E100). Quando se faz referência doravante a E100 como combustível, então deve-se considerar que, via de regra, em tal combustível podem estar contidos 5-7% de água.[0002] Vehicles are known that can be driven either with alcohol or fuels with alcohol additives (fuels with variable alcohol content, when using Otto fuel (gasoline). Alcohol, that is, ethanol or methanol in the fuel may be present in distingas portions in the range of 0 to 100%. Such fuels are referred to as „Flex Fuelo" or Flexible Fuel and the vehicles driven with them as Flexible Fuel Vehicle (FFV). A common ethanol-gasoline mixture in Europe and in the US it is, for example, E85, that is, 85% ethanol in the fuel, in which the proportion of gasoline is 15%. Especially in the Brazilian market, vehicles are driven using pure ethanol (E100). refers from now on to E100 as a fuel, so it must be considered that, as a rule, such fuel may contain 5-7% of water.

[0003] Tais veículos oferecem a possibilidade de abastecimento tanto com gasolina convencional quanto com esses combustíveis aditivados com etanol, uma vez que, através de um sensor de álcool ou através de um cálculo modelo no controle eletrônico do motor, a concentração real de gasolina-etanol no combustível é reconhecida e parâmetros correspondentes são adaptados para o controle do motor de combustão interna.[0003] Such vehicles offer the possibility of filling with both conventional gasoline and these fuels with ethanol additives, since, through an alcohol sensor or through a model calculation in the electronic engine control, the actual concentration of gasoline- Ethanol in fuel is recognized and corresponding parameters are adapted for internal combustion engine control.

[0004] O emprego de tais combustíveis aditivados com alto teor de etanol tem a desvantagem de que o veículo tem dificuldade só pode ser ligado com dificuldade à temperaturas baixas, uma vez que etanol apresenta um ponto de ebulição relativamente alto (78°C) e baixa pressão de vapor, isto é, a temperaturas baixas vaporiza-se muito mal. Com a mistura de etanol, a porção total de partes de combustível de fácil volatilidade e isso prejudica a capacidade de partida a frio. A temperatura mínima de partida sem sistemas de partida a frio adicionais é cerca de -20°C com o emprego de combustível E86 e é de cerca +15C (ponto de fulgor de etanol) com o emprego de combustível E100 de com o emprego +15°C (ponto de fulgor de etanol) com o emprego de combustível E86.[0004] The use of such additive fuels with a high ethanol content has the disadvantage that the vehicle has difficulty starting with difficulty at low temperatures, since ethanol has a relatively high boiling point (78°C) and low vapor pressure, i.e. at low temperatures it vaporizes very poorly. With ethanol blending, the total portion of fuel parts of easy volatility and this impairs the cold starting ability. The minimum starting temperature without additional cold starting systems is about -20°C when using E86 fuel and is about +15C (flash point of ethanol) when using E100 fuel and when using +15 °C (flash point of ethanol) using E86 fuel.

[0005] Para que não ocorram problemas de partida a frio sem precauções especiais, em automóveis que permitem acionamento com combustíveis tendo concentrações de álcool muito altas (até 100%), não são providos recipientes de combustíveis fixamente embutidos, os qual contenham uma pequena quantidade de combustível de partida, por exemplo, gasolina. Para partida do veículo abaixo de determinadas temperaturas, gasolina é utilizada como combustível de partida ou adicionalmente injetada no álcool, para que surja uma mistura combustível. O problema aqui consiste em que, na partida a frio, somente quantidades muito pequenas de combustível de partida são retiradas o recipiente auxiliar e, com o passar do tempo, esse combustível torna-se cada vez pior. Por "pior" entende-se, neste contexto, que as partes de carbono facilmente voláteis, como propano e butano, evaporam facilmente através das altas temperaturas no compartimento do motor durante o funcionamento do motor de combustão interna e, portanto, do veículo, bem como através das altas temperaturas nos meses de verão, escapando assim do recipiente auxiliar. Os componentes necessários para a partida a frio são perdidos ou pelo menos reduzidos consideravelmente. Em certas circunstâncias em não se pode mais realizar uma partida a frio.[0005] So that cold start problems do not occur without special precautions, in automobiles that allow driving with fuels having very high alcohol concentrations (up to 100%), fixedly built-in fuel containers are not provided, which contain a small amount of starting fuel, for example gasoline. For starting the vehicle below certain temperatures, gasoline is used as starting fuel or additionally injected into alcohol, so that a combustible mixture appears. The problem here is that, in cold starting, only very small amounts of starting fuel are taken from the auxiliary container, and over time this fuel becomes worse and worse. By "worst" is meant in this context that easily volatile carbon parts such as propane and butane evaporate easily through the high temperatures in the engine compartment during operation of the internal combustion engine and therefore the vehicle as well as through the high temperatures in the summer months, thus escaping from the auxiliary container. The components needed for cold starting are lost or at least considerably reduced. Under certain circumstances a cold start can no longer be performed.

[0006] Nos documentos US 4.911.116 A e US 4.646.691 A estão descritos sistemas de combustível para motores de combustão interna de um automóvel, os quais são acionados com álcool e apresentam tanques de partida a frio separados, os quais contêm gasolina que é empregada para a partida do motor. Em seguida, se o motor é ligado e começa a aquecer-se, ao invés do combustível de partida a frio, liga-se o tanque principal com combustível contendo álcool. Neste caso é desvantajoso que ambos os tanques requerem enchimento separado, isto é, linhas de alimentação para o lado externo da carroçaria e, entre outras coisas, tampas de tanque separadas precisam ser previstas. Também o motorista tem que vigiar o nível de combustível em ambos os tanques, para poder reabastecer a tempo. Além disso, ele tem que distinguir entre dois bocais de tanque diferentes, o que pode levar a erros de abastecimento dos dois tanques em caso de distração.[0006] Documents US 4,911,116 A and US 4,646,691 A describe fuel systems for internal combustion engines of an automobile, which are driven by alcohol and have separate cold-start tanks, which contain gasoline that It is used to start the engine. Then, if the engine is started and begins to warm up, instead of cold starting fuel, the main tank with fuel containing alcohol is switched on. In this case it is disadvantageous that both tanks require separate filling, i.e. supply lines to the outside of the bodywork and, among other things, separate tank covers need to be provided. The driver also has to monitor the fuel level in both tanks, in order to refuel in time. Furthermore, he has to distinguish between two different tank nozzles, which can lead to errors in filling the two tanks in case of distraction.

[0007] Além disso, já são conhecidos sistemas de partida a frio para automóveis acionáveis com alto teor de álcool no combustível, os quais aquecem o combustível a temperaturas mais elevadas por meio de energia elétrica da rede de alimentação de bordo (bateria). O aquecimento de combustível pode ocorrer no injetor ou na régua de combustível por meio de um princípio de aquecimento resistivo ou indutivo.[0007] In addition, cold start systems are already known for driveable cars with a high alcohol content in the fuel, which heat the fuel to higher temperatures using electrical energy from the on-board power supply network (battery). Fuel heating can take place at the injector or the fuel rail via a resistive or inductive heating principle.

[0008] No documento DE 10 2008 056 892 A1 está descrito um dispositivo de alimentação de combustível para apoio de partida a frio de um motor de combustão interna projetado para operação com álcool ou mistura de álcool com gasolina, com uma régua de injeção em que o combustível álcool ou de mistura de álcool com gasolina solicitado por pressão para a partida a frio do motor de combustão interna é armazenável e está em ligação com injetores que apresentam um respectivo dispositivo de aquecimento elétrico para aquecimento do combustível de álcool ou mistura de álcool e gasolina e com a régua de injeção, de modo que os injetores podem ser abastecidos com o combustível de álcool ou de mistura de álcool com gasolina armazenado. Neste caso os injetores estão configurados como válvulas de controle de pressão, que se abrem automaticamente, as quais se abrem quando se atinge uma pressão predeterminada na régua de injeção dosam aos cilindros de combustível de álcool ou mistura de álcool com gasolina individualmente em uma seção de aspiração do motor de combustão interna. Além disso, neste documento está descrito um processo para controlar um sistema de fornecimento de combustível para um motor de combustão interna, sendo que, quando da presença de um sinal que avisa sobre uma partida iminente do motor de combustão interna, a bomba de combustível principal é ativada e, quando do preenchimento de pelo menos uma condição de partida a frio para o motor de combustão interna, é fechada em uma partida a frio, e o dispositivo de aquecimento é ativado. Após um determinado período de tempo e quando da presença de outro sinal que aciona a suposta partida iminente do motor de combustão interna, a bomba de combustível do dispositivo de alimentação de combustível é controlada de tal modo, que a pressão na régua de injeção atinge a pressão de abertura dos injetores.[0008] Document DE 10 2008 056 892 A1 describes a fuel supply device to support the cold start of an internal combustion engine designed for operation with alcohol or a mixture of alcohol and gasoline, with an injection ruler in which The alcohol fuel or mixture of alcohol and gasoline requested by pressure for the cold start of the internal combustion engine can be stored and is in connection with injectors that have a corresponding electrical heating device for heating the fuel of alcohol or mixture of alcohol and gasoline and with the injection ruler, so that the injectors can be filled with stored alcohol fuel or a mixture of alcohol and gasoline. In this case, the injectors are configured as pressure control valves, which open automatically, which open when a predetermined pressure is reached in the injection ruler, they dose to the alcohol fuel cylinders or mixture of alcohol with gasoline individually in a section of aspiration of the internal combustion engine. Furthermore, this document describes a method for controlling a fuel supply system for an internal combustion engine, whereby, when a signal is present that warns of an imminent start of the internal combustion engine, the main fuel pump is activated and, upon fulfillment of at least one cold start condition for the internal combustion engine, is closed on a cold start, and the heating device is activated. After a certain period of time and in the presence of another signal that triggers the presumed imminent start of the internal combustion engine, the fuel pump of the fuel supply device is controlled in such a way that the pressure in the injection rail reaches the opening pressure of the injectors.

[0009] Do documento JP 57-052665 é conhecido um dispositivo de aquecimento para aquecer uma tubulação de entrada, sendo que o dispositivo de aquecimento é controlado na medida da saída de um sensor de concentração de álcool e no qual a quantidade de geração de calor aumenta quando a concentração de álcool assume um valor de referência ou é maior do que este.[0009] From document JP 57-052665 a heating device is known for heating an inlet pipe, wherein the heating device is controlled by measuring the output of an alcohol concentration sensor and in which the amount of heat generation increases when the alcohol concentration assumes a reference value or is greater than this.

[00010] Se o dispositivo de aquecimento para o combustível consiste de aquecedores elétricos associados a respectivos cilindros individuais cilindros, por exemplo em forma de injetores aquecidos, então, no caso de um aquecedor defeituoso ou, no pior dos casos, vários aquecedores defeituosos, o combustível para o ou os cilindros correspondentes não é aquecido, e não é possível a formação de uma mistura inflamável no cilindro ou nos cilindros, com defeito. Através do combustível não queimado, pode ocorrer uma interrupção da película lubrificante entre o êmbolo e a parede do cilindro ou dos cilindros em questão, e através do combustível frio ocorre uma descarga maior de combustível no óleo lubrificante do motor de combustão interna.[00010] If the heating device for the fuel consists of electrical heaters associated with respective individual cylinder cylinders, for example in the form of heated injectors, then, in the case of a defective heater or, in the worst case, several defective heaters, the fuel for the corresponding cylinder or cylinders is not heated, and it is not possible for a flammable mixture to form in the defective cylinder or cylinders. Due to unburned fuel, an interruption of the lubricating film between the piston and the wall of the cylinder or cylinders in question can occur, and due to cold fuel, a greater discharge of fuel into the lubricating oil of the internal combustion engine occurs.

[00011] A invenção tem o objetivo de prover um processo e um dispositivo para operação de um motor de combustão interna que funciona com álcool e com mistura de álcool, os quais, mesmo com altos teores de álcool no combustível e a baixas temperaturas externas, garantem uma partida segura e de baixa emissão do motor de combustão interna.[00011] The invention has the objective of providing a process and a device for operating an internal combustion engine that works with alcohol and with an alcohol mixture, which, even with high levels of alcohol in the fuel and at low external temperatures, ensure safe, low-emission starting of the internal combustion engine.

[00012] Este objetivo é alcançado de acordo com as características das reivindicações independentes. Desenvolvimentos e configurações vantajosos da invenção estão indicados nas reivindicações dependentes.[00012] This objective is achieved according to the characteristics of the independent claims. Advantageous developments and configurations of the invention are indicated in the dependent claims.

[00013] A invenção se distingue através de um processo e de um dispositivo correspondente para operação de um motor de combustão interna que funciona com álcool ou com combustivo misturado com álcool de ignição independente com vários cilindros, sendo que aos cilindros estão associados dispositivos de aquecimento elétricos individuais para aquecimento do combustível. Quando se satisfaz um critério que é indicativo da partida iminente do motor de combustão interna e quando se satisfaz um critério que permite concluir sobre a partida a frio do motor de combustão interna, os dispositivos de aquecimento de cilindros individuais são ativados. Cada um dos dispositivos de aquecimento de cilindros individuais é verificado quanto à sua função regular. Quando se detecta um defeito de um dispositivo de aquecimento, bloqueia-se a alimentação de combustível ao cilindro ao qual está associado o dispositivo de aquecimento defeituoso. O motor de combustão interna é ligado com um número de cilindros reduzido no número de dispositivos de aquecimento defeituosos. Durante o funcionamento do motor de combustão interna, pelo menos uma grandeza corrigida com a temperatura do motor de combustão interna é monitorada. Quando se ultrapassa um valor limite predeterminado para a dita pelo menos uma grandeza a ser corrigida, libera-se a alimentação de combustível ao cilindro ao qual está associado o dispositivo de aquecimento e o dispositivo de aquecimento é desativado.[00013] The invention is distinguished by a process and a corresponding device for operating an internal combustion engine that runs on alcohol or fuel mixed with alcohol with independent ignition with several cylinders, with heating devices associated with the cylinders individual electric fuel heaters. When a criterion is satisfied that is indicative of the imminent start of the internal combustion engine and when a criterion is satisfied that allows to conclude about the cold start of the internal combustion engine, the heating devices of individual cylinders are activated. Each of the individual cylinder heating devices is checked for its regular function. When a defect in a heating device is detected, the fuel supply to the cylinder to which the defective heating device is associated is blocked. The internal combustion engine starts with a reduced number of cylinders in the number of faulty heating devices. During the operation of the internal combustion engine, at least one quantity corrected with the temperature of the internal combustion engine is monitored. When a predetermined threshold value for said at least one quantity to be corrected is exceeded, the fuel supply to the cylinder to which the heating device is associated is released and the heating device is deactivated.

[00014] De acordo com a invenção, a desativação do dispositivo de aquecimento e o diagnóstico dos dispositivos de aquecimento são acoplados a acontecimentos que, do ponto de vista temporal, ainda estão antes da partida do motor de combustão interna.[00014] According to the invention, the deactivation of the heating device and the diagnosis of the heating devices are coupled to events that, from the temporal point of view, are still before the start of the internal combustion engine.

[00015] Com o processo de acordo com a invenção é possível, por um lado, reduzir nitidamente o tempo para aquecimento do combustível e, com isso, o tempo de espera para o motorista do automóvel até que ele possa dar partida no motor de combustão interna com segurança. Por outro lado, já antes da partida do motor de combustão interna faz- se um diagnóstico dos dispositivos de aquecimento elétricos de cilindros individuais. Assim é possível que, quando constatado um defeito de um ou de vários dispositivos de aquecimento, possam ter tomadas medidas que evitem que cilindros sejam abastecidos com combustível frio através da falha de um cilindro pré-aquecido, não exista mistura inflamável na câmara de combustão. Através do bloqueio da alimentação de combustível aos cilindros aos quais está associado um dispositivo de aquecimento defeituoso, não ocorre uma descarga de combustível no óleo lubrificante e a interrupção da película de combustível entre o êmbolo e a parede do cilindro é impedida com segurança.[00015] With the process according to the invention, it is possible, on the one hand, to significantly reduce the time for heating the fuel and, therefore, the waiting time for the car driver until he can start the combustion engine inside safely. On the other hand, even before starting the internal combustion engine, a diagnosis of the electrical heating devices of individual cylinders is carried out. It is therefore possible that, when a defect in one or more heating devices is detected, measures can be taken to prevent cylinders from being filled with cold fuel through the failure of a preheated cylinder, so that there is no flammable mixture in the combustion chamber. By blocking the fuel supply to the cylinders with which a faulty heating device is associated, a discharge of fuel into the lubricating oil does not occur and the interruption of the fuel film between the piston and the cylinder wall is reliably prevented.

[00016] De acordo com uma configuração vantajosa, conclui-se sobre uma partida a frio quando a temperatura de refrigerante do motor de combustão interna está abaixo de um valor limite, o qual está determinado em função da concentração de álcool no combustível. Os dispositivos de aquecimento elétricos só são ativados que for necessário para uma partida segura do motor de combustão interna. Como a capacidade da rede de alimentação de bordo de um automóvel é limitada, isto contribui para uma um alívio da rede de alimentação de bordo.[00016] According to an advantageous configuration, it concludes on a cold start when the coolant temperature of the internal combustion engine is below a threshold value, which is determined as a function of the alcohol concentration in the fuel. Electric heating devices are activated only as necessary for safe starting of the internal combustion engine. As the capacity of an automobile's on-board power supply network is limited, this contributes to an on-board supply network relief.

[00017] Considerando um valor limite de temperatura dependente da concentração de álcool no combustível, resulta uma constatação exata quando tem que ocorrer um pré-aquecimento do combustível. Esse valor limite de temperatura, preferivelmente, é arquivado em um campo de características de uma memória de um dispositivo de controle que controla e/ou regula o motor de combustão interna.[00017] Considering a temperature limit value dependent on the alcohol concentration in the fuel, it results in an exact finding when a fuel preheating has to occur. This temperature threshold value is preferably filed in a characteristic field of a memory of a control device that controls and/or regulates the internal combustion engine.

[00018] A alimentação de combustível aos cilindros em questão só é liberada novamente se uma grandeza que representa a temperatura do motor de combustão interna ultrapassar um valor limite predeterminado, isto é, os cilindros em questão só funcionam se a temperatura mais elevada possibilitar uma queima eficiente.[00018] The fuel supply to the cylinders in question is only released again if a magnitude that represents the temperature of the internal combustion engine exceeds a predetermined threshold value, that is, the cylinders in question only work if the higher temperature allows a burnout efficient.

[00019] Como grandeza determinante, quando a alimentação de combustível aos cilindros em questão, bloqueada anteriormente, é liberada novamente, recorre-se à temperatura do motor de combustão interna que se ajusta com base no cilindro aquecido, especialmente a temperatura de refrigerante do motor de combustão interna. Se for incluída adicionalmente como critério, então resulta ainda um momento mais preciso para ligar a injeção de combustível.[00019] As a determining factor, when the fuel supply to the cylinders in question, previously blocked, is released again, the temperature of the internal combustion engine is used, which adjusts based on the heated cylinder, especially the engine coolant temperature of internal combustion. If it is additionally included as a criterion, then it results in an even more precise time to turn on the fuel injection.

[00020] Outras configurações e vantagens da invenção resultam da descrição de um exemplo de realização que é esclarecido mais detalhadamente a seguir com base no desenho. São mostrados:[00020] Other configurations and advantages of the invention result from the description of an embodiment that is clarified in more detail below based on the drawing. They are shown:

[00021] Fig. 1 em vista esquemática, um motor de combustão interna operável com gasolina, álcool ou com qualquer proporção de mistura destes combustíveis, com dispositivo de controle associado, e[00021] Fig. 1 in schematic view, an internal combustion engine operable with gasoline, alcohol or any mixing ratio of these fuels, with associated control device, and

[00022] Fig.2 um fluxograma para operação de um motor de combustão interna.[00022] Fig.2 a flowchart for operating an internal combustion engine.

[00023] A figura 1 mostra, em representação esquemática, um motor de combustão interna 10 operável tanto para gasolina, álcool, como com quaisquer relações de mistura desses combustíveis de um automóvel. Tais automóveis são designados como "flexible fuel vehicle" (FFV) (veículo de combustível flexível) ou como "variable fuel vehicles" (VFV) (veículos de combustível variável).[00023] Figure 1 shows, in schematic representation, an internal combustion engine 10 operable both for gasoline, alcohol, and with any mixing ratios of these fuels in an automobile. Such cars are referred to as "flexible fuel vehicles" (FFV) or as "variable fuel vehicles" (VFV).

[00024] Se doravante for empregada a expressão combustível, então tem-se em mente um combustível que consiste ou de gasolina (combustível Otto), de uma mistura de quaisquer proporções de gasolina e álcool ou de um álcool puro, especialmente etanol puro (E100).[00024] If the expression fuel is used from now on, then one has in mind a fuel consisting either of gasoline (Otto fuel), of a mixture of any proportions of gasoline and alcohol, or of pure alcohol, especially pure ethanol (E100 ).

[00025] Na figura 1 estão representados somente os componentes necessários para o entendimento da invenção. Especialmente o dispositivo de ignição (vela de ignição e os controles correspondentes) necessário para fazer inflamar a mistura combustível-ar é omitido. A invenção é esclarecida com um motor de combustão interna 10 com 4 cilindros Z1-Z4, mas é empregável também para motores de combustão interna com outro número de cilindros >/- 3.[00025] Figure 1 only represents the components necessary for understanding the invention. Especially the igniter (spark plug and corresponding controls) necessary to ignite the fuel-air mixture is omitted. The invention is clarified with an internal combustion engine 10 with 4 cylinders Z1-Z4, but it is employable also for internal combustion engines with other number of cylinders >/- 3.

[00026] Ao motor de combustão interna 10 está associado uma seção de sucção 12, que fica em ligação com as câmaras de combustão dos cilindros Z1-Z4 do motor de combustão interna 10, por meio de válvulas de admissão não mostradas. Ao motor de combustão interna 10 é alimentado ar fresco necessário para a combustão da mistura combustível-álcool. Os gases que surgem com a combustão da mistura combustível/ar são purificados em um dispositivo de tratamento de gases de escapamento não mostrado, disposto na seção de gás de escape 12, e chegam ao ambiente através de um absorvedor de som igualmente não mostrado.[00026] The internal combustion engine 10 is associated with a suction section 12, which is in connection with the combustion chambers of the cylinders Z1-Z4 of the internal combustion engine 10, through intake valves not shown. The internal combustion engine 10 is supplied with fresh air necessary for the combustion of the fuel-alcohol mixture. The gases arising from the combustion of the fuel/air mixture are purified in an exhaust gas treatment device, not shown, arranged in the exhaust gas section 12, and reach the environment through a sound absorber, also not shown.

[00027] Para partida do motor de combustão interna 10 está previsto um dispositivo de arranque, o qual, entre outras coisas, abrange um arranque elétrico 46, uma bateria de carro 35 que fornece corrente elétrica ao arranque 46, bem como um interruptor de ignição e arranque 31.[00027] For starting the internal combustion engine 10, a starting device is provided, which, among other things, comprises an electric starter 46, a car battery 35 that supplies electric current to the starter 46, as well as an ignition switch and boot 31.

[00028] O motor de combustão interna 10 dispõe de um sistema de fornecimento de combustível, que, entre outras coisas, apresenta um reservatório de combustível 13 e uma bomba de combustível a baixa pressão 14 acionada eletricamente, a qual transporta combustível do reservatório de combustível 13, através de uma linha de combustível de baixa pressão 15, a uma tubulação (rail) de distribuição de combustível 18. Cada cilindro Z1 a Z4 do motor de combustão interna apresenta um tubo de sucção próprio, ao qual está associado um respectivo injetor de combustível 19, com o auxílio do qual combustível pode ser injetado nos tubos de sucção individuais. Os injetores individuais 19 estão em ligação fluida com a tubulação de distribuição de combustível 18, através de linhas não designadas detalhadamente.[00028] The internal combustion engine 10 has a fuel supply system, which, among other things, has a fuel tank 13 and a low-pressure fuel pump 14 electrically driven, which transports fuel from the fuel tank 13, through a low pressure fuel line 15, to a fuel distribution pipe (rail) 18. Each cylinder Z1 to Z4 of the internal combustion engine has its own suction tube, to which a respective fuel injector is associated. fuel 19, with the help of which fuel can be injected into the individual suction tubes. The individual injectors 19 are in fluid connection with the fuel distribution pipe 18, through lines not designated in detail.

[00029] Como o comportamento de funcionamento do motor de combustão interna 10 depende substancialmente também do tipo e da composição do combustível empregado, no sistema de fornecimento de combustível está previsto um sensor de concentração de álcool 26, o qual detecta a proporção de álcool no combustível ALC_KONZ. No exemplo de realização de acordo com a figura 1, este sensor de concentração de álcool 26 está disposto na linha de combustível de baixa pressão 15. Alternativamente a concentração de álcool no combustível pode ser determinada por meio de uma formação de modelo a partir dos parâmetros de funcionamento do motor de combustão interna 10, isto é, a partir de grandezas de medição já existentes, por exemplo, através de utilização do sinal de um sensor de gás de escape 28 disposto no tubo de gás de escape 12, como, por exemplo, está descrito no documento US 6.257.174 B1.[00029] As the operating behavior of the internal combustion engine 10 also substantially depends on the type and composition of the fuel used, in the fuel supply system an alcohol concentration sensor 26 is provided, which detects the proportion of alcohol in the fuel ALC_KONZ. In the exemplary embodiment according to figure 1, this alcohol concentration sensor 26 is arranged in the low pressure fuel line 15. Alternatively, the alcohol concentration in the fuel can be determined by means of a model formation from the parameters of operation of the internal combustion engine 10, i.e. starting from already existing measured quantities, for example, by using the signal of an exhaust gas sensor 28 arranged in the exhaust gas pipe 12, as, for example, , is described in US 6,257,174 B1.

[00030] Para garantir com segurança uma partida do motor de combustão interna 10 no funcionamento com um combustível com alto teor de álcool também a temperaturas baixas, está previsto um sistema de aquecimento para o combustível, o qual é descrito mais detalhadamente doravante.[00030] To ensure safe starting of the internal combustion engine 10 when operating with a fuel with a high alcohol content even at low temperatures, a heating system is provided for the fuel, which is described in more detail below.

[00031] Cada um dos injetores individuais de combustível 19 está provido de um dispositivo de aquecimento 20 elétrico. Os dispositivos de aquecimento individuais 20 podem estar instalados nos respectivos injetores 19, por exemplo, em forma de uma bobina de aquecimento, uma esteira de aquecimento, ou estar integrados nos injetores 19, como está indicado no documento DE 10 2006 058 881 A1. Está divulgado um conjunto de bocais para uma válvula de injeção com um corpo de bocal que apresenta um rebaixo de corpo de bocal estendido na direção de um eixo longitudinal, o qual é acoplável hidraulicamente a uma alimentação de fluido, a uma agulha de bocal disposta de modo axialmente móvel no rebaixo de corpo de bocal, a qual, em uma posição fechada, impede fluxo de fluido através de pelo menos uma abertura de injeção e, de outro modo, libera o fluxo de fluido, e a um elemento de aquecimento aquecível de modo indutivo, o qual está disposto entre o corpo de bocal e a agulha de bocal, sendo que o elemento de aquecimento está configurado com afastamento, pelo menos parcialmente, do corpo de bocal, e um lado do elemento de aquecimento voltado para o corpo de boca do elemento de aquecimento bem como um lado do elemento de aquecimento voltado para a agulha de bocal são percorríveis pelo fluido durante o funcionamento da válvula de injeção.[00031] Each of the individual fuel injectors 19 is provided with an electric heating device 20. The individual heating devices 20 can be installed in the respective injectors 19, for example in the form of a heating coil, a heating mat, or be integrated in the injectors 19, as indicated in document DE 10 2006 058 881 A1. A nozzle assembly for an injection valve is disclosed with a nozzle body having a nozzle body recess extended in the direction of a longitudinal axis which is hydraulically coupleable to a fluid supply, a nozzle needle disposed axially movable manner in the nozzle body recess which, in a closed position, prevents fluid flow through at least one injection port and otherwise releases fluid flow, and to a heatable heating element of inductive mode, which is arranged between the nozzle body and the nozzle needle, the heating element being configured at least partially away from the nozzle body, and one side of the heating element facing the nozzle body. mouth of the heating element as well as one side of the heating element facing the nozzle needle are permeable by the fluid during operation of the injection valve.

[00032] Alternativamente os dispositivos de aquecimento elétricos 20 podem estar dispostos também nas linhas de ligação entre a tubulação de distribuição de combustível 18 e os injetores individuais 19.[00032] Alternatively, electrical heating devices 20 may also be arranged in the connection lines between the fuel distribution pipe 18 and the individual injectors 19.

[00033] Para o processo ou o dispositivo de acordo com a invenção, porém, não é importante como os dispositivos de aquecimento elétricos 20 estão configurados e, de acordo com qual princípio (princípio de aquecimento resistivo ou indutivo) eles funcionam. Apenas é preciso garantir que ocorra um aquecimento do combustível em cilindros individuais.[00033] For the process or the device according to the invention, however, it is not important how the electrical heating devices 20 are configured and according to which principle (resistive or inductive heating principle) they work. It is only necessary to ensure that heating of the fuel takes place in individual cylinders.

[00034] Em uma configuração da invenção, cada injetor de combustível 19 está provido de um sensor de temperatura 21 que detecta a temperatura do combustível no respectivo injetor de combustível 19. Alternativamente, estas temperaturas podem ser determinadas através de uma alteração das propriedades de material dos injetores de combustível 19.[00034] In an embodiment of the invention, each fuel injector 19 is provided with a temperature sensor 21 that detects the temperature of the fuel in the respective fuel injector 19. Alternatively, these temperatures can be determined by changing the material properties of the fuel injectors 19.

[00035] Para controlar e/ou regular os dispositivos de aquecimento elétricos 20 está previsto um dispositivo de controle de aquecimento 30 (HCU, Heating Control Unit). O dispositivo de controle de aquecimento 30 contém uma unidade de cálculo 36, que está acoplada a uma memória de programa 37, e a uma memória de valores 38 (memória de dados). A unidade de cálculo 36, a memória de programa 37 e a memória de valores 38 podem abranger respectivamente um ou mais elementos construtivos microeletrônicos. Alternativamente, estes componentes podem estar integrados, parcialmente ou completamente, em um único componente microeletrônico. Na memória de programa 37 ou memória de valores estão armazenados programas ou valores que são necessários para a operação dos dispositivos de aquecimento 20. Especialmente está implementado um processo para ajuste da potência calorífica e para verificação da função regular dos dispositivos de aquecimento individuais 20, que são executados pela unidade de cálculo 36 antes e/ou durante o funcionamento do motor de combustão interna 10, como esclarecido mais detalhadamente com referência à figura 2.[00035] To control and/or regulate the electrical heating devices 20, a heating control device 30 (HCU, Heating Control Unit) is provided. The heating control device 30 contains a calculation unit 36, which is coupled to a program memory 37 and a value memory 38 (data memory). The calculation unit 36, the program memory 37 and the value memory 38 can each comprise one or more microelectronic construction elements. Alternatively, these components can be integrated, partially or completely, into a single microelectronic component. Programs or values are stored in the program memory 37 or values memory that are necessary for the operation of the heating devices 20. Especially a method for adjusting the heat output and for checking the regular function of the individual heating devices 20 is implemented, which are performed by the calculation unit 36 before and/or during the operation of the internal combustion engine 10, as clarified in more detail with reference to figure 2.

[00036] Para isso, entre outras coisas, os sinais dos sensores de temperatura 21 para o combustível, o sinal TKW de um sensor de temperatura de refrigerante 25 do motor de combustão interna 10, o número de rotações N do motor de combustão interna 10, que é desviado do sinal de um sensor de ângulo de eixo de manivela 27, o sinal ALC_KONZ do sensor de concentração de álcool 26 e eventualmente outros parâmetros são avaliados pelo dispositivo de controle de aquecimento 30, como é esclarecido mais detalhadamente na figura 2. O dispositivo de controle de aquecimento 30 está ligado ao interruptor de ignição e arranque 31, o qual, na posição I, libera a ignição e, na posição II, ativa o dispositivo de arranque 46 para arranque do motor de combustão interna 10, por exemplo, um arranque elétrico.[00036] For this, among other things, the signals from the temperature sensors 21 for the fuel, the TKW signal from a coolant temperature sensor 25 from the internal combustion engine 10, the number of revolutions N from the internal combustion engine 10 , which is deviated from the signal from a crankshaft angle sensor 27, the ALC_KONZ signal from the alcohol concentration sensor 26 and possibly other parameters are evaluated by the heating control device 30, as is explained in more detail in figure 2. The heating control device 30 is connected to the ignition and starter switch 31, which, in position I, releases the ignition and, in position II, activates the starter device 46 to start the internal combustion engine 10, for example , an electric starter.

[00037] Com o número de referência 32 está designado um elemento de ligação elétrico, cuja ativação pode ser interpretado como um indicação de um breve processo de partida do motor de combustão interna 10. Isto pode ativar o sinal de um fechamento de porta do interruptor disposto na fechadura de porta da porta do motorista ou um contato de abertura de porta que, por exemplo, ativa a iluminação interna do compartimento para passageiros. Se o assento do passageiro estiver equipado com um dispositivo sensor para reconhecimento da iluminação de assento, então se poderá utilizar também o sinal poderá esse sensor.[00037] An electrical connection element is designated with the reference number 32, whose activation can be interpreted as an indication of a brief starting process of the internal combustion engine 10. This can activate the signal of a door closing of the switch arranged in the door lock of the driver's door or a door open contact which, for example, activates the interior lighting in the passenger compartment. If the passenger seat is equipped with a sensor device for recognizing seat lighting, then the signal from this sensor can also be used.

[00038] Se o veículo apresentar um chamado sistema de acesso ativo ou passivo sem chave, então se poderá utilizar o sinal de um indicador de identificação móvel, que serve para abrir e fechar portas do automóvel acionado com o motor de combustão interna 10. No caso mais simples, o acionamento do transmissor de uma operação de rádio para bloqueio central das portas e do bagageiro pode ser indicado como indício, por exemplo, de breve processo de partida iminente. Na figura 1 tal transmissor está designado com o número de referência 33 e o receptor do lado do motorista associado com o número de referência 34.[00038] If the vehicle has a so-called active or passive keyless access system, then the signal of a mobile identification indicator can be used, which serves to open and close the doors of the car driven by the internal combustion engine 10. No In the simplest case, activation of the transmitter of a radio operation to centrally lock the doors and luggage compartment can be indicated as an indication, for example, of a brief imminent departure process. In Figure 1 such a transmitter is designated with reference number 33 and the associated driver-side receiver with reference number 34.

[00039] Os referidos dispositivos 32, 33, 34 possibilitam já ativar os dispositivos de aquecimento individuais 20 dos injetores 19 e realizar um diagnóstico dos dispositivos de aquecimento 20, antes que o motorista do automóvel acione o interruptor de ignição e arranque 31 ou uma tecla de partida-parada para dar partida ao motor de combustão interna.[00039] Said devices 32, 33, 34 already make it possible to activate the individual heating devices 20 of the injectors 19 and carry out a diagnosis of the heating devices 20, before the driver of the car actuates the ignition switch 31 or a key start-stop to start the internal combustion engine.

[00040] Além disso, o dispositivo de controle de aquecimento 30 está ligado à fonte de tensão, preferivelmente à bateria de veículo 35 da rede de alimentação de bordo. Ela fornece, entre outras coisas, a energia elétrica para o dispositivo de arranque 46 e para os dispositivos de aquecimento 20, através de estágios finais de potência.[00040] Furthermore, the heating control device 30 is connected to the voltage source, preferably to the vehicle battery 35 of the on-board power supply network. It provides, among other things, the electrical energy for the starting device 46 and for the heating devices 20, via final power stages.

[00041] Para controlar e regular o motor de combustão interna 10, está previsto um dispositivo de controle de motor (ECU - electronic control unit) 24, o qual está ligado ao dispositivo de controle de aquecimento 30 por meio de um barramento CAN 40. Assim, sinais e dados podem ser trocados bidirecionalmente, especialmente sinais de entrada dos sensores, os quais são alimentados diretamente ao dispositivo de controle de aquecimento 30, e são transmitidos ao dispositivo de controle do motor 24 também para continuar o processamento. Além disso, outras grandezas de operação e/ou grandezas calculadas podem ser trocadas através desse barramento CAN 40.[00041] To control and regulate the internal combustion engine 10, an engine control device (ECU - electronic control unit) 24 is provided, which is connected to the heating control device 30 via a CAN bus 40. Thus, signals and data can be exchanged bidirectionally, especially input signals from the sensors, which are directly fed to the heat control device 30, and are transmitted to the engine control device 24 as well for further processing. In addition, other operating quantities and/or calculated quantities can be exchanged via this CAN bus 40.

[00042] Ao dispositivo de controle de motor 24 estão dispostos outros sensores, que detectam diversas grandezas de medição e determinam respectivo valor da grandeza de medição. Grandezas de operação abrangem, além das grandezas de medição, grandezas derivadas também. O dispositivo de controle de motor 24, em função de pelo menos uma das grandezas de medição e/ou das grandezas operação, determinam grandezas de ajuste que são convertidas em um ou vários sinais para controle dos membros de ajuste por meio de um acionamento de ajuste correspondente.[00042] Other sensors are arranged on the motor control device 24, which detect various measured quantities and determine the respective value of the measured quantity. Operating quantities include, in addition to measured quantities, derived quantities as well. The motor control device 24, as a function of at least one of the measured quantities and/or the operating quantities, determines the adjustment quantities which are converted into one or more signals for controlling the adjustment members by means of a adjustment drive. corresponding.

[00043] Os sensores, por exemplo, são, por exemplo, o sensor de temperatura 25 para a temperatura de refrigerante TKW, o sensor de ângulo de eixo de manivela 27, que detecta um ângulo de eixo de manivela, ao qual depois é associado um número de rotações N, o sensor o sensor de concentração de álcool 26, um medidor de massa de ar 23 que serve como sensor de carga e o sensor de gás de escape 28 na tubulação de gás de escape 12 e outros, sensores necessários para a operação do motor de combustão interna 10, que não estão mostrados explicitamente, e cujos sinais estão indicados geralmente com a referência ES.[00043] The sensors, for example, are, for example, the temperature sensor 25 for the TKW coolant temperature, the crankshaft angle sensor 27, which detects a crankshaft angle, which is then associated a number of revolutions N, the sensor the alcohol concentration sensor 26, an air mass meter 23 serving as a load sensor and the exhaust gas sensor 28 in the exhaust gas pipeline 12 and other, sensors necessary for the operation of the internal combustion engine 10, which are not explicitly shown, and whose signs are generally indicated with the reference ES.

[00044] Os membros de ajuste, são, por exemplo, uma válvula de estrangulamento 29 na tubulação de sucção 11, os injetores de combustível 19 e a bomba de combustível de baixa pressão 14. Outros sinais para outros membros de ajuste, que são necessários para a operação do motor de combustão interna 10, mas não estão representados explicitamente, estão designados geralmente com a referência AS.[00044] The adjustment members are, for example, a throttle valve 29 on the suction line 11, the fuel injectors 19 and the low pressure fuel pump 14. Other signals for other adjustment members, which are required for the operation of the internal combustion engine 10, but they are not shown explicitly, they are generally designated with the reference AS.

[00045] O dispositivo de controle de motor 24 contém, de maneira conhecida, uma unidade de cálculo 41, a qual está acoplada à memória de programa 42 e a uma memória de valores 43 (memória de dados). Além disso, está previsto uma memória de erros 44, que está acoplada ao dispositivo de indicação de erros 45, para armazenagem não volátil de erros determinados por meio dos mais diversos diagnósticos, por exemplo do diagnóstico de bordo (On-Bord-Diagnose).[00045] The motor control device 24 contains, in a known manner, a calculation unit 41, which is coupled to the program memory 42 and a value memory 43 (data memory). Furthermore, an error memory 44 is provided, which is coupled to the error indication device 45, for non-volatile storage of errors determined by means of the most diverse diagnostics, for example the on-board diagnostics (On-Bord-Diagnosis).

[00046] Entre outras coisas, o dispositivo de controle de motor 24 determina o ponto de ignição adequado e a duração de injeção, em função de um sinal de carga L e do número de rotações N, considerando a proporção de álcool ALC_KONZ no combustível.[00046] Among other things, the engine control device 24 determines the appropriate ignition timing and injection duration, as a function of a load signal L and the number of revolutions N, considering the proportion of alcohol ALC_KONZ in the fuel.

[00047] Na memória de programa 42 ou na memória de valores 43, estão armazenados programas ou valores que são necessários para a operação do motor de combustão interna 10. Na memória de valores 43, entre outras coisas, estão armazenados campos característicos KF1, KF2 e diversos valores limite, cujo significado é esclarecido mais detalhadamente com a descrição da figura 2. Além disso, no dispositivo de controle de motor 24 está implementado um contador de tempo (Timer) 47, cuja função igualmente é esclarecida mais detalhadamente com referência à descrição da figura 2.[00047] In the program memory 42 or in the value memory 43, programs or values are stored that are necessary for the operation of the internal combustion engine 10. In the value memory 43, among other things, characteristic fields KF1, KF2 are stored and various limit values, the meaning of which is clarified in more detail with the description in figure 2. Furthermore, in the engine control device 24 a time counter (Timer) 47 is implemented, the function of which is also clarified in more detail with reference to the description from figure 2.

[00048] Na configuração da invenção o dispositivo de controle de aquecimento 30 pode estar integrado também no dispositivo de controle de motor 24.[00048] In the configuration of the invention, the heating control device 30 can also be integrated into the engine control device 24.

[00049] A figura 2 mostra, em forma de um fluxograma, um processo para operação do motor de combustão interna durante o processo de partida.[00049] Figure 2 shows, in the form of a flowchart, a process for operating the internal combustion engine during the starting process.

[00050] O processo é iniciado na etapa S0, em que eventualmente variável é iniciada e estados de contador são invertidos.[00050] The process starts at step S0, where eventually the variable is started and counter states are inverted.

[00051] Na etapa S1 seguinte, é verificado se pelo menos um critério é preenchido, o qual é indicativo de uma partida iminente do motor de combustão interna 10 (sinal de exigência de partida AS). Como critério ou indicação que faz aparecer uma partida do motor de combustão interna 10, pode ser utilizado, por exemplo, o toque ou acionamento do puxador de porta da porta do motorista, por uma. Através da avaliação do sinal de um interruptor ou de um contato de abertura de porta disposto na fechadura da porta, que, por exemplo, ativa também a iluminação interna do compartimento de passageiros, pode-se indicar uma partida iminente possivelmente breve do motor de combustão interna.[00051] In the next step S1, it is checked if at least one criterion is fulfilled, which is indicative of an imminent start of the internal combustion engine 10 (start demand signal AS). As a criterion or indication that makes a start of the internal combustion engine 10 appear, it can be used, for example, the touch or activation of the door handle of the driver's door, by one. By evaluating the signal of a switch or a door opening contact arranged in the door lock, which, for example, also activates the interior lighting in the passenger compartment, it is possible to indicate an imminent, possibly brief, start-up of the combustion engine. internal.

[00052] Se o assento do motorista estiver equipado com um dispositivo sensor para reconhecimento de ocupação de assento, então um sinal gerado por este dispositivo sensor pode ser indicado como indício para uma partida iminente do motor de combustão interna 10.[00052] If the driver's seat is equipped with a sensor device for seat occupation recognition, then a signal generated by this sensor device can be indicated as an indication for an imminent start of the internal combustion engine 10.

[00053] Se o veículo acionado com o motor de combustão interna 10 apresenta um chamado sistema de acesso sem chave, então a ativação do sensor de um dispositivo de operação remota ou chave por rádio que serve para abrir e fecha portas do veículo pode ser utilizada como indício para um processo de partida possivelmente iminente do motor de combustão interna 10. O sinal de um controle remoto por rádio para abrir um portão de uma garagem na qual ou diante da qual está estacionado o veículo pode ser interpretado como um indício para uma partida brevemente iminente do motor de combustão interna 10.[00053] If the vehicle powered by the internal combustion engine 10 has a so-called keyless access system, then the activation of the sensor of a remote operation device or radio key that serves to open and close the vehicle's doors can be used as an indication for a possibly imminent starting process of the internal combustion engine 10. The signal from a radio remote control to open a garage door in which or in front of which the vehicle is parked can be interpreted as an indication for a start soon imminent internal combustion engine 10.

[00054] Se nenhum desses critérios ou indicações for preenchido e, portanto, não existir nenhum sinal de exigência de partida SA, então a indagação na etapa S1 é repetida tantas vezes até que a indagação forneça um resultado positivo, eventualmente após o decurso de uma duração de tempo predeterminada t_WAIT.[00054] If none of these criteria or indications are fulfilled and, therefore, there is no SA departure requirement signal, then the query in step S1 is repeated so many times until the query provides a positive result, possibly after the lapse of a predetermined time duration t_WAIT.

[00055] Mas se na etapa S1 houver um indício que indica uma partida brevemente iminente do motor de combustão interna 10, o dispositivo de controle de motor (ECU) 24 e o dispositivo de controle de aquecimento (HCU) 30 são ativados, isto é, colocados de um modo de descanso para um modo de operação, e é indagado se um aquecimento do combustível é necessário (Etapa S2). Um aquecimento do combustível é necessário especialmente quando o combustível apresenta uma porção de álcool e há baixas temperaturas externas, uma vez que álcool evapora muito facilmente a temperaturas baixas e, assim, uma partida a frio do motor de combustão interna 10 é dificultada ou até impossível.[00055] But if in step S1 there is an indication that indicates a briefly imminent start of the internal combustion engine 10, the engine control device (ECU) 24 and the heating control device (HCU) 30 are activated, i.e. , switched from a sleep mode to an operating mode, and it is asked whether a fuel warm-up is necessary (Step S2). A heating of the fuel is necessary especially when the fuel has a portion of alcohol and there are low external temperatures, since alcohol evaporates very easily at low temperatures and, therefore, a cold start of the internal combustion engine 10 is difficult or even impossible .

[00056] Especialmente a temperatura do refrigerante TKW e a percentagem de álcool ALC_KONZ são utilizadas na etapa S2 para decidir se é necessário aquecimento do combustível.[00056] Especially the coolant temperature TKW and the alcohol percentage ALC_KONZ are used in step S2 to decide if fuel heating is necessary.

[00057] Se a temperatura do refrigerante TKW, que reflete muito próximo a temperatura do motor de combustão interna 10, está abaixo de um valor limite predeterminado TKW_SW1, então os dispositivos de aquecimento 20 são ativados. Uma vez que a temperatura em que ainda pode ser realizada uma partida a frio segura depende da percentagem de álcool ALC_KONZ no combustível, este valor limite TKW_SW1 dependente da percentagem de álcool ALC_KONZ está depositado em um campo característico KF1 dentro da memória de valores 43 do dispositivo de controle de motor 24. Quanto mais alta a percentagem de álcool ALC_KONZ no combustível, tanto mais o valor limite TKW_SW1, a partir do qual os dispositivos de aquecimento 20 devem ser ativados, se desloca para valores de temperatura mais elevados.[00057] If the coolant temperature TKW, which very closely reflects the temperature of the internal combustion engine 10, is below a predetermined threshold value TKW_SW1, then the heating devices 20 are activated. Since the temperature at which a safe cold start can still be carried out depends on the percentage of alcohol ALC_KONZ in the fuel, this limit value TKW_SW1 dependent on the percentage of alcohol ALC_KONZ is deposited in a characteristic field KF1 within the value memory 43 of the device engine control 24. The higher the percentage of alcohol ALC_KONZ in the fuel, the more the threshold value TKW_SW1, starting from which the heating devices 20 must be activated, shifts to higher temperature values.

[00058] A datação do campo característico KF1 ocorre por meio de tentativas sobre o estado de verificação através de variação da temperatura de refrigerante TKW e da concentração de álcool ALC_KONZ no combustível e, em seguida, tentativas de partida do motor de combustão interna realizadas.[00058] The dating of the KF1 characteristic field occurs through attempts on the verification state through the variation of the TKW coolant temperature and the ALC_KONZ alcohol concentration in the fuel, and then attempts to start the internal combustion engine performed.

[00059] O valor para a temperatura do refrigerante TKW é obtido a partir do sinal do sensor de temperatura 25, o valor da percentagem de álcool ALC_KONZ é obtido a partir do sinal do sensor de concentração de álcool 26. Porém, amos os valores podem ser determinados diretamente a partir dos parâmetros por meio de cálculos e/ou formação de modelo.[00059] The value for the temperature of the TKW refrigerant is obtained from the signal of the temperature sensor 25, the value of the percentage of alcohol ALC_KONZ is obtained from the signal of the alcohol concentration sensor 26. However, both values can be determined directly from the parameters through calculations and/or model formation.

[00060] Se a temperatura de refrigerante TKW fica acima de um segundo valor limite TKW_SW2, sendo que este valor nitidamente mais alto do que o valor limite dependente da concentração de álcool KW_SW1, então parte-se do princípio de que um aquecimento do combustível não é mais necessário e até independente da percentagem de álcool ALC_KONZ. Este valor limite TKW_SW2 também é determinado empiricamente e é armazenado na memória de valores 43.[00060] If the coolant temperature TKW is above a second limit value TKW_SW2, this value being significantly higher than the limit value dependent on the alcohol concentration KW_SW1, then it is assumed that heating the fuel does not it is more necessary and even independent of the alcohol percentage ALC_KONZ. This limit value TKW_SW2 is also determined empirically and is stored in the 43 value memory.

[00061] Se a indagação na etapa S2 indica que não é necessário aquecimento do combustível, então na etapa S3 é introduzida uma "partida convencional" do motor de combustão interna 10. Por "partida convencional" entende-se, neste contexto, que existem condições que permitem uma partida do motor de combustão interna 10, sem que se tenha que recorrer a medidas de aquecimento convencionais para o combustível. Com a etapa S14 fica concluído o processo.[00061] If the query in step S2 indicates that it is not necessary to heat the fuel, then in step S3 a "conventional start" of the internal combustion engine 10 is introduced. By "conventional start" it is understood, in this context, that there are conditions that allow starting the internal combustion engine 10, without having to resort to conventional heating measures for the fuel. With step S14 the process is completed.

[00062] Se a indagação na etapa S2 indica que é necessário um aquecimento do combustível para uma partida normal do motor de combustão interna 10, na etapa S4 os dispositivos de aquecimento 20 previstos, individuais, correspondentes ao número de cilindros Z1-Z4, são controlados através de sinais do dispositivo de controle de aquecimento 30 (HCU), isto é, abastecidos com energia elétrica. Em seguida, em uma etapa S5, é verificado se todos os dispositivos de aquecimento 2 estão funcionando em ordem.[00062] If the query in step S2 indicates that heating the fuel is necessary for a normal start of the internal combustion engine 10, in step S4 the heating devices 20 provided, individual, corresponding to the number of cylinders Z1-Z4, are controlled via signals from the heating control device 30 (HCU), i.e. supplied with electrical energy. Then, in a step S5, it is checked that all 2 heating devices are working in order.

[00063] Para verificação dos dispositivos de aquecimento 20 podem ser utilizados quaisquer processos conhecidos do estado da técnica. Então, através de detecção e avaliação da tensão elétrica posta nos dispositivos de aquecimento elétricos 20, da corrente elétrica que se estabelece, do desempenho elétrico assumido, entre outros, pode-se concluir tanto sobre um circuito de aquecimento aberto (open circuit) quanto sobre um curto-circuito (short circuit) ou desempenho de aquecimento insuficiente.[00063] For checking the heating devices 20, any processes known from the state of the art can be used. Then, through detection and evaluation of the electrical voltage placed on the electrical heating devices 20, the electrical current that is established, the assumed electrical performance, among others, it can be concluded both about an open heating circuit (open circuit) and about a short circuit or insufficient heating performance.

[00064] Se a indagação na etapa S5 indica que todos os dispositivos de aquecimento 20 de cilindros individuais funcionam em ordem, então é verificado, em uma etapa S6, se o aquecimento do combustível pode ser concluído novamente, ou se é preciso aquecer ainda mais. Como critério para isto, o espaço de tempo T_AH obtido por meio do contador de tempo 47 desde a ativação dos dispositivos de aquecimento 20 ou os sinais de temperatura entregues aos injetores 19 pode ser avaliado. O espaço de tempo t_AH igual ou mais longo do que um valor limite predeterminado _AH_SW, que é armazenado em função da temperatura de refrigerante TKW e da concentração de álcool ALC_KONZ na memória de valores 43 do dispositivo de controle 24, então não é necessário aquecer mais o combustível, e os fornecimentos de corrente para os dispositivos de aquecimento 20 são desligados na etapa S7. Alternativamente para isso os fornecimentos de corrente para os dispositivos de aquecimento 20 são desligados, se os sinais entregues pelos sensores de temperatura 43 do dispositivo de controle 24 ultrapassam um valor limite T_KST_SW armazenado na memória de valores 43 do dispositivo de controle 24.[00064] If the query in step S5 indicates that all heating devices 20 of individual cylinders work in order, then it is checked, in step S6, whether heating of the fuel can be completed again, or whether further heating is required . As a criterion for this, the time T_AH obtained by means of the time counter 47 since the activation of the heating devices 20 or the temperature signals delivered to the injectors 19 can be evaluated. The time span t_AH equal to or longer than a predetermined threshold value _AH_SW, which is stored as a function of coolant temperature TKW and alcohol concentration ALC_KONZ in the value memory 43 of the control device 24, so no further heating is required the fuel, and current supplies to the heating devices 20 are turned off at step S7. Alternatively, the current supplies to the heating devices 20 are switched off if the signals delivered by the temperature sensors 43 of the control device 24 exceed a threshold value T_KST_SW stored in the value memory 43 of the control device 24.

[00065] Em uma etapa seguinte S8, o motor de combustão interna 10 pode ser ligado com segurança também abaixas temperaturas de refrigerante TKW e altas concentrações de álcool ALC_KONZ no combustível, sem que ocorram dificuldades de partida.[00065] In a subsequent step S8, the internal combustion engine 10 can be started safely also at low TKW coolant temperatures and high concentrations of alcohol ALC_KONZ in the fuel, without starting difficulties.

[00066] Porém, se a indagação na etapa S5 dá um resultado negativo, isto é, pelo menos um dos dispositivos de aquecimento 20 existentes de cilindros individuais está defeituoso, então, em uma etapa S9, a alimentação de combustível é interrompida naqueles cilindros aos quais o (s) dispositivo (s) de aquecimento 20 está (estão) associado (s). Além disso, a existência de um dispositivo de aquecimento 20 defeituoso com indicação do cilindro ao qual está associado esse dispositivo de aquecimento 20 é registrada na memória de erros 44, e isto, opcionalmente, é informado acusticamente e/ou oticamente por meio do dispositivo de indicação de erro 45 (etapa S9’).[00066] However, if the query in step S5 gives a negative result, that is, at least one of the existing heating devices 20 of individual cylinders is defective, then, in a step S9, the fuel supply is interrupted in those cylinders to which the heating device(s) 20 is(are) associated with. Furthermore, the existence of a defective heating device 20 with indication of the cylinder to which said heating device 20 is associated is registered in the error memory 44, and this, optionally, is informed acoustically and/or optically by means of the defect device. error indication 45 (step S9').

[00067] Assim, em uma partida do motor de combustão interna 10 a ser realizada, o injetor ou injetores não é/são solicitados com combustível e, portanto, nenhum combustível é alimentado aos cilindros correspondentes Z1-Z4, e o motor de combustão interna 10, na presença de dispositivos de aquecimento 20 defeituosos, só será acionado com um número de cilindros menor do que o número de dispositivos de aquecimento 20 defeituosos (etapa S10).[00067] Thus, in a starting of the internal combustion engine 10 to be carried out, the injector or injectors is/are not requested with fuel and, therefore, no fuel is fed to the corresponding cylinders Z1-Z4, and the internal combustion engine 10, in the presence of defective heating devices 20, will only be triggered with a number of cylinders smaller than the number of defective heating devices 20 (step S10).

[00068] Então deve-se observar que somente um número máximo de dispositivos de aquecimento 20 defeituosos tem que ocorrer para se garantir uma partida segura e estável do motor de combustão interna 10. Em um motor de combustão interna 10 com 3 cilindros pode estar defeituoso, no máximo, um dispositivo de aquecimento 20, em um motor de combustão interna com 4 cilindros podem estar defeituosos, no máximo, 2 dispositivos de aquecimento 20. De um modo geral, vale que podem falhar tantos dispositivos de aquecimento 20 quanto mais cilindros o motor de combustão interna 10 apresentar.[00068] So it should be noted that only a maximum number of faulty heating devices 20 have to occur to ensure a safe and stable start of the internal combustion engine 10. In an internal combustion engine 10 with 3 cylinders it can be faulty a maximum of one heating device 20, in an internal combustion engine with 4 cylinders, a maximum of 2 heating devices 20 can be defective. 10 internal combustion engine present.

[00069] Depois que o motor de combustão interna 10 foi ligado com um número reduzido de cilindros ativados Z1-Z4, a temperatura do refrigerante TKW do motor de combustão interna 10 e o número de rotações N do motor de combustão interna são monitorados continuamente.[00069] After the internal combustion engine 10 has been started with a reduced number of activated cylinders Z1-Z4, the coolant temperature TKW of the internal combustion engine 10 and the number of revolutions N of the internal combustion engine are continuously monitored.

[00070] Na etapa S11 é verificado se a temperatura de refrigerante TKW do motor de combustão interna 10 atingiu um valor limite predeterminado TKW_SW3 e o número de rotações N atingiu um valor limite predeterminado N_SW. Somente quando se ultrapassa ambos os valores limites TKW_SW3, N_SW os cilindros desligados na etapa S9 através de interrupção da alimentação de combustível são religados, isto é, a injeção de combustível é liberada novamente, através de controle dos injetores correspondentes 19, para esses cilindros também (etapa S12). Os dois valores limites TKW_SW3, N_SW são determinados através de tentativas e estão armazenados na memória de valores 43 do dispositivo de controle de motor 24.[00070] In step S11, it is checked whether the coolant temperature TKW of the internal combustion engine 10 has reached a predetermined threshold value TKW_SW3 and the number of rotations N has reached a predetermined threshold value N_SW. Only when both limit values TKW_SW3, N_SW are exceeded are the cylinders switched off in step S9 by interrupting the fuel supply switched back on, i.e. the fuel injection is released again, via control of the corresponding injectors 19, for these cylinders as well (step S12). The two limit values TKW_SW3, N_SW are determined by trial and are stored in the value memory 43 of the motor control device 24.

[00071] Em uma variante simples do processo, pode-se dispensar a verificação do decurso de número de rotações do motor de combustão interna 10 durante a partida com um número de cilindros restrito, uma vez que o critério principal de quando os cilindros desligados podem ser novamente ligados representa a temperatura de refrigerante TKW do motor de combustão interna 10. Com avaliação única do número de rotações N, pode ocorrer o caso de que o valor limite N_SW é ultrapassado, mas os cilindros desligados anteriormente continuam muito frios, de modo que, não pode estar excluído uma descarga maior de óleo lubrificante no alojamento de manivela e/ou uma ruptura da película lubrificante entre êmbolo e parede de cilindro.[00071] In a simple variant of the process, one can dispense with checking the number of revolutions of the internal combustion engine 10 during starting with a restricted number of cylinders, since the main criterion of when the cylinders are switched off can to be switched on again represents the coolant temperature TKW of the internal combustion engine 10. With a single evaluation of the number of revolutions N, it may happen that the limit value N_SW is exceeded, but the previously switched off cylinders remain very cold, so that , a greater leakage of lubricating oil into the crank housing and/or a rupture of the lubricating film between piston and cylinder wall cannot be excluded.

[00072] Como agora o processo de partida do motor de combustão interna 10 está concluído com sucesso, não é mais necessário outro aquecimento do combustível e, na etapa S13, são desligados os fornecimentos de corrente para os dispositivos de aquecimento 20 concluídos, e o processo está concluído na etapa S14.[00072] As the starting process of the internal combustion engine 10 is now successfully completed, further heating of the fuel is no longer necessary and, in step S13, the current supplies to the completed heating devices 20 are turned off, and the process is completed at step S14.

[00073] A invenção foi esclarecida em um exemplo em que estão representados o dispositivo de controle de motor 24 e o dispositivo de controle de aquecimento 30. Porém, é possível integrar o dispositivo de controle de aquecimento 30 com as etapas finais correspondentes para o dispositivo de aquecimento 20 totalmente ao dispositivo de controle de motor 24, ou apenas a eletrônica de controle, e dispor as etapas finais para os dispositivos de aquecimento 20 externamente. LISTA DE CONCEITOS/NÚMEROS DE REFERÊNCIA 10 Motor de combustão interna 11 Tubulação de sucção 12 Tubulação de gás de escape 13 Reservatório de combustível 14 Bomba de combustível de baixa pressão 15 Linha de combustível de baixa pressão 18 Tubulação de distribuição de combustível (rail) 19 Injetor de combustível 20 Dispositivo de aquecimento elétrico 21 Sensor de temperatura, Injetor 23 Medidor de massa de ar, sensor de carga 24 Dispositivo de controle de motor (ECU, electronic control unit) 25 Meio refrigerante de sensor de temperatura 26 Sensor de concentração de álcool 27 Sensor de ângulo de eixo de manivela 28 Sensor de gás de escape 29 Válvula de estrangulamento 30 Dispositivo de controle de aquecimento (HCU, heater control unit) 31 Interruptor de ignição arranque 32 Elemento de ligação elétrica 33 Emissor de operação remota, indicador de identificação móvel 34 Receptor da operação remota 35 Fonte de tensão, Bateria do veículo 36 Unidade de cálculo HCU 37 Memória de programa HCU 38 Memória de valores, Memória de dados HCU 40 CAN-Bus 41 Unidade de cálculo ECU 42 Memória de programa ECU 43 Memória de valores, Memória de dados ECU 44 Memória de erros 45 Dispositivo de indicação de erros 46 Dispositivo de arranque do motor de combustão interna 47 Contador de tempo (Timer) ALC_KONZ Proporção de álcool no combustível, concentração de álcool AS Sinais de partida, Sinais de ajuste ES Sinais de entrada KF1, KF2 Campo característico L Sinal de carga N Número de rotações N_SW Valor limite para número de rotações SA Exigência de partida S0..S14 Etapa de processo T_KST_SW Valor limite, temperatura de combustível TKW Temperatura de meio refrigerante TKW_SWi Valor limite, temperatura de meio refrigerante t_WAIT Duração de tempo de espera t_AH Período desde ativação dos dispositivo de aquecimento t_AH_SW Valor limite para período desde ativação dos dispositivos de aquecimento Z1-Z4 Cilindro do motor de combustão interna[00073] The invention was clarified in an example in which the engine control device 24 and the heating control device 30 are represented. However, it is possible to integrate the heating control device 30 with the corresponding final steps for the device heating devices 20 completely to the engine control device 24, or just the control electronics, and arranging the final stages for the heating devices 20 externally. LIST OF CONCEPTS/REFERENCE NUMBERS 10 Internal combustion engine 11 Suction line 12 Exhaust gas line 13 Fuel tank 14 Low pressure fuel pump 15 Low pressure fuel line 18 Fuel distribution line (rail) 19 Fuel injector 20 Electric heating device 21 Temperature sensor, Injector 23 Mass air gauge, load sensor 24 Engine control device (ECU, electronic control unit) 25 Temperature sensor coolant 26 Alcohol concentration sensor 27 Crankshaft angle sensor 28 Exhaust gas sensor 29 Throttle valve 30 Heater control unit (HCU) 31 Starter ignition switch 32 Electrical connection element 33 Remote operating transmitter, identification indicator mobile 34 Remote operation receiver 35 Voltage source, Vehicle battery 36 Calculation unit HCU 37 Program memory HCU 38 Value memory, Data memory HCU 40 CAN-Bus 41 Calculation unit ECU 42 Program memory ECU 43 Memory values, Data memory ECU 44 Error memory 45 Error indication device 46 Internal combustion engine starter 47 Time counter (Timer) ALC_KONZ Alcohol content in fuel, alcohol concentration AS Start signals, Adjustment signals ES Input signals KF1, KF2 Characteristic field L Load signal N Speed N_SW Speed limit value SA Starting requirement S0..S14 Process step T_KST_SW Limit value, fuel temperature TKW Coolant temperature TKW_SWi Limit value , coolant temperature t_WAIT Duration of waiting time t_AH Period since activation of heating devices t_AH_SW Limit value for period since activation of heating devices Z1-Z4 Internal combustion engine cylinder

Claims

1. Process for operating an internal combustion engine (10) with independent ignition, running on alcohol-alcohol fuel, with several cylinders (Z1-Z4), the cylinders (Z1-Z4) being associated with the cylinders electric heating devices (20), of individual cylinders for heating the fuel and, with the fulfillment of a criterion (SA), which is active for an imminent start of the internal combustion engine (10) and with the fulfillment of a criterion ( TKW_SW1), which allows concluding on a cold start of the internal combustion engine (10), the individual heating devices (20) are activated, characterized by the fact that - each of the heating devices (20) of individual cylinders is checked that its function is in order, - when a heating device (20) is found to be defective, the fuel supply to the cylinder (Z1-Z4) to which the faulty heating device (20) is associated is interrupted , - the internal combustion engine (10) starts with a reduced number of cylinders (Z1-Z4) in proportion to the number of defective heating devices (20), - during operation of the internal combustion engine (19) at least a quantity correlated with the temperature of the internal combustion engine (10) (TKW, N) is monitored, - when a predetermined threshold value (TKW_SW3, N_SW) is exceeded for said at least one correlated quantity (TKW, N), it interrupts - fuel is supplied to the cylinder (Z1-Z4) to which the faulty heating device (20) is associated, and - the heating devices (20) are deactivated.

2. Process according to claim 1, characterized in that it concludes on a cold start of the internal combustion engine, when the coolant temperature (TKW) of the internal combustion engine is below a threshold value (TKW_SW1 ), which is verified as a function of the alcohol concentration in the fuel (ALC_KONZ).

3. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the correlated quantity is the coolant temperature (TKW) of the internal combustion engine (10).

4. Process according to claim 3, characterized in that the correlated quantity is additionally the number of revolutions (N) of the internal combustion engine (10).

5. Process according to any of the preceding claims, characterized in that, as a criterion for an imminent start of the internal combustion engine (10), the touch or activation of the door handle of the driver's door of the driven car is used with the internal combustion engine (10).

6. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that, as a criterion for an imminent start of the internal combustion engine (10), the switch signal arranged in a door lock of the door is used or a contact for opening the driver's door of the car activated with the internal combustion engine (10).

7. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that, as a criterion for an imminent start of the internal combustion engine (10), the signal from a sensor device is used to detect seat occupation from the driver's seat of the car powered by an internal combustion engine.

8. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that, as a criterion for an imminent start of the internal combustion engine (10), the signal of a mobile identification indicator (33) is used that it is used to open and close car doors driven by the internal combustion engine (10).

9. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that, in the event of a detected defect of a heating device (20), with indication of the corresponding cylinder (Z1-Z4), a corresponding record occurs in a error memory (44) of an engine control device (24) which controls and/or regulates the internal combustion engine (10).

10. Device for operating an internal combustion engine (10) with independent ignition, which runs on alcohol and alcohol mixture fuel, with several cylinders (Z1-Z4), characterized in that the cylinders (Z1-Z4) are associated electrical heating devices (20) of individual cylinders for heating the fuel, and, when fulfilling a criterion (SA), which is indicative of an imminent start of the internal combustion engine (10) and, when fulfilling a criterion (TKW_SW1), which allows concluding on a cold start of the internal combustion engine (10), the individual cylinder heating devices (20) are activated, the device being configured to carry out a process as defined in any one of claims 1 to 9.

11. Device according to claim 10, characterized in that the electrical heating devices (20) are arranged in the associated fuel injectors (19) of the individual cylinders (Z1-Z4).

12. Device according to claim 10, characterized in that the electrical heating devices (20) are arranged in the lines that connect the individual injectors (19) to a fuel distribution pipe (18).