BR112014024318B1 - Dispositivo e método de controle de motor - Google Patents

Dispositivo e método de controle de motor Download PDF

Info

Publication number
BR112014024318B1
BR112014024318B1 BR112014024318-2A BR112014024318A BR112014024318B1 BR 112014024318 B1 BR112014024318 B1 BR 112014024318B1 BR 112014024318 A BR112014024318 A BR 112014024318A BR 112014024318 B1 BR112014024318 B1 BR 112014024318B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
fuel
cetane number
engine
torque
fuel injection
Prior art date
Application number
BR112014024318-2A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112014024318A2 (pt
Inventor
Makio Tsuchiyama
Hirotaka Kaneko
Mamoru Taniguchi
Yuji Takasu
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha filed Critical Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Publication of BR112014024318A2 publication Critical patent/BR112014024318A2/pt
Publication of BR112014024318B1 publication Critical patent/BR112014024318B1/pt

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021—Engine temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0611—Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • F02D2200/0612—Fuel type, fuel composition or fuel quality determined by estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0618—Actual fuel injection timing or delay, e.g. determined from fuel pressure drop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015—Engines misfires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/047—Taking into account fuel evaporation or wall wetting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F02D41/403—Multiple injections with pilot injections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

“dispositivo e método de controle de motor”. um dispositivo de controle de motor executa uma pluralidade de estimativas de qualidade de ignição do combustível usando uma pluralidade de diferentes lógicas de estimativa correspondendo uma-a-uma às estimativas e executa um controle do motor com base no resultado de uma estimativa que indica a menor qualidade de ignição dentre os resultados das estimativas.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção
[001] A invenção refere-se a um dispositivo de controle de motor e um método de controle de motor que estimam a qualidade de ignição do combustível e realizam um controle do motor com base nos resultados da estimativa.
2. Descrição da Técnica Relacionada
[002] Um motor a diesel queima o combustível injetado ao inflamá-lo através de compressão. Óleos leves comercialmente disponíveis que os motores a diesel usam como combustível são diferentes quanto a seus componentes e variam quanto à qualidade da ignição. A qualidade de ignição do combustível afeta grandemente as circunstâncias de ocorrência de falhas de ignição, a potência do motor, etc. Assim, de forma a aprimorar o desempenho de produtividade, o desempenho de economia de combustível e desempenho de emissão de um motor a diesel, é necessário verificar a qualidade de ignição do combustível que está sendo presentemente usado e ajustar os modos de execução de controles do motor em relação ao momento e quantidade de injeção de combustível, etc., de acordo com resultado da verificação da qualidade de ignição do combustível.
[003] A qualidade de ignição do óleo leve usado como combustível de motores a diesel é avaliada pelo número de cetano do óleo leve. O número de cetano de um óleo leve exemplificativo é expresso pela percentagem volumétrica da quantidade de cetano em uma mistura de cetano e α-metil naftaleno, a qual exibe a mesma qualidade de ignição que o óleo leve exemplificativo.
[004] Vários lógicas para estimar o número de cetano de combustível foram propostas. Por exemplo, a Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2011-256840 (JP 25 40 2011-2568 A) descreve uma lógica na qual o número de cetano do combustível de um motor a diesel é estimado com base na relação entre a alteração na rotação do motor a diesel após a injeção de combustível, o momento de injeção de combustível e a velocidade de rotação do motor que ocorre no momento de injeção do combustível.
[005] É concebível estimar a qualidade de ignição de combustível usando diferentes lógicas de estimativa. Nesse caso, em virtude de diferenças no princípio de estimativa, as diferentes lógicas de estimativa, algumas vezes, fornecem resultados de estimativa individualmente diferentes. Então, isto pode resultar em falha de controle do motor.
[006] Por exemplo, vamos supor que que a estimativa com base em uma logica de estimativa A forneça um resultado de estimativa de que o número de cetano do combustível presentemente usado é baixo, enquanto que uma estimativa com base em uma lógica de estimativa B forneça um resultado de estimativa de que o número de cetano do combustível presentemente usado é alta. Nesse caso, após a estimativa com base na lógica de estimativa A ser implementada, um controle de motor concebido na suposição de que um combustível cujo número de cetano é baixo é usado é implementado; por outro lado, após a estimativa com base na logica de estimativa B ser implementada, um controle de motor concebido na suposição de que um combustível cujo número de cetano é alto é usado é implementado. Portanto, cada vez que a estimativa com base em uma das logicas de estimativa é implementada, o modo de execução de controle do motor é alterado e, portanto, o controle se torna instável.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[007] A invenção proporciona um dispositivo de controle de motor e um método de controle de que são capazes de limitar a ocorrência de falha de controle e, portanto, executam adequadamente o controle do motor mesmo no caso onde uma pluralidade de diferentes lógicas de estimativa são empregadas para estimar a qualidade de ignição do combustível.
[008] Um dispositivo de controle de motor de acordo com um primeiro aspecto da invenção executa uma pluralidade de estimativas de qualidade de ignição do combustível usando uma pluralidade de diferentes lógicas de estimativa correspondendo uma-a-uma às estimativas e executa um controle do motor com base no resultado de uma estimativa que indica a menor qualidade de ignição dentre os resultados das estimativas.
[009] Na construção precedente, quando as estimativas fornecem diferentes resultados de estimativa, o resultado de estimativa que indica a menor qualidade de ignição dos resultados da estimativa é usado como uma base para execução de controle do motor. Portanto, mesmo se diferentes resultados de estimativa são obtidos, a falha de controle é limitada. Além disso, uma vez que o resultado de estimativa que indica a menor qualidade de ignição dos resultados de estimativa é usado para executar o controle do motor, robustez contra falha de ignição pode ser adequadamente assegurada. Portanto, de acordo com a construção precedente, mesmo embora uma pluralidade de métodos de estimativa sejam empregados para estimar a qualidade de ignição do combustível presentemente usado, é possível limitar falha de controle e executar adequadamente o controle do motor.
[010] No primeiro aspecto, o dispositivo de controle de motor pode executar a estimativa da qualidade de ignição do combustível com base em uma circunstância de ocorrência de falha de ignição, a estimativa da qualidade de ignição de combustível com base na quantidade de reabastecimento e a estimativa da qualidade de ignição de combustível com base na magnitude de torque do motor produzido pela combustão do combustível.
[011] Se a qualidade de ignição de combustível é baixa, é provável que ocorra falha de ignição. Portanto, a qualidade de ignição do combustível presentemente usado pode ser estimada a partir das circunstâncias de ocorrência de falha de ignição. Além disso, após reabastecimento ser realizado, a composição do combustível no tanque de combustível normalmente muda e, portanto, a qualidade de ignição do combustível muda. A quantidade máxima de alteração na qualidade de ignição de combustível pode ser descoberta a partir da quantidade de reabastecimento. Ainda, se a qualidade de ignição do combustível diminui, o torque do motor produzido pela combustão de uma unidade de massa do combustível muda. Portanto, a qualidade de ignição de combustível presentemente usado também pode ser estimada a partir da magnitude de torque do motor produzido pela combustão do combustível. Portanto, na construção precedente, a qualidade de ignição do combustível presentemente usado é estimada com base nas circunstâncias de ocorrência de falha de ignição, a quantidade de reabastecimento e a magnitude de torque do motor produzido pela combustão do combustível.
[012] Se as estimativas fornecem resultados diferentes, o controle do motor é executado com base no resultado de estimativa que indica a menor qualidade de ignição, dos diferentes resultados de estimativa. Portanto, mesmo se diferentes resultados de estimativa são fornecidos, a falha de controle é limitada. Além disso, uma vez que o controle do motor é executado usando o resultado da estimativa que indica a menor qualidade de ignição, robustez contra falha de ignição pode ser adequadamente assegurada. Portanto, de acordo com a construção precedente, mesmo embora uma pluralidade de métodos de estimativa sejam empregados para estimar a qualidade de ignição do combustível presentemente usado, é possível limitar a falha de controle e executar adequadamente o controle do motor.
[013] Um método de controle de motor de acordo com um segundo aspecto da invenção inclui: execução de uma pluralidade de estimativas de qualidade de ignição do combustível usando uma pluralidade de diferentes lógicas de estimativa correspondendo uma-a-uma às estimativas; e execução de um controle do motor com base no resultado de uma estimativa que indica a menor qualidade de ignição dentre os resultados das estimativas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[014] Características, vantagens e significado técnico e industrial de modalidades exemplificativas da invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos anexos, nos quais números iguais denotam elementos iguais, e em que:
[015] A Figura 1 é um diagrama geral que mostra esquematicamente uma construção geral de um dispositivo de controle de motor de acordo com uma modalidade da invenção;
[016] A Figura 2 é uma vista em corte que mostra uma estrutura de uma porção lateral de um injetor fornecido em um motor a diesel ao qual a modalidade é aplicada;
[017] A Figura 3 é um gráfico que mostra um exemplo de uma forma de onda de tempo de uma taxa de injeção de combustível;
[018] A Figura 4 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento de uma rotina de cálculo de número de cetano determinada com base no torque empregada na modalidade precedente;
[019] A Figura 5A é um gráfico que mostra a transição da velocidade de rotação do motor antes e após execução da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível e a Figura 5B é um gráfico que mostra a transição da diferença de velocidade de rotação antes e após execução da injeção de combustível para detecção de um número de cetano;
[020] A Figura 6 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento de uma rotina para ajuste do número de cetano de controle empregada na modalidade; e
[021] A Figura 7 é um gráfico do tempo que mostra um exemplo de formas de transição de um número de cetano determinado com base em detecção de falha de ignição, um número de cetano determinado com base em reabastecimento, um número de cetano determinado com base no torque e um número de cetano de controle no dispositivo de controle de motor da modalidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES
[022] Daqui em diante, uma modalidade na qual um dispositivo de controle de motor de acordo com a invenção é concretizado será descrita em detalhes com referência às Figuras 1 a 7. Aliás, o dispositivo desta modalidade de controle é aplicado a um motor a diesel que será montado em um veículo.
[023] Conforme mostrado na Figura 1, um tanque de combustível 10 de um motor a diesel ao qual o dispositivo de controle desta modalidade é aplicado é fornecido com um medidor de combustível 11 que mede a quantidade de combustível restante no tanque de combustível 10. Além disso, uma passagem de alimentação de combustível 12 para o envio de combustível a ser alimentado ao motor a diesel está conectada ao tanque de combustível 10. Uma porção intermediária da passagem de alimentação de combustível 12 é dotada de um bomba de combustível de alta pressão 13 que bombeia o combustível do tanque de combustível 10 e, então, o pressuriza e descarrega combustível pressurizado. Uma extremidade a jusante da passagem de alimentação de combustível 12 está conectada a um sistema de injeção direta 14 que retém combustível pressurizado. Injetores 16 para os cilindros do motor a diesel estão conectados ao sistema de injeção direta 14. Cada injetor 16 é dotado de um sensor de pressão de combustível 17 que detecta a pressão do combustível no injetor 16. Além disso, os injetores 16 estão conectados a uma passagem de retorno 18 para retorno das quantidades excedentes de combustível para o tanque de combustível 10.
[024] O motor a diesel assim construído é controlado por uma unidade de controle eletrônica 19. A unidade de controle eletrônica 19 inclui um microcomputador que executa vários processos computadorizados relacionados ao controle do motor. Além disso, a unidade de controle eletrônica 19 é dotada de um circuito de entrada que aceita a entrada de sinais provenientes de vários sensores que detectam situações de funcionamento do motor a diesel. O medidor de combustível 11 e os sensores de pressão de combustível 17 estão conectados ao circuito de entrada. Os outros sensores conectados ao circuito de entrada incluem um sensor de pressão de entrada 20 que detecta a pressão do ar de admissão, um sensor de velocidade de rotação 21 que detecta a velocidade de rotação do motor a diesel, um sensor de temperatura do fluido refrigerante 22 que detecta a temperatura de um fluido refrigerante do motor a diesel, um sensor de pedal acelerador 23 que detecta a quantidade de depressão de um pedal acelerador, um sensor de velocidade do veículo 24 que detecta a velocidade do veículo, etc. Além disso, a unidade de controle eletrônica 19 é dotada de circuitos de acionamento para acionadores que acionam várias partes do motor a diesel. Os circuitos de acionamento incluem circuitos que acionam os injetores 16 dos cilindros.
[025] Detalhes adicionais da construção de cada um dos injetores 16 fornecidos para os cilindros individuais do motor a diesel serão descritos. Este motor a diesel emprega injetores do tipo eletricamente acionados, tais como os injetores 16.
[026] Conforme mostrado na Figura 2, cada injetor 16 tem um alojamento 30 que tem um formato cilíndrico oco. No interior do alojamento 30, encontra-se disposta uma válvula de agulha 31 para movimentos alternados nas direções para cima e para baixo na Figura 2. Além disso, uma mola 32, a qual condiciona sempre a válvula de agulha 31 para baixo na Figura 2, está disposta no interior de uma porção do alojamento 30 a qual está verticalmente posicionada em relação à válvula de agulha 31 na Figura 2.
[027] Além disso, no interior do alojamento 30, são formadas duas câmaras de combustível que são separadas uma da outra pela válvula de agulha 31, mais especificamente uma câmara de bico 33 localizada relativamente para baixo na Figura 2 em relação à válvula de agulha 31 e uma câmara de pressão 34 localizada relativamente para cima na Figura 2 em relação à válvula de agulha 31.
[028] A câmara de bico 33 é dotada de orifícios de injeção 35 que permitem comunicação entre o interior da câmara de bico 33 e o exterior do alojamento 30. A câmara de bico 33 está conectada com uma passagem de introdução 36 que é formada dentro do alojamento 30. A passagem de introdução 36 está conectada ao sistema de injeção direta 14 (Figura 1). O combustível é alimentado na câmara de bico 33 do sistema de injeção direta 14 através da passagem de introdução 36.
[029] Por outro lado, a câmara de pressão 34 está conectada à câmara de bico 33 através de uma passagem de comunicação 37 e à passagem de retorno 18 antes mencionada através de uma passagem de descarga 38. Além disso, dentro da câmara de pressão 34, é proporcionado um corpo de válvula 40 que é acionado por um acionador elétrico-pressão 39 que é formado por meio de laminação de elementos de pressão-elétricos, por exemplo, elementos piezelétricos. Assim, a câmara de pressão 34 é levada a se comunicar seletivamente com uma da passagem de comunicação 37 e da passagem de descarga 38 ao acionar o corpo de válvula 40.
[030] Um sensor de pressão de combustível 17, conforme descrito acima, é fornecido integralmente com uma porção superior do injetor 16 na Figura 2. O sensor de pressão de combustível 17 é construído de modo a detectar a pressão de combustível no interior da passagem de introdução 36.
[031] Cada um dos injetores 16 assim construídos opera como segue. O acionador elétrico-pressão 39, quando não energizado com tensão de acionamento, assume um estado contraído no qual todo o comprimento do acionador elétrico- pressão 39 é reduzido, de modo a posicionar o corpo de válvula 40 em uma posição tal que a câmara de pressão 34 se comunica com a passagem de comunicação 37 e é desconectada da passagem de descarga 38. Neste momento, a câmara de bico 33 e a câmara de pressão 34 se comunicam uma com a outra, de modo que as pressões nas duas câmaras são substancialmente iguais. Portanto, neste momento, a válvula de agulha 31 foi posicionada para baixo na Figura 2 pela força de mola da mola 32, de modo que os orifícios de injeção 35 estão fechados. Consequentemente, neste momento, combustível não é injetado a partir do injetor 16.
[032] Por outro lado, quando o acionador elétrico-pressão 39 é energizado com tensão de acionamento, todo seu comprimento aumenta de modo a posicionar o corpo de válvula 40 em uma posição tal que a câmara de pressão 34 é desconectada da passagem de comunicação 37 e se comunica com a passagem de descarga 38. Neste momento, combustível é descarregado da câmara de pressão 34 e a pressão na câmara de pressão 34 diminui. Portanto, a pressão na câmara de bico 33 se torna maior do que a pressão na câmara de pressão 34. Em virtude da diferença de pressão, neste momento, a válvula de agulha 31 é deslocada para cima na Figura 2 pela força de mola da mola 32, isto é, deslocada de modo a se afastar da posição na qual a válvula de agulha 31 fecha os orifícios de injeção 35. Portanto, neste momento, o injetor 16 injeta combustível.
[033] Na modalidade construída conforme descrito acima, a unidade de controle eletrônica 19 executa um controle de injeção de combustível do motor a diesel. Concretamente, a unidade de controle eletrônica 19 calcula um valor alvo da quantidade de injeção de combustível (quantidade alvo de injeção de combustível) a partir da velocidade de rotação do motor, da quantidade de depressão do pedal acelerador 8 e um valor estimado do número de cetano (número de cetano de controle) do combustível em uso. Além disso, a unidade de controle eletrônica 19 calcula os valores alvo do momento de injeção de combustível e a duração de injeção de combustível a partir da quantidade alvo de injeção de combustível e da velocidade de rotação do motor. Então, de acordo com esses valores alvo calculados, a unidade de controle eletrônica 19 aplica a tensão de acionamento ao acionador elétrico-pressão 39 de cada um dos injetores 16 de modo a controlar a injeção de combustível.
[034] Além disso, nesta modalidade, em conjunto com o controle de injeção de combustível descrito acima, a unidade de controle eletrônica 19 implementa um controle de formação de uma forma de onde de tempo da taxa de injeção de combustível de cada injetor 16 (a quantidade de combustível injetado por unidade de tempo) com base na pressão de combustível detectada pelos sensores de pressão de combustível 17 fornecidos para os injetores 16 individuais. Este controle é realizado da maneira a seguir.
[035] Após a válvula de agulha 31 de um injetor de 16 começar a ser erguida dos orifícios de injeção 35 de acordo com a tensão de acionamento aplicada ao acionador elétrico-pressão 39, a pressão de combustível na câmara de bico 33 diminui gradualmente com o aumento de elevação da válvula de agulha 31. Então, a aplicação da tensão de acionamento é interrompida e a elevação da válvula de agulha 31 diminui. Com a diminuição de elevação da válvula, a pressão do combustível na câmara de bico 33 se eleva gradualmente. Portanto, a partir da pressão de combustível detectada pelo sensor de pressão de combustível 17 do injetor 16, é possível determinar especificamente o momento no qual a válvula de agulha 31 começa a levantar (momento de início de acionamento de abertura de válvula, Tos), o momento no qual a taxa de injeção de combustível se torna máxima (momento de obtenção de taxa máxima de injeção, Toe), o momento no qual a taxa de injeção de combustível começa a diminuir (momento de início de diminuição de taxa de injeção de, Tcs) e o momento no qual a elevação da válvula de agulha 31 termina (momento de obtenção de elevação mínima, Tce). Então, a partir destes momentos determinados, uma forma de onda de tempo da taxa de injeção de combustível, conforme mostrado na Figura 3, pode ser encontrada. A partir desta forma de onda, é possível verificar a situação real da injeção de combustível com precisão muito alta. Aliás, nesta modalidade, a unidade de controle eletrônica 19 encontra a taxa de alteração da pressão de combustível (o tempo derivado da pressão de combustível) dentro de cada um dos injetores 16 e encontra os momentos mencionados acima com base na taxa de alteração.
[036] Além disso, nesta modalidade, a unidade de controle eletrônica 19 estima o número de cetano do combustível presentemente usado, isto é, estima a qualidade de ignição do combustível. Então, de acordo com resultados da estimativa, a unidade de controle eletrônica 19 ajusta a maneira de controle do momento de injeção de combustível, a quantidade de injeção de combustível, a quantidade de EGR, a taxa de sobrecarga, etc. Isto aprimora o desempenho de produtividade, o desempenho de economia de combustível e o desempenho de emissão do motor a diesel. Por exemplo, quando o número de cetano do combustível presentemente usado é estimado como sendo baixo, a unidade de controle eletrônica 19 muda a forma de controle, por exemplo, aumenta o número de realizações de injeção piloto ou a quantidade de injeção piloto, avança o momento de injeção piloto e o momento de injeção principal, diminui a quantidade de EGR, aumenta a taxa de sobrecarga, etc., de modo a limitar a ocorrência da falha de ignição que resulta de baixa qualidade de ignição do combustível.
[037] No dispositivo de controle de motor da modalidade, o número de cetano do combustível é estimado usando três lógicas de estimativa. As três lógicas de estimativa são estimativa do número de cetano do combustível com base em falha de ignição, estimativa do número de cetano do combustível com base em uma estimativa de reabastecimento e estimativa do número de cetano do combustível com base no torque do motor. Estas três lógicas de estimativa serão descritas em detalhes abaixo.
ESTIMATIVA DO NÚMERO DE CETANO COM BASE EM FALHA DE IGNIÇÃO
[038] Se um combustível com baixo número de cetano, cuja qualidade de ignição é baixa, é usado, a incidência de falhas de ignição aumenta. Portanto, em circunstâncias de ocorrência de falha de ignição, é possível calcular o número de cetano do combustível presentemente usado.
[039] Concretamente, a unidade de controle eletrônica 19 detecta ocorrência de falha de ignição a partir de mudanças na velocidade de rotação do motor. Então, quando o número de detecções de falha de ignição atinge um valor predeterminado, a unidade de controle eletrônica 19 diminui o valor estimado do número de cetano do combustível com base na circunstância de ocorrência de falha de ignição, isto é, o valor do número de cetano com base em detecção de falha de ignição. Aliás, o valor do número de cetano com base em detecção de falha de ignição é redefinido para o valor inicial quando reabastecimento é realizado. O número de detecções de falha de ignição é limpo para "0" cada vez que reabastecimento é realizado.
ESTIMATIVA DO NÚMERO DE CETANO COM BASE EM REABASTECIMENTO
[040] Quando o tanque de combustível 10 é reabastecido, a composição do combustível no tanque de combustível 10 muda e o número de cetano do combustível se altera. O valor máximo da magnitude da alteração no número de cetano pode também ser encontrado a partir do número de cetano do combustível antes de reabastecimento, da quantidade de reabastecimento, etc.
[041] Concretamente, quando é reconhecido que reabastecimento foi realizado em virtude de aumento na quantidade de combustível restante no tanque de combustível 10, a unidade de controle eletrônica 19 calcula o número de cetano do combustível após o reabastecimento supondo que o combustível que foi carregado é um combustível cujo número de cetano é o menor de todos os combustíveis que se espera que sejam usados. O número de cetano estimado no momento, isto é, o número de cetano determinado com base em reabastecimento, Cr, é calculado com base na expressão (1) a seguir. No expressão (1) a seguir, Fb representa a quantidade de combustível restante no tanque de combustível 10 antes de reabastecimento (quantidade de combustível restante pré-reabastecimento), Fr representa a quantidade de combustível carregado no tanque 10 (quantidade de combustível carregado no tanque ou quantidade de reabastecimento) e Fa representa a quantidade de combustível restante no tanque de combustível 10 após reabastecimento (quantidade de combustível restante pós-reabastecimento). Além disso, Cb representa o valor estimado do número de cetano do combustível no tanque de combustível 10 antes de reabastecimento (número de cetano pré- reabastecimento) e Cm representa o valor mínimo dos números de cetano (número de cetano mínimo) dos combustíveis que se espera que sejam usados. Cr = (Cb x Fb + Cm x Fr)/Fa ... (1)
[042] Aliás, cálculo do número de cetano determinado com base em reabastecimento é realizado quando reabastecimento é reconhecido. Então, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento é redefinido para o valor inicial no ponto de tempo de obtenção de um resultado de estimativa do número de cetano com base na magnitude de torque do motor produzido após injeção de combustível.
ESTIMATIVA DO NÚMERO DE CETANO COM BASE NO TORQUE DO MOTOR
[043] À medida que a qualidade de ignição do combustível é maior, a quantidade de combustível não queimado deixada após combustão é menor e o torque do motor produzido após a injeção de combustível é maior. Portanto, a unidade de controle eletrônica 19, quando uma condição de execução descrita abaixo é satisfeita, implementa a injeção de uma pequena quantidade de combustível, encontra a magnitude do torque do motor produzido (torque produzido) pela combustão de uma pequena quantidade de combustível injetado e, então, estima o número de cetano do combustível a partir da magnitude do torque produzido.
[044] Concretamente, a estimativa do número de cetano com base na magnitude do torque produzido após injeção de combustível (número de cetano determinado com base no torque) é realizada através de processamento de uma rotina de cálculo de número de cetano determinado com base no torque mostrada na Figura 4. O processamento desta rotina é executado repetidamente pela unidade de controle eletrônica 19 em cada tempo de ciclo de controle predeterminado durante funcionamento do motor a diesel.
[045] Quando o processamento desta rotina começa, primeiramente é determinado, na etapa S100, se a condição para execução de cálculo do número de cetano determinado com base no torque é satisfeita. Esta condição de execução é que todas as condições (A) a (C) indicadas abaixo sejam satisfeitas.
[046] O corte de combustível com o tempo-desaceleração do motor a diesel a ser implementado de acordo com interrupção de operação do acelerador (isto é, da depressão do pedal acelerador) está sendo executado.
[047] A quantidade total de injeção de combustível após reabastecimento anterior do tanque 10 é maior do que ou igual a um valor α predeterminado. Aliás, o valor α predeterminado é definido para um valor que é maior do que a quantidade total de combustível que pode ser carregada nos canais de combustível que se estendem do tanque de combustível 10 até os injetores 16. Isto é, a satisfação da condição (B) significa que, após o reabastecimento anterior, o combustível nos canais de combustível mencionados acima foi substituído pelo novo combustível alimentado a partir do tanque de combustível 10.
[048] Este não é o caso onde o número de cetano determinado com base no torque foi calculado pela rotina como sendo o mesmo que o valor previamente calculado um número predeterminado de vezes ou mais em uma série. Se o número de cetano determinado com base no torque foi calculado pela rotina como sendo o mesmo que o valor anteriormente calculado um número predeterminado de vezes ou mais em uma série, o valor calculado do número de cetano determinado com base no torque pode ser considerado como permanecendo inalterado também a partir do cálculo em diante. Portanto, em tal caso, a modalidade interrompe o cálculo do número de cetano determinado com base no torque. Aliás, a contagem do número de vezes em que o número de cetano determinado com base no torque foi calculado como sendo o mesmo é zerado no ponto de tempo quando reabastecimento é detectado.
[049] Se a condição de execução não é satisfeita (NÃO), o presente de processamento da rotina termina imediatamente. Se a condição de execução é satisfeita (SIM), o processo passa para a etapa S101. Então, na etapa S101, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível é definido em função da velocidade de rotação do motor, da temperatura do refrigerante do motor e da pressão do ar de admissão. Aliás, a velocidade de rotação do motor, a temperatura do refrigerante do motor e a pressão do ar de admissão são usados para calcular o momento de injeção de combustível, pela razão a seguir.
[050] A quantidade de combustível não queimado deixado após combustão muda em função do momento de injeção de combustível, bem como da qualidade de ignição do combustível. Se o momento de injeção de combustível é relativamente cedo, o tempo desde quando o combustível é injetado até quando a pressão nos cilindros e/ou a temperatura nos cilindros diminui, de modo que combustão não é mais possível, é relativamente longo. Portanto, se o momento de injeção de combustível é mais cedo, a combustão continua durante mais tempo e a quantidade de combustível não queimado deixado após a combustão é menor. Por outro lado, se o momento de injeção de combustível é mais tarde, o tempo mencionado acima desde quando o combustível é injetado até quando a combustão não é mais possível, é mais curto e a duração de combustão é mais curta e, portanto, a quantidade de combustível não queimado deixado no cilindro é maior. O tempo desde quando o combustível é injetado até que a pressão nos cilindros e/ou a temperatura nos cilindros começa a diminuir é menor quanto maior for a velocidade de rotação do motor. Portanto, de forma a uniformizar a condição de combustão, o momento da injeção de combustível para detecção de um número de cetano do combustível precisa ser mais avançado à medida que a velocidade de rotação do motor é maior.
[051] Além disso, quando a temperatura da parede do cilindro é relativamente baixa, o valor máximo da temperatura nos cilindros (temperatura de pico nos cilindros) no curso de compressão do motor é relativamente baixo. Quando a pressão do ar de admissão é relativamente baixa, o valor máximo da pressão nos cilindros (pressão de pico nos cilindros) no curso de compressão do motor é relativamente baixo. Uma vez que a temperatura de pico nos cilindros ou a pressão de pico nos cilindros é menor, a duração de um estado de alta temperatura e alta pressão nos cilindros é menor e a duração de combustão é mais curta. Portanto, de forma a uniformizar a condição de combustão, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano precisa ser ainda mais avançado, uma vez que a temperatura da parede do cilindro é menor ou a pressão do ar de admissão é menor.
[052] Portanto, nesta modalidade, de forma a uniformizar a condição de combustão do combustível injetado para detecção do número de cetano do combustível, o momento de injeção de combustível é definido de acordo com a velocidade de rotação do motor, então, a temperatura da parede do cilindro e, então, a pressão do ar de admissão. Concretamente, nesta modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível é mais avançado quanto maior for a velocidade de rotação do motor. Da mesma maneira, nesta modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível é mais avançado quanto menor for a temperatura do refrigerante do motor, a qual é um valor de índice da temperatura da parede do cilindro. Além disso, nesta modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano é mais avançado quanto menor for a pressão do ar de admissão.
[053] Após o momento de injeção de combustível ser definido da forma descrita acima, injeção de uma quantidade predeterminada de combustível é realizada no momento definido na etapa S102 subsequente. Então, na etapa S103, a magnitude do torque produzido por esta injeção de combustível é encontrada.
[054] O cálculo do torque produzido na etapa S103 é realizado da seguinte maneira. A unidade de controle eletrônica 19 adquire a velocidade de rotação do motor em cada ciclo de tempo predeterminado e encontra uma diferença entre a velocidade de rotação do motor adquirida e a velocidade de rotação do motor adquirida no tempo de ciclo anterior (encontra uma diferença de velocidade de rotação, ΔNE).
[055] A Figura 5A mostra a transição da velocidade de rotação do motor antes e após execução da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível e a Figura 5B mostra a transição da diferença de velocidade de rotação ΔNE naquele momento. Uma vez que o torque do motor é produzido em virtude de execução da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível, a velocidade de rotação do motor aumenta ou a taxa de diminuição na velocidade de rotação do motor diminui, de modo que a diferença de velocidade de rotação ΔNE aumenta. O valor derivado do tempo do aumento na diferença de velocidade de rotação ΔNE (o qual corresponde à área de uma parte sombreada na Figura 5B) é maior quanto maior for o torque produzido. Portanto, nesta modalidade, o valor derivado do tempo do aumento na diferença de velocidade de rotação ΔNE é calculado como uma quantidade de alteração na ∑ΔNE, e o valor da quantidade é usado como um valor de índice do torque produzido.
[056] Subsequentemente, na etapa S104, o momento real de injeção de combustível e a quantidade real de injeção de combustível são encontrados a partir da forma de onda do tempo da taxa de injeção de combustível na injeção de combustível realizada na etapa S102 e os erros entre os valores de comando do momento de injeção de combustível e a quantidade de injeção de combustível e os valores reais do momento de injeção de combustível e a quantidade de injeção de combustível (o erro do momento de injeção e o erro da quantidade de injeção) são calculados. Então, com base no erro do momento de injeção e no erro da quantidade de injeção, a quantidade de alteração na rotação ∑ΔNE é corrigida. Esta correção é uma correção de uma quantidade que corresponde à quantidade de alteração no torque do motor que é causada pelo erro do momento de injeção e/ou erro da quantidade de injeção e é realizada para reduzir a influência que o erro do momento de injeção e o erro da quantidade de injeção têm sobre o resultado da estimativa do número de cetano do combustível. Concretamente, quanto maior é o erro do momento de injeção para o lado avançado (o lado para o qual o momento de injeção se torna ainda mais avançado), maior é o torque produzido, de modo que a quantidade de alteração na rotação ∑ΔNE é mais grandemente reduzida para correção. Além disso, quanto maior é o erro de quantidade de injeção para o lado de maior quantidade, maior é o torque produzido, de modo que a quantidade de alteração na rotação ∑ΔNE é mais grandemente reduzida para correção.
[057] Subsequentemente, na etapa S105, um número estimado de cetano do combustível é calculado com base na quantidade pós-correção de alteração na rotação ∑ΔNE e a velocidade de rotação do motor que ocorre no momento de execução da injeção de combustível. O microcomputador da unidade de controle eletrônica 19 pré-armazena relações empiricamente predeterminadas do número de cetano do combustível com a quantidade de alteração na rotação ∑ΔNE e a velocidade de rotação do motor. O cálculo na etapa S105 é realizado com base nas relações pré-armazenadas. Após o número de cetano determinado com base no torque ser calculado, o presente processamento da rotina termina.
AJUSTE DO NÚMERO DE CETANO DE CONTROLE
[058] Conforme descrito acima, o número de cetano do combustível presentemente usado é estimado usando três diferentes lógicas de estimativa. Estas lógicas de estimativa são diferentes umas das outras quanto ao princípio de estimativa e, portanto, algumas vezes, produzem diferentes resultados de estimativa do número de cetano. Nesta modalidade, de forma a evitar a ocorrência de falha de controle mesmo em tal caso, um valor estimado do número de cetano do combustível que é presentemente usado no controle do motor, ou seja, um número de cetano de controle, é definido da maneira a seguir.
[059] O ajuste do número de cetano de controle nesta modalidade é realizado através do processo de uma rotina de ajuste de número de cetano de controle mostrada na Figura 6. O processo desta rotina é executado repetidamente em cada tempo de ciclo de controle predeterminado pela unidade de controle eletrônica 19 durante funcionamento do motor a diesel.
[060] Quando o processo de rotina começa, primeiramente é determinado, na etapa S200, se qualquer um dos três valores estimados do número de cetano, isto é, o número de cetano com base em detecção de falhas de ignição, o número de cetano determinado com base em reabastecimento e o número de cetano determinado com base no torque, foi atualizado. Se nenhum dos três valores estimados foi atualizado (NÃO), o presente processo de rotina termina imediatamente. Nesse caso, o número de cetano de controle é mantido no valor atual.
[061] Por outro lado, se qualquer um dos três valores estimados do número de cetano do combustível foi atualizado (SIM em S200), o número de cetano de controle é definido para p menor do número de cetano determinado com base em falhas de ignição, número de cetano determinado com base em reabastecimento e número de cetano determinado com base no torque, isto é, o resultado da estimativa que indica o menor número de cetano dos resultados de estimativa do número de cetano número fornecido pelas três lógicas de estimativa. Depois disso, o presente processo de rotina termina.
[062] Agora, a operação da modalidade precedentes será descrita com referência à Figura 7. A Figura 7 mostra um exemplo de formas de transição do número de cetano determinado com base em falha de ignição, número de cetano determinado com base em reabastecimento, número de cetano determinado com base no torque e número de cetano de controle no dispositivos de controle de motor da modalidade.
[063] Até o tempo t1, o número de cetano determinado com base no torque é o menor valor dentre o número de cetano determinado com base em detecção de falha de ignição, número de cetano determinado com base em reabastecimento e número de cetano determinado com base no torque. Portanto, durante o período até o tempo t1, o valor do número de cetano determinado com base no torque é definido como o valor do número de cetano de controle.
[064] Quando reabastecimento é realizado no tempo t1, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento é atualizado, de modo que o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento se torna menor do que o valor do número de cetano determinado com base no torque, isto é, até aquele ponto de tempo, ele é o menor dos valores estimados do número de cetano do combustível. Portanto, a partir do tempo t1, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento é definido como o valor do número de cetano de controle.
[065] Então, no tempo t2, a condição de execução anterior é satisfeita e a estimativa do número de cetano do combustível com base no torque do motor produzido pela combustão do combustível (o cálculo do número de cetano determinado com base no torque) é executada. Nesta estimativa, o número de cetano determinado com base no torque é calculado para ser o mesmo valor conforme anteriormente calculado e, portanto, o valor do número de cetano determinado com base no torque não muda. Dependendo do valor do número de cetano determinado com base no torque calculado neste momento, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento atualizado em virtude de reabastecimento realizado no tempo t1 é redefinido para um valor inicial. Como um resultado, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento se torna maior do que o valor do número de cetano determinado com base no torque, de modo que o número de cetano determinado com base no torque é menor o valor dos três valores estimados do número de cetano. Portanto, a partir do tempo t2, o valor do número de cetano determinado com base no torque é definido como o valor do número de cetano de controle.
[066] Então, quando, no tempo t3, ocorrência da falha de ignição é detectada, o valor do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição é diminuído. Como um resultado, o valor do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição é menor do que o valor do número de cetano determinado com base no torque o qual é, até este ponto de tempo, o menor dos três valores estimados do número de cetano do combustível. Portanto, a partir do tempo t3, o valor do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição é definido como o valor do número de cetano de controle.
[067] Depois disso, quando reabastecimento é realizado no tempo t4, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento é atualizado. Por outro lado, o valor do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição é redefinido para o valor inicial em resposta ao reabastecimento. Como um resultado, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento se torna menor do que o valor do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição e o valor do número de cetano determinado com base no torque, de modo que, a partir do tempo t4, o valor presentemente atualizado do número de cetano determinado com base em reabastecimento é definido como o valor do número de cetano de controle.
[068] Então, no tempo t5, a condição de execução mencionada acima é satisfeita e o processo de cálculo do número de cetano determinado com base no torque é realizado. Neste processo de cálculo, o número de cetano determinado com base no torque é calculado como sendo o mesmo conforme previamente calculado. Dependendo do valor do número de cetano determinado com base no torque que é calculado neste momento, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento atualizado em virtude do reabastecimento realizado no tempo t4 é redefinido para o valor inicial. Então, como um resultado, o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento se torna maior do que o valor do número de cetano determinado com base no torque, de modo que o valor do número de cetano determinado com base no torque é o menor dos três valores estimados do número de cetano. Portanto, a partir do tempo t5, o valor do número de cetano determinado com base no torque é definido como o valor do número de cetano de controle.
[069] Então, no tempo t6, a condição de execução é satisfeita novamente e o processo de cálculo do número de cetano determinado com base no torque é realizado outra vez. Como um resultado, o valor do número de cetano determinado com base no torque é aumentado. Então, no tempo t6, o valor aumentado do número de cetano determinado com base no torque é definido como o valor do número de cetano de controle.
[070] De acordo com o dispositivo de controle de motor da modalidade descrita acima, os seguintes efeitos podem ser alcançados. Na modalidade, o número de cetano de controle para uso no controle de motor é definido para o valor estimado do número de cetano, o qual indica o menor dos três valores estimados do valor de cetano (o número de cetano com base em detecção de falhas de ignição, o número de cetano determinado com base em reabastecimento e o número de cetano determinado com base no torque) encontrado usando as diferentes lógicas de estimativa individualmente. Portanto, mesmo se os valores estimados do número de cetano do combustível são diferem uns dos outros, falha de controle é limitada. Além disso, uma vez que o valor estimado do número de cetano indica o menor dos valores estimados do número de cetano, é possível assegurar uma determinada robustez contra a ocorrência de falhas de ignição resultante de baixa qualidade de ignição do combustível. Consequentemente, de acordo com a modalidade, mesmo no caso onde uma pluralidade de métodos de estimativa é empregado para estimar a qualidade de ignição do combustível presentemente usado, é possível limitar falha de controle e executar adequadamente o controle do motor.
[071] Na modalidade, se o número de cetano determinado com base no torque foi calculado como sendo o mesmo valor consecutivamente um número predeterminado de vezes, detecção do número de cetano determinado com base no torque deixa de ser realizada. A detecção do número de cetano determinado com base no torque é realizada através da injeção de combustível durante um corte de combustível com o tempo-desaceleração, durante o qual injeção de combustível normalmente não é realizada e, portanto, resulta em consumo de combustível que, normalmente, não é necessário e produção de fumaça branca. Na modalidade, no ponto de tempo quando é determinado que o valor do número de cetano determinado com base no torque se tornou substancialmente fixo, a detecção do número de cetano determinado com base no torque deixa de ser realizada. Portanto, o consumo de combustível para a detecção e a produção de fumaça branca associada à detecção podem ser adequadamente limitados.
[072] Na modalidade, o valor do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição é diminuído de acordo com detecção de falhas de ignição e o valor do número de cetano de controle é definido como um valor que é menor do que ou igual ao valor do número de cetano com base detecção de falhas de ignição. Então, o valor do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição diminuído é mantido até que reabastecimento seja realizado. Portanto, na modalidade, mesmo no caso onde o valor do número de cetano determinado com base em reabastecimento e/ou o valor do número de cetano determinado com base no torque é grande, o número de cetano de controle é definido baixo se falha de ignição ocorre. Consequentemente, mesmo quando a desestabilização de combustão que resultou em falha de ignição não é um resultado de baixa qualidade de ignição do combustível, o controle do motor pode ser realizado, de modo que a ocorrência de falhas de ignição pode ser adequadamente limitada. Por outro lado, se reabastecimento é realizado, o valor do número de cetano com base em detecção de falha de ignição é redefinido em resposta ao reabastecimento, uma vez que espera-se que o reabastecimento possa resolver um fator de falha de ignição. Em virtude disso, é possível realizar um controle do motor adequado comensurável com as circunstâncias reais em relação à estabilidade de combustão.
[073] Nesta modalidade, com base na forma de onda do tempo da taxa de injeção de combustível encontrada a partir dos resultados de detecção da pressão de combustível nos injetores 16, o dispositivo de controle encontra o momento real de injeção de combustível e a quantidade real de injeção de combustível e corrige o torque produzido (a quantidade de alteração na rotação ∑ΔNE). Uma vez que a quantidade de injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível é pequena, mesmo uma ligeira mudança no momento de injeção de combustível e/ou na quantidade de injeção de combustível afeta grandemente os resultados de estimativa do número de cetano. Na modalidade, no entanto, o momento real de injeção de combustível e a quantidade real de injeção de combustível com são precisamente encontrados e os resultados de cálculo do torque produzido são corrigidos. Portanto, a estimativa do número de cetano com base na magnitude do torque do motor produzido pela combustão do combustível pode ser mais precisamente realizada.
[074] Na modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível é definido de acordo com a velocidade de rotação do motor. Concretamente, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano é mais avançado quanto maior for a velocidade de rotação do motor. Portanto, é possível limitar adequadamente a influência que a alteração no torque produzido, dependendo da velocidade de rotação do motor, tem sobre os resultados de estimativa do número de cetano do combustível.
[075] Na modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível é definido de acordo com a temperatura da parede do cilindro. Concretamente, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano é ainda avançado quanto menor for a temperatura do refrigerante do motor, a qual é um valor de índice da temperatura da parede do cilindro. Portanto, é possível limitar adequadamente a influência que a alteração no torque produzido, dependendo da temperatura da parede do cilindro, tem sobre os resultados de estimativa do número de cetano do combustível.
[076] Na modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível é definido de acordo com a pressão do ar de admissão. Concretamente, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano é mais avançado quanto menor for a pressão do ar de admissão. Portanto, é possível limitar adequadamente a influência que a alteração no torque produzido, dependendo da pressão do ar de admissão, tem sobre os resultados de estimativa do número de cetano do combustível.
[077] Aliás, a modalidade precedente pode também ser realizada com as modificações a seguir. Embora, na modalidade precedente, seja detectado que reabastecimento foi realizado com base em um aumento na quantidade de combustível existente no tanque 10, a qual é detectada pelo medidor de combustível 11, realização de reabastecimento pode também ser detectada de outras maneiras, por exemplo, através de monitoramento de abertura/fechamento da tampa de combustível.
[078] Embora, na modalidade, a magnitude do torque do motor produzido pela combustão do combustível seja encontrada a partir da quantidade de alteração na velocidade de rotação do motor, a magnitude do torque do motor produzido pela combustão do combustível também pode ser encontrada a partir de outros parâmetros, tais como a quantidade de aumento da pressão nos cilindros que está associada à combustão ou similar.
[079] Embora, na modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível seja definido de acordo com a pressão do ar de admissão, o ajuste do momento de injeção de combustível pode ser omitido se a pressão do ar de admissão, no momento de detecção do número de cetano, pode ser assumida como sendo substancialmente constante ou se as alterações no torque produzido que são causadas pelas diferenças na pressão do ar de admissão são suficientemente pequenas.
[080] Embora, na modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível seja definido de acordo com a temperatura da parede do cilindro, o ajuste do momento de injeção de combustível pode ser omitido se a temperatura da parede do cilindro, no momento de detecção do número de cetano, pode ser assumido como sendo substancialmente constante ou se as alterações no torque produzido que são causadas pelas diferenças na temperatura da parede do cilindro são suficientemente pequenas.
[081] Embora, na modalidade, o momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível seja definido de acordo com a velocidade de rotação do motor, o ajuste do momento de injeção de combustível pode ser omitido se a velocidade de rotação do motor, no momento de detecção do número de cetano, pode ser assumida como sendo substancialmente constante ou se as alterações no torque produzido que são causadas pelas diferenças na velocidade de rotação do motor são suficientemente pequenas.
[082] Na modalidade precedente, alteração na pressão de combustível em cada um dos injetores 16 no momento da injeção de combustível para detecção do número de cetano é detectada e, a partir de um resultado da detecção, o momento real de injeção de combustível e a quantidade real de injeção de combustível são encontrados. Então, a magnitude do torque do motor produzido pela combustão do combustível (a quantidade de alteração na rotação ∑ΔNE) é corrigida de acordo com o momento real de injeção de combustível e a quantidade real de injeção de combustível que são encontrados da maneira precedente antes de serem usados para estimativa do número de cetano. No entanto, no caso onde a quantidade de injeção de combustível ou o momento de injeção de combustível podem ser controlados com precisão suficientemente alta ou no caso onde a alteração no torque produzido em virtude de uma mudança na quantidade e/ou momento de injeção do combustível é suficientemente pequena, é possível realizar mais precisamente a estimativa do número de cetano do combustível com base na magnitude do torque do motor produzido pela combustão do combustível sem a necessidade de realizar a correção precedente.
[083] Na modalidade precedente, quando o valor do número de cetano determinado com base em detecção de falha de ignição do combustível é temporariamente diminuído em resposta à detecção de falha de ignição, o valor diminuído do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição é mantido até que reabastecimento seja realizado, de modo que robustez contra falhas de ignição é adequadamente assegurada. No caso onde, em vez da robustez contra falhas de ignição, outros desempenhos do motor, tais como o desempenho de economia de combustível ou o desempenho de produtividade, têm prioridade, é possível aumentar o valor do número de cetano com base em detecção de falhas de ignição quando a detecção de falhas de ignição é interrompida.
[084] Na modalidade precedente, se o número de cetano determinado com base no torque de combustível foi calculado como sendo o mesmo valor consecutivamente um número predeterminado de vezes, detecção do número de cetano determinado com base no torque deixa de ser realizada. No entanto, quando o consumo de combustível pela injeção de combustível para detecção do número de cetano do combustível e a produção de fumaça branca associada a essa injeção de combustível podem ser suficientemente ignorados, detecção do número de cetano determinado com base no torque pode ser continuada mesmo se o número de cetano determinado com base no torque foi calculado como sendo o mesmo valor consecutivamente um número predeterminado de vezes.
[085] Embora, na modalidade, o número de cetano determinado com base no torque seja detectado durante um corte de combustível com o tempo- desaceleração, o número de cetano determinado com base no torque também pode ser detectado durante um outro período que não o corte de combustível com o tempo-desaceleração.
[086] Embora a modalidade empregue os injetores 16, cada um dos quais contém o sensor de pressão de combustível 17 e opera usando o acionador elétrico- pressão 39, também possível empregar injetores que usam outro método de acionamento (ou condução) ou injetores que não têm os sensores de pressão de combustível 17.
[087] A seguir, ideias técnicas que podem ser concebidas ou depreendidas a partir da modalidade precedente e suas modificações serão descritas abaixo, juntamente com os efeitos das ideias técnicas. A estimativa da qualidade de ignição do combustível com base na quantidade de reabastecimento pode também ser realizada com base na suposição de que o combustível fornecido pelo reabastecimento tem a menor qualidade de ignição de todos os combustíveis que são considerados para uso.
[088] A estimativa da qualidade de ignição do combustível com base na magnitude do torque do motor pode também ser realizada calculando-se um valor estimado de um valor de índice da qualidade de ignição com base na relação entre a velocidade de rotação do motor no momento da injeção de combustível realizada para a estimativa, a magnitude do torque do motor produzido pela combustão do combustível injetado pela injeção de combustível mencionada acima e o momento desta injeção de combustível.
[089] A estimativa da qualidade de ignição do combustível com base na magnitude de torque do motor pode também ser realizada usando a quantidade de alteração na velocidade de rotação do motor causada pela combustão do combustível como um valor de índice da magnitude de torque do motor.

Claims (3)

1. Dispositivo de controle do motor (19) para estimar um número de cetano de combustível usando uma pluralidade de lógicas de estimativa diferentes correspondendo uma a uma às estimativas, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle do motor executa as estimativas do número de cetano de combustível com base em: uma circunstância de ocorrência de falha de ignição; uma quantidade de reabastecimento, e uma magnitude de torque de motor produzida por combustão do combustível, e executa um controle de motor com base em um menor número de cetano dentre os números de cetano de combustível estimados com base nas lógicas de estimativa diferentes.
2. Dispositivo de controle de motor de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle do motor para de executar a estimativa do número de cetano de combustível com base na magnitude de torque do motor produzido pela combustão do combustível se o número de cetano de combustível for o mesmo valor por um número predeterminado de vezes ou mais.
3. Método de controle do motor para estimar um número de cetano de combustível usando uma pluralidade de lógicas de estimativa diferentes correspondendo uma a uma às estimativas, CARACTERIZADO por compreender: realizar as estimativas do número de cetano de combustível com base em: uma circunstância de ocorrência de falha de ignição; uma quantidade de reabastecimento, e uma magnitude de torque de motor produzida por combustão do combustível; e executar um controle de motor com base em um menor número de cetano dentre os números de cetano de combustível estimados com base nas lógicas de estimativa diferentes.
BR112014024318-2A 2012-03-30 2013-03-11 Dispositivo e método de controle de motor BR112014024318B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012080960A JP5742772B2 (ja) 2012-03-30 2012-03-30 エンジン制御装置
JP2012-080960 2012-03-30
PCT/IB2013/000342 WO2013150350A1 (en) 2012-03-30 2013-03-11 Method and apparatus for determining the cetane number of a fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112014024318A2 BR112014024318A2 (pt) 2021-06-01
BR112014024318B1 true BR112014024318B1 (pt) 2021-10-13

Family

ID=48093017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112014024318-2A BR112014024318B1 (pt) 2012-03-30 2013-03-11 Dispositivo e método de controle de motor

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5742772B2 (pt)
CN (1) CN104204476B (pt)
BR (1) BR112014024318B1 (pt)
DE (1) DE112013001833B9 (pt)
WO (1) WO2013150350A1 (pt)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6102855B2 (ja) * 2014-08-01 2017-03-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料性状判定装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4139733B2 (ja) * 2003-05-15 2008-08-27 ヤンマー株式会社 ディーゼル機関の制御方法
JP4243598B2 (ja) * 2005-08-25 2009-03-25 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2007056783A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Toyota Motor Corp ディーゼル内燃機関の制御装置
JP4539991B2 (ja) * 2006-06-02 2010-09-08 ヤンマー株式会社 セタン価検出手段及び該セタン価検出手段を設けるエンジン
JP4667346B2 (ja) * 2006-08-25 2011-04-13 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP4853381B2 (ja) * 2007-05-28 2012-01-11 トヨタ自動車株式会社 セタン価推定装置及び方法
JP2009024553A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御システム
JP5056290B2 (ja) * 2007-09-12 2012-10-24 トヨタ自動車株式会社 ディーゼルエンジンにおける燃料のセタン価判別装置
JP4650478B2 (ja) * 2007-11-14 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 ディーゼル機関の制御装置
JP4600469B2 (ja) * 2007-12-11 2010-12-15 株式会社デンソー 燃料性状検出装置、燃料性状検出方法
JP4450083B2 (ja) * 2008-03-13 2010-04-14 トヨタ自動車株式会社 セタン価推定方法
US8150596B2 (en) * 2008-06-02 2012-04-03 GM Global Technology Operations LLC Fuel ignition quality detection
JP4596064B2 (ja) * 2008-10-03 2010-12-08 株式会社デンソー 内燃機関制御装置及び内燃機関制御システム
JP5176911B2 (ja) * 2008-12-01 2013-04-03 日産自動車株式会社 セタン価判定装置
JP5327026B2 (ja) * 2009-12-04 2013-10-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料性状判定装置
JP5549398B2 (ja) * 2010-06-11 2014-07-16 トヨタ自動車株式会社 セタン価推定装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112013001833T5 (de) 2014-12-31
DE112013001833B4 (de) 2021-04-01
CN104204476B (zh) 2017-04-26
CN104204476A (zh) 2014-12-10
JP5742772B2 (ja) 2015-07-01
BR112014024318A2 (pt) 2021-06-01
JP2013209941A (ja) 2013-10-10
DE112013001833B9 (de) 2021-06-02
WO2013150350A1 (en) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160153391A1 (en) Methods and systems for adjusting a direct fuel injector
KR20080094923A (ko) 내연기관의 정지위치제어장치
US9822722B2 (en) Fuel pressure sensor abnormality diagnosis apparatus for internal combustion engine
BR112013016384B1 (pt) dispositivo para estimativa do número de cetano
BR102015015094A2 (pt) dispositivo de controle para motor de combustão interna
JP5880219B2 (ja) エンジンの燃料性状推定装置
JP2014159772A (ja) 内燃機関の制御装置
US9624862B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP5273314B2 (ja) セタン価推定装置
BR112014024318B1 (pt) Dispositivo e método de controle de motor
BR112014024334B1 (pt) Aparelho de estimativa de propriedade de combustível de motor
JPH11173201A (ja) エンジンにおけるパイロット燃料噴射制御方法及びその装置
US10072603B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP7283418B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP5267441B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JP5549398B2 (ja) セタン価推定装置
BR112014002575B1 (pt) aparelho de controle para motor de combustão interna
JP5224004B1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5648646B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JP2008280896A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6299236B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP5067191B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射量制御装置
JP2013174174A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2013213444A (ja) 燃料噴射制御装置
JP4371132B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 11/03/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 11A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2765 DE 02-01-2024 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.