BR112012026747B1

BR112012026747B1 - aparelho de diagnóstico de falha para medidor de circulação de ar

Info

Publication number: BR112012026747B1
Application number: BR112012026747-7A
Authority: BR
Inventors: Satoshi Sekine
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2020-11-03
Also published as: RU2012149278A; EP2562404A4; EP2562404A1; EP2562403A1; US20130036788A1; EP2562404B1; MX2012011819A; US9020736B2; JPWO2011132678A1; CN102884301A; MX2012011820A; JP5333660B2; EP2562403A4; BR112012026879B1; BR112012026747A2; CN102844554A; US20130041570A1; WO2011132677A1; RU2513991C1; RU2517197C1

Abstract

APARELHAGEM DE DIAGNÓSTICO DE FALHA PARA MEDIDOR DE CIRCULAÇÃO DE AR Tem-se a descrição de uma aparelhagem de diagnóstico de falha para um medidor de circulação de ar (11) voltado para a determinação de se o medidor de circulação de ar (11) apresenta uma falha quando uma taxa de divergência, ou seja, um valor divergente de uma quantidade de ingresso de ar estimada com referência a uma quantidade de ingresso de ar corrente obtida pelo medidor de circulação de ar (11) vem a ser maior do que um valor de referência de determinação de falha determinado com base em uma velocidade rotacional de um motor de combustão interna (1). A aparelhagem determina se o medidor de circulação de ar está funcionando normalmente quando a velocidade rotacional do motor de combustão interna (1) é mais elevada ou igual a uma velocidade pré-determinada sob a condição específica de que o valor divergente venha a ser menor ou igual ao valor de referência, mantendo ainda um resultado de determinação corrente quando a velocidade do motor vem a ser menor do que a velocidade pré-determinada sob a referida condição específica, avaliando assim com base na velocidade do motor, se o medidor de circulação de ar se (...).

Description

Campo Técnico

A presente invenção volta-se a um aparelho para diagnóstico de falha para um medidor de circulação de ar, aonde este aparelho vem a ser configurada para desempenho de um diagnóstico de falha para um medidor de circulação de ar abrangendo toda a operacionalidade de um motor de combustão interna.

Fundamentos da Técnica

Quando, em função de uma falha no sensor que afere a quantidade de ar de ingresso, essa quantidade de ar ingressa detectada apresenta um erro, tem-se uma efetivação inadequada de injeção de combustível. Isto conduz a uma liberação de substâncias tóxicas para a atmosfera.

Por exemplo, o Documento de Patente 1 apresenta a descrição de um aparelho de diagnóstico de falha configurada para a determinação de se o sensor de circulação de ar apresenta uma falha quando um valor absoluto da diferença presente entre a taxa de fluxo de ingresso de ar estimada por um mecanismo de estimativa de quantidade de ar de ingresso e a taxa de fluxo de admissão de ar efetiva aferida pelo sensor de circulação de ar vem a ser maior do que um valor pelo qual o valor absoluto não pode eventualmente assumir ou um valor pré-determinado GO avaliado com base na carga do motor e na velocidade de rotação do motor.

Entretanto, quando a abertura do regulador assume uma posição de abertura rebaixada ou quando a velocidade de rotação do motor de combustão interna torna-se baixa (ou seja, a faixa operacional referente as baixas quantidades de ingresso de ar), mesmo no caso com o medidor de circulação de ar não vir a apresentar falhas, existe um risco de que a quantidade de ar de admissão efetiva divirja enormemente em uma direção destinada ao aumento ou diminuição de um valor em divergência a partir da quantidade estimada de ingresso de ar em função do fluxo pulsante de ingresso de ar.

Ou seja, no caso do aparelho de diagnóstico de falha voltada para o medidor de circulação de ar, de acordo com a descrição dada no documento de Patente 1, não foram levadas em consideração as dispersões em referência aos valores detectados pelo medidor de circulação de ar dentro da faixa operacional de baixas quantidades de ingresso de ar. Ou seja, supõe-se o ajuste do valor pré-determinado GO para um valor menor com a finalidade de se melhorar a precisão quanto ao diagnóstico de falha. Nesta condição, na faixa operacional abrangendo as baixas quantidades de ingresso de ar, é fácil se originar um erro de decisão (um erro de diagnóstico). Isto leva a um problema em que o diagnóstico quanto a falha na aferição de circulação de ar tem de vir a ser interrompido na faixa operacional de baixas quantidades de ingresso de ar para se impedir que ocorra um erro de decisão.

Lista de Referências Documentos de Patente Documento de Patente 1: Publicação Provisória de Patente japonesa N° 2006-329138 (A) Sumário da Invenção

Em um aparelho de diagnóstico de falha voltada para um medidor de circulação de ar, este aparelho é configurada para determinar se o medidor de circulação de ar apresenta uma falha quando um valor em divergência quanto a uma quantidade de ar de admissão estimada com respeito a uma quantidade de ar de admissão efetiva obtida pelo medidor de circulação de ar vem a ser maior do que um valor de referência de determinação de falha determinado com base em uma velocidade de rotação de um motor de combustão interna, o aparelho da invenção é configurado ainda para determinar se o medidor de circulação de ar está funcionando normalmente quando a velocidade de rotação do motor de combustão interna se apresenta maior ou igual a uma velocidade de rotação pré-determinada do motor sob uma condição específica de que o valor divergente da quantidade de ar de admissão estimada com referência a quantidade de ar de admissãoefetiva venha a ser menor ou igual ao valor de referência de determinação de falha, sendo ainda configurado para manter um resultado de determinação corrente quando a velocidade de rotação do motor de combustão interna vem a ser menor do que a velocidade de rotação pré-determinada do motor sob a condição específica.

De acordo com a invenção, o aparelho de diagnóstico de falha é configurado para determinar com base na velocidade de rotação do motor se o medidor de circulação de ar está funcionando normalmente ou se o resultado da determinação atual é mantido, melho- rando-se a precisão do diagnóstico de falha.

Breve Descrição dos Desenhos

[Fig. 1] A Fig. 1 consiste em uma vista explicativa ilustrando a configuração do sistema de um motor de combustão interna aonde a invenção vem a ser aplicada.

[Fig. 2] A Fig. 2 consiste em uma vista explicativa ilustrando o perfil quanto a uma determinação de falha para o medidor de circulação de ar, no aparelho da invenção.

[Fig. 3] A Fig. 3 consiste em um diagrama de blocos ilustrando um método de diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar.

[Fig. 4] A Fig. 4 consiste em um fluxograma ilustrando um fluxo de controle do método de diagnóstico de falha.

Descrição das Modalidades

A modalidade da invenção vem a ser descrita, em seguida, de modo detalhado com referência aos desenhos.

A Figura 1 consiste em uma vista explicativa ilustrando a configuração do sistema de um motor de combustão interna aonde se tem a efetuação da invenção.

O ar que vem a ser extraído a partir de uma entrada aberta para ingresso de ar 3 para a atmosfera é introduzido na câmara de combustão 2 do motor de combustão interna 1 através da passagem de ingresso de ar 4.

Um purificador de ar 5, uma válvula de estrangulamento 6, e um coletor 7 são posicionados na passagem de ingresso de ar, e dispostos sob essa forma de organização a partir da lateral a montante. O ar vem a ser introduzido na câmara de combustão 2 através de um receptáculo de ingresso 8 provido para cada cilindro de motor individual, posicionado a jusante do coletor 7.

Um sensor de pressão atmosférica 9 vem a ser fixado junto ao purificador de ar 5 destinado a detecção de uma pressão atmosférica. Entre o purificador de ar 5 e a válvula de estrangulamento 6 tem-se o posicionamento de um medidor de circulação de ar 11 contendo um sensor de temperatura de ingresso de ar embutido 10, tal como um medidor de fluxo de tipo de filamento incandescente térmico ou um medidor de fluxo do tipo de película incandescente térmica.

Uma válvula de injeção de combustível 13 individual vem a ser disponibilizada para cada receptáculo de ingresso em cilindro-motor 8, destinada a injeção e suprimento de combustível para o respectivo cilindro de motor. Uma válvula de ingresso 14 vem a ser disponibilizada junto à extremidade a montante de um receptáculo de exaustão 15 conectado à câmara de combustão 2.

Um mecanismo de atuação de válvula na válvula lateral de ingresso, responsável pelo acionamento de cada válvula de ingresso 14, vem a ser construído por meio de um mecanismo de atuação de válvula variável (não mostrado) capacitado a alterar a sincronização da válvula de ingresso 14. O mecanismo de atuação de válvula variável vem a ser ainda configurado para efetuar o controle de uma quantidade presente em válvula vinda a se sobrepor entre a válvula de ingresso 14 e a válvula de exaustão 16 por meio de troca da sincronização da abertura de válvula e a sincronização de fechamento de válvula da válvula de ingresso 14 (fase de retardamento ou fase de adiantamento). De fato, pode ser empregado como mecanismo de atuação de válvula variável, um mecanismo de controle de fase variável configurado para retardar e avançar uma fase angular junto a uma sustentação de pico da válvula de ingresso 14, ou um mecanismo de controle de ângulo de trabalho (sincronização do evento) e sustentação variável configurado para alterar tanto uma sustentação de válvula e um ângulo de trabalho de válvula de ingresso 14, como um sistema combinado de mecanismo de controle e fase variável e o mecanismo de controle de ângulo de trabalho e sustentação variável.

Um mecanismo de atuação de válvula lateral da válvula de exaustão, que faz o acionamento de cada válvula de exaustão 16, vem a ser construído por um mecanismo de atuação de válvula equipado com um típico carne de atuação direta, aonde uma sustentação de válvula, um ângulo de trabalho, e uma fase angular junto a uma sustentação de pico da válvula de exaustão vem a ser todos fixados. A propósito, em uma maneira semelhante a procedida para a lateral de válvula de ingresso, um mecanismo de atuação de válvula variável pode ser aplicado junto ao mecanismo de atuação de válvula da válvula lateral de exaustão.

Tem-se a introdução dos sinais de dados informais advindos do sensor de pressão atmosférica 9, o sensor de temperatura de ingresso de ar 10, um medidor de circulação de ar 11, e sensor de pressão de ingresso de ar 12 junto a uma unidade de controle de motor eletrônico 17 (abreviado como “ECU”).

O ECU 17 compreende de um microcomputador embutido, capacitado a efetuar a manutenção de diversas operações de controle voltadas para o motor de combustão interna 1. Efetivamente, o ECU vem a ser configurado para executar, com base nos sinais advindos de diversos sensores, o processamento de controle. Além da adição dos sinais informativos advindos dos componentes discutidos anteriormente como o sensor de pressão atmosférica 9, o sensor de temperatura de ingresso de ar 10, o medidor de circulação de ar 11, e o sensor de pressão de ingresso de ar 12, tem-se a inclusão dos sinais informativos advindos de um sensor de ângulo de manivela 12 configurado para a detecção de uma velocidade de rotação de motor assim como um ângulo de manivela, um sensor de estrangulamento 19 configurado de forma a detectar o grau de abertura de regulador da válvula de estrangulamento 6, e um sensor de velocidade de veículo 20 configurado para efetuar a detecção da velocidade de um veículo, e elementos do gênero sob forma de diversas entradas de sinal de sensor de veículo/motor.

No interior do ECU 17, um processador possibilita o acesso desses sinais detectados destinados ao controle de quantidade de injeção e a sincronização de injeção da válvula de injeção de combustível 13, sincronização de ignição de uma vela de ignição individual (não mostrada), uma característica de sustentação de válvula produzida pelo mecanismo de atuação de válvula variável (não mostrado), o grau de abertura de regulador da válvula de estrangulamento 6, e coisas do gênero. Além disso, por meio do ECU 17, procede-se ao processamento aritmético destinado a estimação de uma quantidade de ingresso de ar. sem fazer uso de qualquer valor detectado de medidor de circulação de ar 11. e de um diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar 11.

Ao diagnosticar e se o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha, um valor em divergência de uma quantidade estimada de ingresso de ar por meio do ECU 17 com respeito a uma quantidade de ar de admissão efetiva, ou seja, o valor detectado do medidor de circulação de ar 11, vem a ser comparado com um valor pré-determinado de referência quanto a determinação de falha com base na velocidade de rotação de motor. Quando o valor em divergência é maior do que o valor de referência quanto a determinação de falha, determina-se se o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha.

Na modalidade apresentada, uma taxa de divergência, obtida através da divisão da quantidade de ar de admissão efetiva por meio da quantidade estimada de ingresso de ar, vem a ser atualmente utilizada como o valor em divergência previamente observado. Concretamente, conforme mostrado na Fig. 2, quando a taxa de divergência vem a ser mantida na parte externa da área específica compreendida entre um critério de diagnóstico de falha no limite superior (veja a curva característica “A” na Fig. 2) e um critério de diagnóstico de falha no limite inferior (veja a curva característica “B” na Fig. 2), critérios estes que são usados como valores de referência na determinação de falha de limite inferior e superior, respectivamente, tem-se a determinação de se o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha. Ou seja, a curva característica A na Fig. 2 consiste do critério de diagnóstico de falha no limite superior correspondendo ao valor de referência de determinação de falha em limite superior, sendo que a curva característica B na Fig. 2 consiste do critério de diagnóstico de falha em limite inferior correspondendo ao valor de referência de determinação de falha de limite inferior.

Por exemplo, mesmo no caso de medidores de circulação de ar, cada operação sendo efetuada normalmente, os valores aferidos desses medidores de circulação de ar tendem a incorporarem diferenças individuais das partes de componentes de sistema de indução. Portanto, leva-se em total consideração uma margem correspondendo as diferenças individuais das partes de componentes de sistema de indução. De modo mais concreto, a dada margem positiva é adicionada junto ao limite superior (veja a curva característica “a” na Fig. 2) que pode ser admitido para a taxa de divergência, sendo que a dada margem negativa vem a ser adicionada ao limite inferior (veja a curva característica “b” na Fig. 2) que pode ser assumido pela taxa de divergência.

Em uma situação apresentando baixas quantidades de ingresso de ar mesmo no caso de não haver falha do medidor de circulação de ar 11, existe o risco de que a quantidade detectada de ingresso de ar (ou seja, a quantidade de ar de admissão efetiva), aferida pelo medidor de circulação de ar 11, divirja enormemente da quantidade estimada de ingresso de ar, calculada pelo ECU 17, devido ao fluxo de pulsação de ingresso de ar. Desse modo, o critério de diagnóstico de falha vem a ser ajustado de modo que o critério de diagnóstico de falha em limite superior aumente, e que o critério de diagnóstico de falha em limite inferior diminua. Conforme a velocidade de rotação do motor venha a se reduzir.

Na modalidade apresentada, quando a taxa de divergência vem a ser maior do que o imposto pelo critério de diagnóstico de falha de limite superior ou quando a taxa de divergência vem a ser menor do que o imposto pelo critério de diagnóstico de falha de limite inferior, tem-se a determinação de que o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha. Quando se tem a determinação de que o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha, uma luz de alarme, instalada em uma posição que pode ser visualmente reconhecida pelo condutor do veículo, por exemplo, em um painel de instrumentação, pode ser ligada (ON), provendo com um alerta ao condutor do veículo de que o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha (uma anormalidade).

Adicionalmente, na modalidade apresentada, quando a taxa de divergência salientada anteriormente se encontra dentro da área especificada menor ou igual ao critério de diagnóstico de falha de limite superior e maior ou igual do que o critério de diagnóstico de falha de limite inferior, e a velocidade de rotação do motor é maior ou igual a uma velocidade de rotação pré-determinada (por exemplo, 3000 revoluções por minuto), determina-se que o medidor de circulação de ar 11 está funcionando normalmente.

Conforme a quantidade de ar de admissão siga aumentando, a quantidade de ar de admissão detectada torna-se difícil de vir a ser influenciada pelo fluxo de pulsação de ingresso de ar. Desse modo, não havendo a falha do medidor de circulação de ar 11, existe um risco menor para que a quantidade de ar de admissão(ou seja, a quantidade de ar de admissão efetiva), detectada pelo medidor de circulação de ar 11, divirja enormemente da quantidade estimada de ar de ingresso, calculada pelo ECU 17. Ou seja, quando a velocidade de rotação vem a ser maior ou igual a velocidade de rotação pré-determinada, tem-se a possibilidade de se diagnosticar precisamente quanto a se o medidor de circulação de ar está funcionando normalmente. Desse modo, o resultado de diagnóstico de falha pode ser comutado para estado “normal” devido ao resultado de diagnóstico de falha interpretado como errôneo, muito embora exista uma circunstância diagnosticada como havendo falha do motor, desde o momento de sua partida até aquele momento. Assim, a precisão de diagnóstico de falha pode ser aperfeiçoada, sendo possível se impedir a troca indevida do medidor de circulação de ar 11 devido a um diagnóstico errôneo.

Inversamente, quando a velocidade de rotação do motor é menor do que a velocidade de rotação pré-determinada, o diagnóstico de falha do medidor de circulação de ar não pode ser necessariamente efetuado de forma precisa. E assim, a determinação corrente do resultado do diagnóstico de falha permanece sem alterações. Por exemplo, quando existe o diagnóstico de uma circunstância no sentido de haver falha do motor, desde o momento de sua partida até o momento presente, preserva-se o resultado diagnosticado como havendo falha. Portanto, tem-se a manutenção continuada do período de tempo advindo da partida do motor até aquele momento aonde ainda não existe um resultado do diagnóstico, assu- mindo-se que a taxa de divergência continue a existir dentro da área especificada em proporção menor ou igual ao critério de diagnóstico de falha de limite superior e maior ou igual ao critério de diagnóstico de falha de limite inferior, e a velocidade de rotação do motor continue sendo menor do que a velocidade de rotação pré-determinada (por exemplo, 3000 revoluções por minuto).

Desta maneira, determina-se com base na velocidade de rotação de motor, se o medidor de circulação de ar está funcionando normalmente ou se o resultado da determinação corrente do diagnóstico de falha vem a ser mantido, melhorando-se a precisão do diagnóstico de falha. Portanto, é possível se impedir que o medidor de circulação de ar 11 venha ser indesejavelmente trocado em função de um pretenso diagnóstico errôneo de uma situação em que o medidor de circulação de ar não haja necessariamente falhado.

A propósito, torna-se desnecessário se informar necessariamente ao condutor do veículo quanto a se o medidor de circulação de ar 11 se encontra ou não em funcionamento. Ou seja, no caso do medidor de circulação de ar 11 estar funcionando normalmente, torna- se desnecessário que o medidor de circulação de ar funcionando normalmente venha a ser monitorado pelo condutor do veículo através do acionamento da luz ligada (ON). Contudo, no caso em que tenha-se determinado que o medidor de circulação de ar 11 apresente uma falha, um funcionário que efetue a troca do medidor de circulação de ar 11 determinado como defeituoso, pode conectar uma ferramenta de serviço específico junto ao ECU 17, e, em seguida, pode verificar se o medidor de circulação de ar 11 está funcionando ou não normalmente, através do acionamento do motor de combustão interna 1 para velocidades mais elevadas ou iguais a velocidade de rotação pré-determinada.

Na modalidade mostrada, um critério de diagnóstico à prova de falhas de limite superior (um valor de referência de determinação à prova de falhas de limite superior) e um critério de diagnóstico à prova de falhas de limite inferior (um valor de referência de determinação à prova de falhas no limite inferior) são ajustados adicionalmente na parte externa do critério de diagnóstico de falha de limite superior ou inferior, mostrada na Fig. 2. Quando a taxa de divergência discutida anteriormente vem a ser maior do que o critério de diagnóstico à prova de falhas de limite superior (veja a curva característica “C” na Fig. 2), ou quando a taxa de divergência vem a ser menor do que o critério de diagnóstico à prova de falhas de limite inferior (veja a curva característica “D” na Fig. 2), um desvio do “controle de funcionamento normal”, tem-se a efetuação do cálculo das variáveis de controle, como por exemplo, uma quantidade de injeção e sincronização de injeção da válvula de injeção de combustível 12, sincronização de ignição de uma vela de ignição individual (não mostrada) e coisas do gênero, tomando por base a quantidade de ar de admissão detectada aferida pelo medidor de circulação de ar 11 de modo a haver o controle com base nas variáveis de controle calculadas do motor de combustão interna 11 no que tange ao “controle à prova de falhas”, aonde as mesmas variáveis de controle como na condição de “controle de funcionamento normal” vem a ser calculadas fazendo-se uso de uma quantidade de ar de admissão derivada da velocidade de rotação e do grau de abertura de regulador do motor de combustão interna de forma a se efetuar o controle com base nas variáveis de controle calculadas e do que está ocorrendo no motor de combustão interna 11.

Na modalidade apresentada, o critério de diagnóstico quanto à prova de falhas no limite superior compreende de uma taxa de divergência de 150%, sendo que para o critério de diagnóstico à prova de falhas para o limite inferior é de 50 %.

Isto significa dizer que o sistema de controle à prova de falhas vem a ser configurado para inicializar o controle quanto à prova de falhas quando ocorre, com referência a taxa de divergência, um desvio em 50% ou mais da quantidade detectada de admissão de ar efetiva aferida pelo medidor de circulação de ar 11 a partir da quantidade de ar de admissão estimada pelo ECU 17.

Tem-se a propósito que em uma situação aonde esteja presente o risco de que a quantidade de ar de admissão detectada (ou seja, a quantidade de ar de admissão efetiva ), aferida pelo medidor de circulação de ar 11, divirja enormemente da quantidade de ar de admissão estimada, calculada pelo ECU 17, tal como durante uma condição de pronta aceleração ou durante uma condição operacional em particular aonde não exista torque sendo liberado pelo motor de combustão interna 1 (ou seja, durante uma condição de frenagem de motor ou durante uma condição de veículo estacionado), em outras palavras, quando uma condição de permissão de diagnóstico (descrita posteriormente) não é atendida, ocorre a desativação do diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar 11 (inibição).

Tomando-se a Fig. 3 como referência, apresenta-se o diagrama de blocos ilustrando o método de diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar 11.

Na etapa S1, o critério de diagnóstico de falha de limite superior THhigh é calculado com base na velocidade de rotação do motor. Na etapa S2, calcula-se o critério de diagnóstico de falha em limite inferior THhlow tomando por base a velocidade de rotação do motor. Os critérios de diagnóstico de falha em limite superior e inferior, THhigh e THhlow são calculados por meio do emprego de uma tabela de consulta pré-determinada empiricamente.

Na etapa S3, um coeficiente de eficiência da combustão ITAPV vem a ser calculado com base tanto na velocidade de rotação do motor quanto na quantidade de sobreposição de válvula presente entre a válvula de ingresso 14 e a válvula de exaustão 16, tendo por referência a tabela de consulta pré-determinada empiricamente (não apresentada). Tem-se a propósito que a quantidade de sobreposição de válvula pode ser calculada por meio de um sensor de posição (não mostrado) fixado junto a um mecanismo de atuação de válvula variável por meio da sincronização da válvula de detecção da válvula do motor (válvula de ingresso 14 ou válvula de exaustão 16).

Na etapa S4, efetua-se o cálculo de uma base estimada da quantidade de ar de ingresso Qesb, levando-se em consideração tanto a velocidade de rotação do motor quanto a área de abertura do regulador, através de referência a uma tabela de consulta pré- determinada empiricamente (não mostrada). A área de abertura do regulador pode ser calculada, empregando-se o valor do sinal detectado a partir do sensor de regulador 19.

Na etapa S5, uma quantidade de ar de admissão estimada Qest é calculada através da multiplicação do coeficiente de eficiência de combustão ITAPV, calculado através da etapa S3, pela quantidade de ar de admissão estimada basicamente, calculada na etapa S4. Em vista do exposto anteriormente, a quantidade de ar de admissão estimada Qest pode ser avaliada considerando-se a pressão de ingresso de ar. Em termos concretos, pode-se fazer uso da quantidade de ar de admissão estimada Qest, estimada com base na pressão de ingresso de ar detectada pelo sensor de pressão de ingresso de ar 12.

Na etapa S6, uma taxa de divergência AFMDG, correspondendo a um valor de divergência da quantidade de ar de admissão estimada com respeito a quantidade de ar de admissão efetiva vem a ser calculada através da divisão da quantidade de ar de admissão detectada (ou seja, a quantidade de ar de admissão efetiva) do medidor de circulação de ar 11 por meio da quantidade de ar de admissão estimada calculada através da etapa S5.

Na etapa S7, calcula-se uma área de abertura de regulador de limite inferior diag- nosticável, com base na velocidade de rotação do motor, empregando-se uma tabela de consulta pré-determinada empiricamente (não mostrada).

Na etapa S8, uma condição de permissão de diagnóstico é calculada. A expressão “condição de permissão de diagnóstico” implica nos pré-requisitos essenciais para a determinação de se a condição operacional do veículo compreende de uma condição executável de diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar 11. Quando a condição de permissão de diagnóstico é atendida, executa-se um diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar 11.

Na modalidade em questão apresentada, quando a área de abertura de regulador vem a ser maior ou igual a área de abertura de regulador de limite inferior diagnosticável, e uma alteração na área de abertura de regulador vem a ser maior ou igual a um valor pré- determinado, avalia-se que a condição de permissão de diagnóstico vem a ser atendida.

Ou seja, quando a área de abertura de regulador vem a ser menor do que a área de abertura do regulador de limite inferior diagnosticável, tem-se a determinação de que a condição operacional do veículo consiste em uma condição operacional particular aonde não exista a presença de torque liberado pelo motor de combustão interna 1. Desse modo, tem- se a determinação de não vir a ser satisfeita a condição de permissão de diagnóstico. Além disso, quando uma alteração na área de abertura de regulador excede ao valor pré- determinado, avalia-se que o veículo encontra-se em uma condição de pronta aceleração. Desse modo, avalia-se que não veio a ser atendida a condição de permissão de diagnóstico.

Na etapa S9, quando atendida a condição de permissão de diagnóstico e quando a taxa de divergência AFMDG calculada na etapa S6 vem a ser maior do que o critério de diagnóstico de falha de limite superior THhigh calculado através da etapa S1 ou a taxa de divergência AFMDG calculada através da etapa S6 vem a ser menor do que o critério de diagnóstico de falha de limite inferior THhlow calculado na etapa S2, tem-se a determinação de que existe uma falha no medidor de circulação de ar 11.

Quando a condição de permissão de diagnóstico é satisfeita e quando a taxa de divergência AFMDG é menor ou igual ao critério de diagnóstico de falha de limite superior THhigh e maior ou igual ao critério de diagnóstico de falha de limite inferior THIow, e quando a velocidade de rotação do motor de combustão interna 1 é maior ou igual a velocidade de rotação pré-determinada, tem-se a avaliação de que o medidor de circulação de ar 11 está funcionando normalmente.

Com referência a Fig. 4, apresenta-se um fluxograma ilustrando o fluxo de controle do método de diagnóstico de falha para medidor de circulação de ar 11.

Na etapa S21, efetua-se uma verificação para se determinar se o veículo se encontra em uma condição de pronta aceleração. Quando o veículo não se encontra em uma condição de pronta aceleração, a rotina prossegue para a etapa S22. E, de modo contrário, quando o veículo se encontra em uma condição de pronta aceleração, a rotina atual é finalizada sem executar um diagnóstico quanto a falha.

Na etapa S22, uma verificação é efetuada para determinar se a área de abertura de regulador é maior ou igual ao valor pré-determinado. Quando a área de abertura da válvula de estrangulamento 6 vem a ser maior ou igual ao valor pré-determinado, a rotina prossegue para a etapa S23. De modo contrário, quando a área de abertura da válvula de estrangulamento 6 vem a ser menor do que o valor pré-determinado, a rotina presente é concluída. Essas etapas S21 e S22 são fornecidas para a determinação de se os pré-requisitos respectivos são atendidos quanto a condição de permissão de diagnóstico.

Na etapa S23, os critérios de diagnóstico de falha de limite superior e inferior THhigh e THIow são calculados com base na velocidade de rotação do motor de combustão interna 1.

Na etapa S24, faz-se uma verificação para se determinar se a taxa de divergência AFMDG se encontra dentro de uma área específica abrangendo desde o critério de diagnóstico de falha de limite inferior THIow até o critério de diagnóstico de falha de limite superior THhigh, ou seja, THhlow < AFMDG < THhigh. Quando a condição definida pela expressão THhlow < AFMDG < THhigh vem a ser atendida, a rotina prossegue para a etapa S28. De modo contrário, quando a condição definida por THhlow < AFMDG < THhigh não é satisfeita, a rotina prossegue para a etapa S25.

Na etapa S25 determina-se se o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha, e, em seguida, a rotina prossegue para a etapa S26. Tem-se a propósito que quando a etapa S25 determina que o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha, uma luz de alarme é acionada (ON).

Na etapa S26 efetua-se uma verificação para se determinar se a taxa de divergência AFMDG se encontra dentro de uma área específica definida pelo critério de diagnostic à prova de falhas. Ou seja, uma verificação é efetuada para determinar se a taxa de divergência AFMDG é maior do que o critério de diagnóstico à prova de falhas de limite superior ou se a taxa de divergência AFMDG é menor do que o critério de diagnóstico à prova de falhas de limite inferior.

Quando a taxa de divergência AFMDG é mantida externa ao ambiente da área específica compreendida entre os critérios de diagnóstico à prova de falhas, a rotina prossegue para a etapa S27. De modo inverso, quando a taxa de divergência AFMDG é mantida dentro da área específica do critério de diagnóstico à prova de falhas, a rotina corrente vem a ser concluída.

Na etapa S27, procede-se a um desvio do “controle de funcionamento normal” com base na quantidade de ar de admissão detectada aferida pelo medidor de circulação de ar 11 para a condição de “controle à prova de falhas” com base na quantidade de ar de admissão derivada da velocidade de rotação e do grau de abertura de regulador do motor de combustão interna 1.

Na etapa S28, faz-se uma verificação para se determinar se a velocidade de rotação do motor de combustão interna 1 apresenta-se maior ou igual a velocidade de rotação pré-determinada (ou seja, 3000 revoluções por minuto). Quando a velocidade de rotação do motor de combustão interna 1 apresenta-se maior ou igual a velocidade de rotação pré- determinada, a rotina prossegue para a etapa S29, e, em seguida, faz-se a determinação de se o medidor de circulação de ar 11 está funcionando normalmente. De maneira inversa, quando a velocidade de rotação do motor de combustão interna 1 apresenta-se menor do que a velocidade de rotação pré-determinada (ou seja, 3000 revoluções por minuto), a determinação presente resulta na permanência inalterada do diagnóstico de falha, concluindo- se a presente rotina.

Tem-se que o modo de controle do motor de combustão interna 1, operado quando a rotina de controle da Fig. 4 vem a finalizar sem passagem pela etapa S27, é posicionado na condição de “controle de funcionamento normal”. Ou seja, o controle da quantidade de ar de admissão desvia-se para a condição de “controle de falha de segurança” somente quando a rotina prossegue da etapa S26 para a etapa S 27.

De acordo com o estabelecido anteriormente, na modalidade em questão, é possível se remover a faixa operacional, aonde o medidor de circulação de ar 11 se apresenta operando normalmente embora existindo dispersões dos valores aferidos do medidor de circulação de ar, desde a área de determinação de falha, destinada a determinação ou diagnóstico do medidor de circulação de ar 11 quanto a existência de falha através do estreitamento da área para determinação de falha para o medidor de circulação de ar 11, mesmo no caso de faixa de baixa velocidade de rotação do motor de combustão interna 1 aonde a quantidade de ar de admissão é comparativamente baixa. Isto significa afirmar que na faixa de operação de baixas quantidades de ingresso de ar, mesmo com o medidor de circulação de ar 11 operando normalmente, existe um risco quanto a se a quantidade de ar de admissão detectada (ou seja, a quantidade de ar de admissão corrente), aferida pelo medidor de circulação de ar 11, diverge enormemente da quantidade de ar de admissão estimada, calculada pelo ECU 17, com a área de determinação de falha destinada a determinação de se está ocorrendo falha no medidor de circulação de ar 11 (ou seja, uma área acima do critério de diagnóstico de falha de limite superior e uma área abaixo do critério de diagnóstico de falha de limite inferior na Fig. 2) sendo ajustada para se apresentar relativamente estreita. Portanto, o diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar 11 pode ser realizado ao longo de toda faixa da velocidade de rotação do motor, ou seja, na faixa integral operacional do motor de combustão interna 1, se evitando um diagnóstico errado. Desse modo, é possível se prevenir antecipadamente quanto a deterioração do desempenho de exaustão, que pode vir a ocorrer em função de uma falha no medidor de circulação de ar 1.

Imediatamente quando houver sido determinado que o medidor de circulação de ar 11 está falhando, uma luz de alarme é acionada (ON), alertando aos ocupantes do veículo de que o medidor de circulação de ar 11 tem uma falha de funcionamento. Assim, uma imediata inspeção e reparo do veículo podem ser providenciadas pelo condutor do veículo. Consequentemente, tem-se a possibilidade de se prevenir o avanço da poluição do ar em função do contínuo funcionamento do motor sob condições deterioradas devido ao desempenho da exaustão.

Quando a quantidade de ar de admissão detectada (ou seja, a quantidade de ar de admissão presente) aferida pelo medidor de circulação de ar 11, diverge de forma relevante da quantidade de ar de admissão estimada, calculada pelo ECU 17, ou seja, quando o valor de divergência permanece externo ao ambiente da área especificada compreendida entre o critério de diagnóstico à prova de falhas de limite superior e o critério de diagnóstico à prova de falhas de limite inferior, ocorre um desvio da condição de “controle funcionando normalmente” com base na quantidade de ar de admissão detectada aferida pelo medidor de circulação de ar 11 para a condição de “controle à prova de falhas" com base na quantidade de ar de admissão derivada a partir da velocidade de rotação e do grau de abertura de regulador do motor de combustão interna 1. Desse modo é possível se prevenir quanto ao funcionamento contínuo do motor sob uma condição consideravelmente deteriorada do seu desempenho de exaustão.

Mesmo com o funcionamento normal do medidor de circulação de ar 11, o valor divergente discutido anteriormente pode divergir enormemente do valor de referência (ou seja, 100%) em função de algum tipo de problema no sistema de indução com exceção do medidor de circulação de ar 11. Por exemplo, na presença de um escapamento de ar advindo da passagem de ingresso de ar ou a partir da obstrução do purificador de ar 5, o valor de diver- gência entre a quantidade de ar de admissão detectada, aferida pelo medidor de circulação de ar 1, e a quantidade de ar de admissão estimada tende a se tornar grande, muito embora o valor detectado do medidor de circulação de ar 11 venha a ser preciso. Em contraste, na modalidade em questão, a área destinada a determinação de se está normal o medidor de circulação de ar 11, em termos do valor divergente (a taxa de divergência), área esta existindo dentro da área compreendida entre a curva característica “A” e a curva característica “B”, e existindo simultaneamente no interior da área aonde a velocidade de rotação do motor apresenta-se mais elevada ou igual a velocidade de rotação pré-determinada, vem a ser apropriadamente ajustada de acordo com a discussão anterior. Portanto, quando a taxa de divergência vem a ser mantida fora do ambiente da área específica compreendida entre a curva característica “A” e a curva característica “B” na faixa operacional para uma velocidade de rotação maior do que a velocidade de rotação pré-determinada após o medidor de circulação de ar 11 ter sido substituído por um novo medidor de circulação de ar com base no resultado da determinação de se o medidor de circulação de ar 11 apresenta uma falha, é possível se determinar se existe um problema no sistema de indução, com exceção do novo medidor de circulação de ar substituído.

Na modalidade mostrada, a taxa de divergência obtida pela divisão da quantidade de ar de admissão efetiva pela quantidade de ar de admissão estimada, vem a ser empregada como o valor divergente da quantidade de ar de admissão estimada pelo ECU 17 com respeito a quantidade de ar de admissão efetiva, ou seja, o valor detectado do medidor de circulação de ar 11. O valor divergente não fica restrito a taxa de divergência discutida anteriormente. Em vista do exposto, a diferença entre a quantidade de ar de admissão efetiva e a quantidade de ar de admissão estimada ou o grau de divergência da quantidade de ar de admissão estimada a partir da quantidade de ar de admissão efetiva pode ser empregada como o valor divergente, de modo a se vir a executar um diagnóstico quanto a falha pelo medidor de circulação de ar 11.

Além disso, na modalidade em questão, tem-se o ajuste de um valor limítrofe da velocidade de rotação do motor que é preciso para a determinação de se o medidor de circulação de ar 11 está funcionando normalmente, com este ajuste dependendo apropriadamente da máquina física.

Além do mais, na modalidade em questão, são empregadas condições operacionais aonde o veículo se encontra fora de uma condição de pronta aceleração, e aonde o motor de combustão interna 1 efetua a liberação do torque na forma de pré-requisitos essenciais da condição de permissão de diagnóstico para a determinação de se a condição operacional do veículo consiste de uma condição executável de diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar 11. Em acréscimo a condição de permissão de diagnóstico discutida anteriormente, podem ser incluídos um pré-requisito referente a expiração dos 10 segundos após ser dada a partida do motor (em outras palavras, um pré-requisito de haver sido concluída a ativação do medidor de circulação de ar 11), um pré-requisito de que a temperatura de ingresso de ar veio a se tornar mais alta ou igual a 10°C, um pré-requisito de que a pressão atmosférica encontre-se mais elevada ou igual a 50kPa, e um pré-requisito 5 quanto a se o motor está fora do modo de corte de combustível juntamente com os pré- requisitos que se fazem necessários para a condição de permissão de diagnóstico. Pode-se efetuar um diagnóstico de falha para o medidor de circulação de ar 11 somente quando esses pré-requisitos da condição de permissão de diagnóstico forem todos atendidos.

Claims

1. Aparelho de diagnóstico de falha para um medidor de circulação de ar (11) para detectar uma quantidade de ar de admissão efetiva, compreendendo: mecanismo (12) para detecção de uma velocidade de rotação de um motor de combustão interna (1); e mecanismo (17) para estimar uma quantidade de ar de admissão, CARACTERIZADO pelo fato de que é determinado que o medidor de circulação de ar (11) apresenta uma falha quando um valor de divergência (AFMDG) da quantidade de ar de admissão estimado (Qest) calculado pelo mecanismo de estimativa de quantidade de ar de admissão (17) com respeito a quantidade de ar de admissão efetiva obtida pelo medidor de circulação de ar (11) é mantido fora de uma área específica compreendida entre um critério de diagnóstico de falha de limite superior (THhigh) e critério de diagnóstico de falha de limite inferior(THIow), em que os critérios (THhigh, THIow) são determinados baseados na velocidade de rotação do motor de combustão interna (1) de modo a mudar dependendo da velocidade de rotação, o valor de divergência (AFMDG) sendo calculado como uma taxa de quantidade de ar de admissão efetiva e quantidade de ar de admissão estimada (Qest), em que é determinado que o medidor de circulação de ar (11) é normal quando a velocidade de rotação do motor de combustão interna (1) é mais alta do que ou igual a uma velocidade predeterminada de rotação do motor (3000 rpm) sob uma condição específica (THIow< AFMDG<THhigh) que o valor de divergência (AFMDG) é menor que ou igual ao valor de critério de diagnóstico de falha de limite superior (THhigh) e maior que ou igual ao critério de diagnóstico de falha de limite inferior (THIow), e em que um resultado de determinação de corrente é mantido quando a velocidade de rotação do motor de combustão interna (1) é menor do que a velocidade de rotação predeterminada do motor (3000rpm) sob a condição específica (THIow<AFMDG<THhigh).

2. Aparelho de diagnóstico de falha para um medidor de circulação de ar (11), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: motor de combustão interna (1) é controlado, empregando-se uma quantidade de ar de admissão derivada da velocidade de rotação e um grau de abertura de regulador do motor de combustão interna (1), quando o valor de divergência (AFMDG) é maior do que um valor de referência de determinação à prova de falhas, ajustado para ser maior do que o critério de diagnóstico de falha de limite superior(THhigh); e o motor de combustão interna (1) é controlado, usando a quantidade de ar de admissão efetiva quando o valor de divergência (AFMDG) é mantido abaixo do valor de referência de determinação à prova de falhas.

3. Aparelho de diagnóstico de falha para um medidor de circulação de ar (11), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o motor de combustão interna (1) é controlado no modo de controle à prova de falhas, usando uma quantidade de ar de admissão derivada a partir da velocidade de rotação e um grau de abertura de regulador do motor de combustão interna (1), quando o valor de divergência (AFMDG) é mantido fora de uma área específica compreendida entre um critério de diagnóstico à prova de falhas de limite superior e um critério de diagnóstico à prova de falhas de limite inferior, ambos ajustados para fora do critério de diagnóstico de falha de limite inferior e limite superior (THhigh, THIow); e o motor de combustão interna (1) é controlado no modo de controle normal, usando a quantidade de ar de admissão efetiva quando o valor de divergência (AFMDG) é mantido 10 dentro de uma área específica compreendida entre o critério de diagnóstico à prova de falhas de limite inferior e limite superior.