BR112016017730A2 - Sistema de controle e método de controle para motor de combustão interna - Google Patents

Abstract

"SISTEMA DE CONTROLE E MÉTODO DE CONTROLE PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA". Um sistema de controle para um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo gás natural comprimido, a invenção proíbe uma mudança de CNG para outro combustível sendo feito em um período de tempo em que CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que o é determinado que as propriedades de CNG não precisam ser aprendidas, ou um período do tempo em que CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que o processo de aprender as propriedades de CNG termina.

Description

“SISTEMA DE CONTROLE E MÉTODO DE CONTROLE PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA” ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção

[001]A invenção se refere a um sistema de controle e um método de controle para um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo gás natural comprimido.

[002]Nos últimos anos, motores de combustão interna que são operados usando CNG como combustível têm sido conhecidos. Em tal motor de combustão interna, foi proposto na técnica de determinar que as propriedades de CNG fossem mudadas quando a quantidade de correção quando o controle de retorno de relação de ar-combustível é maior que um limite quando o motor de combustão interna é em primeiro lugar operado depois de ser reabastecido com CNG, e aprender as propriedades de CNG (por exemplo, ver WO2013/076811).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003]A propósito, em um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo CNG e outros tipos de combustível (por exemplo, gasolina, óleo leve e similar), uma solicitação para uma mudança para outro combustível pode ser feita enquanto as propriedades de CNG são aprendidas. Em tal caso, quando uma mudança de CNG para outro combustível é permitida, a relação de ar-combustível da mistura pode se desviar de uma relação de ar- combustível adequada para as propriedades de CNG quando uma mudança deste combustível novamente para CNG é feita. Como resultado, pode causar uma deterioração em dirigibilidade ou uma deterioração em propriedades de emissão de exaustão.

[004]É um objetivo da invenção restringir, ao máximo possível, as propriedades de dirigibilidade e de emissão de exaustão de deteriorar como resultado de uma mudança nas propriedades de CNG em um sistema de controle e um método de controle para um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo CNG.

[005]De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um sistema de controle para um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo gás natural comprimido. Neste sistema de controle para o motor de combustão interna, uma mudança do gás natural comprimido para outro combustível é proibido de ser feito em um período de um tempo quando o gás natural comprimido é usado para o primeiro tempo depois da partida do motor de combustão interna em um tempo em que um processo de propriedades de aprendizado de gás natural comprimida termina.

[006]Mais especificamente, de acordo com o primeiro aspecto da invenção, é fornecido um sistema de controle para um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo o gás natural comprimido. Este sistema de controle é equipado com meio de determinação, meio de aprendizado, e meio de proibição. O meio de determinação determina se ou não as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas. O meio de aprendizado executa um processo de aprendizado para aprender as propriedades do gás natural comprimido que precisa ser aprendidas. O meio de proibição proíbe uma mudança do gás natural comprimido para outro combustível de ser feito em um período de um tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna, para um tempo quando o meio de determinação determina que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas, ou em um período do tempo em que o gás natural comprimida é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que o processo de aprendizado é completado depois que o meio de determinação determina que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas.

[007]As propriedades de gás natural comprimido (CNG) não são necessariamente uniformes, e podem diferir dependendo da localização para reabastecimento de CNG (a localização de enchimento). Quando um tanque de combustível é reabastecido (enchido) com CNG, o CNG restante no tanque de combustível (daqui em diante referido como “CNG residual”) e o CNG com o qual o tanque de combustível é enchido (daqui em diante referido como “CNG de enchimento) se misturam. No caso onde as propriedades de CNG de enchimento são diferentes das propriedades de CNG residual, as propriedades do CNG que é suprido a partir do tanque de combustível para o motor de combustão interna depois que o tanque de combustível é enchido com combustível de enchimento (CNG como uma mistura de CNG de enchimento e CNG residual (daqui em diante referido como “CNG misturado”)) são diferentes das propriedades de CNG residual.

[008]Deve ser notado aqui que exemplos da influência de uma mudança nas propriedades de CNG no estado de operação do motor de combustão interna incluem uma mudança na relação de ar-combustível teórica, uma mudança em índice Wobbe (um valor obtido dividindo o valor de aquecimento bruto de CNG pela raiz quadrada da gravidade específica de CNG) ou similar. Por exemplo, quando a concentração do gás inerte (por exemplo, dióxido de carbono (CO2) ou nitrogênio (N2)) contido em mudanças de combustível gasoso, a relação ar-combustível (a relação ar-combustível teórica) em que CNG e oxigênio na mistura reagem um com o outro em proporções justas muda, e o índice Wobbe muda.

[009]Em consequência, quando o motor de combustão interna é operado baseado nas propriedades de CNG residual ao ser operado por CNG misturado, a relação de ar-combustível da mistura não se torna igual a uma relação de ar- combustível desejada. Como resultado, pode causar uma deterioração na dirigibilidade ou uma deterioração em propriedades de emissão de exaustão. Em consequência, o motor de combustão interna precisa ser operado baseado nas propriedades de CNG misturado no caso em que as propriedades de CNG mudaram.

[010]As propriedades de CNG podem mudar quando CNG é reabastecido.

Então, CNG é reabastecido antes da partida do motor de combustão interna (durante a interrupção da operação do motor de combustão interna). Em consequência, as propriedades de CNG podem mudar quando CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna.

[011]Em contraste, o sistema de controle para o motor de combustão interna de acordo com o primeiro aspecto da invenção determina se ou não as propriedades de CNG precisam ser aprendidas, quando CNG é usado pela primeira vê depois da partida do motor de combustão interna. Em outras palavras, o sistema de controle para o motor de combustão interna de acordo com a invenção determina se ou não as propriedades de CNG mudaram quando CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna.

[012]Quando as propriedades de CNG precisam ser aprendidas, o processo de aprender as propriedades de CNG (o processo de aprendizado) é executado. “O processo de aprendizado” mencionado aqui é, por exemplo, um processo de obter um valor de correção para corrigir um parâmetro de controle com relação à relação de ar-combustível da mistura (por exemplo, uma quantidade de injeção de combustível, uma quantidade de ar de entrada, uma quantidade de gás EGR ou similar) para um valor adequado para as propriedades de CNG, ou um valor de aprendizado.

[013]A propósito, uma solicitação para uma mudança de CNG para outro combustão pode ser feita antes que a determinação se ou não as propriedades de CNG precisam ser aprendidas termina, ou antes que o processo de aprendizado para aprender as propriedades de CNG termina. Quando uma mudança de CNG para outro combustível é permitido em tal caso, a relação de ar-combustível da mistura não se torna igual à relação de ar-combustível desejada quando uma mudança deste combustível novamente para CNG é feita. Como resultado, causa uma deterioração na dirigibilidade ou uma deterioração em propriedades de emissão de exaustão.

[014]Em contraste, o sistema de controle para o motor de combustão interna de acordo com o primeiro aspecto da invenção proíbe uma mudança de gás natural comprimido para outro combustível de ser feito no período do tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna no tempo em que o meio de determinação determina que as propriedades de gás natural comprimida não precisam ser aprendidas, ou o período do tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna no tempo em que o processo de aprendizado é completado depois que o meio de determinação determina que as propriedades de gás natural comprimido precisam ser aprendidas.

[015]De acordo com esta configuração, uma mudança de CNG para outro combustível é feito depois que é determinado que as propriedades de CNG não precisam ser aprendidas ou depois que o processo de aprendizado para aprender as propriedades de CNG termina. Como resultado, a relação de ar-combustível da mistura pode se tornar igual à relação de ar-combustível desejada quando uma mudança de CNG para outro combustível é feita e então uma mudança deste combustível novamente para CNG é feita. Como resultado, uma deterioração em dirigibilidade ou uma deterioração em propriedades de emissão de exaustão pode ser restringida de ser causada como um resultado de mudanças nas propriedades de CNG.

[016]O sistema de controle para o motor de combustão interna pode ser ainda equipado com meio de detecção para detectar uma relação de ar-combustível de gás de exaustão descarregado do motor de combustão interna, e meio de controle para executar o controle de retorno de uma quantidade de injeção de combustível baseada em uma diferença entre a relação de ar-combustível detectada pelo menos de detecção e uma relação de ar-combustível alvo.

[017]Neste caso, o meio de determinação pode determinar que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas quando uma quantidade de correção para a quantidade de injeção de combustível através do controle de retorno é igual a ou menor que um limite em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna, e pode determinar que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas quando a quantidade de correção é maior que o limite quando o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna.

[018]Uma mudança nas propriedades de CNG, em outras palavras, uma mudança na concentração do gás inerte em CNG é refletida pela quantidade de correção para a quantidade de injeção de combustível através de controle de retorno. Mais especificamente, quando a relação de ar-combustível teórica muda devido a uma mudança nas propriedades de CNG, a relação de ar-combustível do gás de exaustão (a concentração de oxigênio) muda de modo correspondente.

Portanto, quando as propriedades de CNG (a concentração de gás inerte) mudam através do reabastecimento de CNG, a relação de ar-combustível de gás de exaustão detectada pelo meio de detecção muda, assim a quantidade de correção através de controle de retorno muda também.

[019]Por exemplo, quando o CNG de enchimento que é maior na concentração de gás inerte que CNG residual é reabastecida, a concentração de gás inerte em CNG misturado se torna maior que a concentração de gás inerte em CNG residual. Neste caso, a relação de ar-combustível teórica de CNG misturado se torna menor (mais rica) que a relação de ar-combustível teórica de CNG residual.

Como resultado, a relação de ar-combustível de gás de exaustão detectada pelo meio de detecção desvia da relação de ar-combustível alvo para o lado pobre. Em consequência, a quantidade de correção baseada no controle de retorno se torna um valor para aumentar a quantidade de injeção de combustível. A magnitude da quantidade de correção se torna maior que um valor máximo que pode ser assumida pela quantidade de correção quando as propriedades de CNG são constantes.

[020]Quando CNG de enchimento que é menor na concentração de gás interno que CNG residual é reabastecido, a concentração de gás inerte em CNG misturado se torna menor que a concentração de gás inerte em CNG residual. Neste caso, a relação ar-combustível teórica de CNG misturado se torna maior (mais pobre) que a relação de ar-combustível teórica de CNG residual. Como resultado, a relação de ar-combustível alvo de gás de exaustão detectada pelo meio de detecção desvia da relação de ar-combustível alvo na direção do lado rico. Em consequência, a quantidade de correção baseada no controle de retorno se torna um valor para reduzir a quantidade de injeção de combustível, a magnitude da quantidade de injeção de combustível se torna maior que um valor máximo que pode ser assumido pela quantidade de correção quando as propriedades de CNG são constantes.

[021]Consequentemente, quando a quantidade de correção baseada em controle de retorno é maior que um limite, pode ser determinado que as propriedades de CNG mudaram. Incidentalmente, “o limite” mencionado aqui é um valor que é obtido adicionando uma margem para o valor máximo que pode ser assumido pelo valor de correção baseado em controle de retorno, por exemplo, sob condição que as propriedades de CNG sejam constantes.

[022]No sistema de controle para o motor de combustão interna, o meio de determinação pode ainda executar um processo de determinar se ou não o gás natural comprimido foi reabastecido antes da partida do motor de combustão interna.

Então, o meio de determinação pode determinar, baseado na quantidade de correção para a quantidade de injeção de combustível através do controle de retorno, se ou não as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, quando o meio de determinação determina que o gás natural comprimido foi reabastecido antes da partida do motor de combustão interna, e pode determinar que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas, quando o meio de determinação determina que o gás natural comprimido não foi reabastecido antes da partida do motor de combustão interna.

[023]Como descrito acima, as propriedades de CNG podem mudar quando CNG é reabastecido. Em consequências, as propriedades de CNG não mudaram a menos que CNG seja reabastecido antes da partida do motor de combustão interna (durante a interrupção da operação do motor de combustão interna). Portanto, se CNG não foi reabastecido antes da partida do motor de combustão interna, não existe necessidade de executar o processo de determinar, baseado na quantidade de correção baseada no controle de retorno, se ou não as propriedades de gás natural comprimido precisam ser aprendidas, e o processo de aprendizado para aprender as propriedades de CNG. Como resultado, não existe necessidade de proibir uma mudança de CNG para outro combustível de ser feita. Em consequência, a mudança de CNG para outro combustível pode ser feita em um sincronismo desejado.

[024]O sistema de controle para o motor de combustão interna pode também ser aplicado em um motor de combustão interna que faz uma mudança no combustível em uso quando um motorista introduz uma solicitação para uma mudança no combustível em uso. Por exemplo, o meio de proibição pode deixar de mudar o combustível até que um dos dois períodos termina quando a solicitação para a mudança do combustível em uso é introduzida durante um de dois períodos.

Os dois períodos pode ser (i) o período do tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna no tempo em que o meio de determinação determina que as propriedades do gás natural comprimida não precisam ser aprendidas, e (ii) o período do tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois que a partida do motor de combustão interna no tempo em que o processo de aprendizado é completado depois que o meio de determinação determina que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas.

[025]O sistema de controle para o motor de combustão interna pode também ser aplicado a um motor de combustão interna que tem uma região de operação dividida em uma região de uso de CNG e uma região para uso de outro combustível, e que faz uma mudança em combustível dependendo daquelas regiões. Por exemplo, o meio de proibição pode deixar de mudar o combustível até que um do período de tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna ao tempo em que o meio de determinação determina que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas, e o período de tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna ao tempo em que o processo de aprendizado é completado depois que o meio de determinação determina que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, termina, quando o estado de operação do motor de combustão interna troca da região de uso de CNG para a região para uso de outro combustível durante um dos dois períodos.

[026]Um segundo aspecto da invenção é um sistema de controle para um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo gás natural comprimido. O sistema de controle inclui uma unidade de controle eletrônico.

A unidade de controle eletrônico é configurada para (i) determinar se ou não as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, (ii) executar um processo de aprendizado, isto é, um processo de aprender as propriedades do gás natural comprimido quando a unidade de controle eletrônico determina que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, e (iii) proibir a mudança do gás natural comprimido para outro combustível de ser feita em um primeiro período ou um segundo período. O primeiro período é um período de um tempo em que o gás natural comprimido é usado uma primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que a unidade de controle eletrônico determina que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas. O segundo período é um período do tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que o processo de aprendizagem, que é executado depois que a unidade de controle eletrônico determina que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, e completado.

[027]Um terceiro aspecto da invenção é um método de controle para um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo gás natural comprimido. O método de controle inclui (i) determinar se ou não as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, (ii) executar um processo de aprendizado, isto é, um processo para aprender as propriedades do gás natural comprimido quando é determinado que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, e (iii) proibir uma mudança do gás natural comprimido para outro combustível de ser feita em um primeiro período ou um segundo período. O primeiro período é um período de um tempo em que o gás natural comprimido é usado uma primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que é determinado que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas. O segundo período é um período do tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que o processo de aprendizagem, que é executado depois que é determinado que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, e completado.

[028]De acordo com a invenção, dirigibilidade e as propriedades de emissão de exaustão podem ser restritas, ao máximo possível, de deteriorar como um resultado de uma mudança nas propriedades de CNG em um sistema de controle para um motor de combustão interna que pode usar vários tipos de combustível incluindo CNG.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[029]Aspectos, vantagens, e significado técnico e industrial de uma modalidade exemplar da invenção serão descritos abaixo com referência aos desenhos anexos, em que numerais iguais indicam elementos iguais, e em que: a Figura 1 é uma vista mostrando uma configuração geral de um veículo no qual a invenção é aplicada; a Figura 2 é uma vista mostrando uma relação entre a concentração de gás inerte contida em CNG e a relação ar-combustível teórica; a Figura 3 inclui gráficos de tempo mostrando como a relação de ar- combustível (A/F) muda com o tempo no caso onde uma mudança de CNG para outro combustível é feito antes que um processo de aprendizado termine; a Figura 4 inclui gráficos de tempo mostrando como a relação de ar- combustível (A/F) muda com o tempo no caso onde uma mudança de CNG para outro combustível é proibida de ser feita até que o processo de aprendizado termine; a Figura 5 é um fluxograma mostrando uma rotina de processamento que é executada por uma ECU quando o motor de combustão interna é iniciado; e a Figura 6 é uma vista mostrando um exemplo em que a região de operação do motor de combustão interna é dividido em uma região de uso de CNG e uma região de uso de combustível líquido.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE

[030]Uma modalidade específica da invenção será descrita a seguir com base nos desenhos. As dimensões, materiais, formatos, disposições relativas e similares, dos componentes mencionados na presente modalidade da invenção não são destinados a limitar o escopo técnico da invenção aos mesmos a menos que especificado de outro modo.

[031]A Figura 1 é uma vista mostrando uma configuração geral de um motor de combustão interna no qual a invenção é aplicada. Um motor de combustão interna 1, mostrado na Figura 1, é um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha que pode usar CNG e combustível líquido (gasolina, álcool combustível, e similar). Incidentalmente, o motor de combustão interna 1 pode ser um motor de combustão interna do tipo ignição por compressão que pode usar CNG e óleo leve.

[032]Uma passagem de entrada 3 e uma passagem de exaustão 4 são conectadas no motor de combustão interna 1. A passagem de entrada 3 é uma passagem para introduzir o ar fresco (ar) tomado da atmosfera em cilindros respectivos 2. A passagem de entrada 3 é montada, exceto em ambas as extremidades da mesma, com um purificador de ar 30. O purificador de ar 30 coleta a poeira, sujeira e similar contidas no ar. O medidor de fluxo de ar 31 é fixado na passagem de entrada 3 à jusante do purificador de ar 30. O medidor de fluxo de ar 31 emite um sinal relacionado a uma quantidade (uma massa) de ar que flui através da passagem de entrada 3. Uma válvula de acelerador 32 é fixada na passagem de entrada 3 à jusante do medidor de fluxo de ar 31. A válvula de acelerador 32 muda a quantidade de ar suprida para o motor de combustão interna 1 mudando a área de seção transversal da passagem da passagem de entrada 3.

[033]Incidentalmente, a passagem de entrada 3 à jusante da válvula de acelerador 32 é dividida em quatro tubos de derivação, que são conectados aos cilindros 2 respectivamente. Os tubos de derivação da passagem de entrada 3 são montadas com primeiras válvulas de injeção de combustível 5 que injetam CNG nos tubos de derivação respectivamente, e as segundas válvulas de injeção de combustível 6 que injetam combustível líquido em tubos de derivação, respectivamente.

[034]As primeira válvulas de injeção de combustível 5 são conectadas em um primeiro tubo de distribuição 50. O primeiro tubo de distribuição 50 é conectado a um primeiro tanque de combustível 52 por meio de uma primeira passagem de combustível 51. O primeiro tanque de combustível 52 é conectado a um orifício de enchimento 53 que é fixado em um corpo de veículo de um veículo, por meio de um tubo de entrada 54. O orifício de enchimento 53 se abre quando um bocal de enchimento disposto em uma estação de gás ou similar é inserido no mesmo, e introduz no tubo de entrada 54 o CNG suprido do bocal de enchimento. O CNG introduzido no tubo de entrada 54 a partir do orifício de enchimento 53 é armazenado no primeiro tanque de combustível 52.

[035]O CNG armazenado no primeiro tanque de combustível 52 é suprido no primeiro tubo de distribuição 50 por meio da primeira passagem de combustível 51, e então é distribuído para as quatro primeiras válvulas de injeção de combustível 5 a partir do primeiro tubo de distribuição 50. Incidentalmente, uma válvula de bloqueio 55 está disposta na primeira passagem de combustível 51 exceto em ambas as extremidades da mesma. A válvula de bloqueio 55 faz uma mudança entre a condução e o bloqueio da primeira passagem de combustível 51. A válvula de bloqueio 55 é fechada durante a interrupção da operação do motor de combustão interna 1 (por exemplo, durante um período em que uma chave de ignição está desligada), e é aberta durante a operação do motor de combustão interna 1 (por exemplo, durante um período em que a chave de ignição está ligada). Como a válvula de bloqueio 55, é possível empregar, por exemplo, uma engrenagem de válvula eletromagnética que se abre quando uma energia elétrica de acionamento é aplicada na mesma, e que fecha quando nenhuma energia elétrica de acionamento é aplicada na mesma.

[036]Um regulador 56 está disposto na primeira passagem de combustível 51 à jusante da válvula de bloqueio 55. O regulador 56 reduz a pressão do CNG suprido a partir do primeiro tanque de combustível 52 a uma pressão predeterminada (uma pressão definida). Em outras palavras, o regulador 56 é uma engrenagem de válvula que ajusta a área de seção transversal da passagem da primeira passagem de combustível 51 de modo que uma pressão de combustível na primeira passagem de combustível 51 à jusante do regulador 56, em outras palavras, uma pressão de combustível aplicada nas primeiras válvulas de injeção de combustível 5 e no primeiro tubo de distribuição 50 (daqui em diante referido como “uma pressão de injeção de combustível”) se torna igual à pressão definida. Como o regulador 56 é possível empregar, por exemplo, uma engrenagem de válvula mecânica que é fabricada combinando um diafragma e uma mola. Além disso, um sensor de pressão 57 é fixado ao primeiro tanque de combustível 52. O sensor de pressão 57 emite um sinal elétrico associado com a pressão no primeiro tanque de combustível 52.

[037]As segundas válvulas de injeção de combustível 6 são conectadas a um segundo tubo de distribuição 60. O segundo tubo de distribuição 60 é conectado a um segundo tanque de combustível 60 por meio de uma segunda passagem de combustível 61. O segundo tanque de combustível 62 é um tanque que armazena combustível líquido. Uma bomba de combustível 63 para bombear o combustível líquido armazenado no segundo tanque de combustível 62 é fixada na segunda passagem de combustível 61 exceto em ambas as extremidades da mesma. A bomba de combustível 63, por exemplo, é uma bomba do tipo turbina que é acionada por um motor elétrico. O combustível líquido bombeado pela bomba de combustível 63 é suprido no segundo tubo de distribuição 60 por meio da segunda passagem de combustível 61, e então é distribuído para as quatro válvulas de injeção de combustível 6 a partir do segundo tubo de distribuição 60.

[038]A passagem de exaustão 4 é uma passagem para descarregar o gás queimado (gás de exaustão) descarregado dos cilindros respectivos 2, na atmosfera por meio de um aparelho de controle de gás de exaustão 40, um silencioso e similar.

Um sensor A/F 41 (sensor de relação ar-combustível) que emite um sinal elétrico associado com a relação ar-combustível é fixado na passagem de exaustão 4 exceto em ambas as extremidades da mesma.

[039]O motor de combustão interna 1 assim configurado é montado com uma ECU 7. A ECU 7 é uma unidade de controle eletrônico que é constituída de uma CPU, uma ROM, uma RAM, uma RAM de backup e similar. Em adição ao medidor de fluxo de ar 31 acima mencionado, o sensor A/F 41 acima mencionado, e o sensor de pressão 57 acima mencionado, vários sensores tais como um sensor de posição de acelerador 8, um sensor de posição de manivela 9, um botão de mudança 10 e similares são conectados eletricamente na ECU 7. Incidentalmente, o sensor de posição de acelerador 8 é um sensor que emite um sinal elétrico associado com uma quantidade de operação de um pedal de acelerador (um grau de abertura de acelerador). O sensor de posição de manivela 9 é um sensor que emite um sinal elétrico associado com uma posição rotacional de um eixo de manivela do motor de combustão interna 1. O botão de mudança 10 é um dispositivo que é fornecido em uma cabine do veículo para permitir que um motorista introduza uma solicitação para uma mudança do combustível em uso. O botão de mudança 10 é visto como um dispositivo de entrada.

[040]Vários componentes tais como primeiras válvulas de injeção de combustível 5, as segundas válvulas de injeção de combustível 6, a válvula de acelerador 32, a válvula de bloqueio 55, a bomba de combustível 63 e similares são conectados eletricamente na ECU7. A ECU 7 controla os vários componentes baseada em sinais de saída dos vários sensores acima mencionados.

[041]Por exemplo, a ECU 7 calcula uma condição de operação do motor de combustão interna 1 (por exemplo, uma carga de motor, uma velocidade rotacional do motor e similar) baseada em sinais de saída dos vários sensores acima mencionados, e obtém parâmetros de controle (por m, uma quantidade de injeção de combustível, uma quantidade de ar de entrada, um sincronismo de ignição e similar) com relação a um estado de combustão da mistura, baseada na condição de operação. Então, a ECU 7 controla os vários componentes de acordo com os parâmetros de controle. Além disso, a ECU 7 faz uma mudança do combustível em uso, quando o motorista opera o botão de mudança 10 (quando uma solicitação por uma mudança é introduzida).

[042]A propósito, as propriedades da CNG armazenada no primeiro tanque de combustível 52 não são necessariamente uniformes, e podem diferir dependendo da localização para reabastecimento de CNG (localização de enchimento) ou similar.

A relação de ar-combustível (a relação de ar-combustível teórica) no momento em que o CNG e oxigênio na mistura reagem um com o outro em proporções justas difere dependendo das propriedades de CNG. Em particular, uma diferença na concentração do gás inerte contido em CNG (dióxido de carbono (CO2) e nitrogênio (N2)) leva a uma diferença na relação de ar-combustível teórica também.

[043]Deve ser notado aqui que a Figura 2 mostra uma relação entre a concentração do gás inerte contido em CNG e a relação ar-combustível. Na Figura 2, a relação ar-combustível teórica de CNG é menor quando a concentração de gás inerte em CNG é alta, que quando a concentração de gás inerte em CNG é baixa.

Portanto, se os parâmetros de controle pós-enchimento são controlados de acordo com a relação ar-combustível de CNG residual quando o primeiro tanque de combustível 52 é enchido com o CNG (CNG de enchimento) que é diferente em propriedades do CNG (CNG residual) que permanece no primeiro tanque de combustível 52, a relação de ar-combustível real pode se tornar diferente a partir de uma relação de ar-combustível alvo desejada, ou o torque gerado pelo motor de combustão interna 1 pode se tornar diferente de um torque alvo.

[044]Por exemplo, quando o primeiro tanque de combustível 52 é enchido com CNG de enchimento que é maior na concentração de gás inerte que o CNG residual, a relação ar-combustível teórica de CNG pós-enchimento (CNG como uma mistura de CNG residual e CNG de enchimento (CNG misturado)) se torna menor (mais rica) que a relação ar-combustível teórica do CNG residual. Portanto, quando os parâmetros de controle depois do enchimento com CNG de enchimento são controlados de acordo com a relação ar-combustível teórica de CNG residual, a relação ar-combustível real se torna maior (mais fraca) que uma relação de ar combustível alvo.

[045]Por outro lado, quando o primeiro tanque de combustível 52 é enchido com CNG de enchimento que é menor na concentração de gás inerte que CNG residual, a relação ar-combustível teórica de CNG misturado se torna maior (mais fraca) que a relação de ar-combustível teórica de CNG residual. Portanto, quando os parâmetros de controle, depois do enchimento com CNG de enchimento, são controlados de acordo com a relação ar-combustível teórica de CNG residual, a relação ar-combustível real se torna menor (mais rica) que a relação de ar- combustível alvo.

[046]Consequentemente, no caso onde as propriedades de CNG (a concentração de gás inerte) mudaram, é necessário aprender as propriedades de CNG a fim de compensar uma mudança na relação ar-combustível teórica. Mais especificamente, os parâmetros de controle com relação à relação ar-combustível da mistura precisam ser corrigidos para valores adequados para as propriedades de CNG. Um exemplo de corrigir a quantidade de injeção de combustível será descrito depois aqui.

[047]Primeiro de tudo, na modalidade presente da invenção, quando o motor de combustão interna 1 é operado usando CNG, uma quantidade de injeção de combustível (um tempo de injeção de combustível) etau de CNG é calculada através do uso de uma equação (1) mostrada abaixo.

etau = etp*ekaf*ekin*k.................................(1)

[048]A etp na equação (1) é uma quantidade de injeção de base que é derivada de um mapa que adota uma quantidade de ar de entrada, uma velocidade rotacional do motor, e similar, como argumentos. O mapa mencionado aqui é obtido através de um processo de adaptação que utiliza um experimento preliminar ou similar, e é armazenado na ROM da ECU 7.

[049]O ekaf na equação (1) é um coeficiente de correção (um coeficiente de correção de retorno de relação de ar-combustível) para eliminar um desvio entre a relação de ar-combustível alvo e uma relação de ar-combustível real (uma relação de ar-combustível detectada pelo sensor A/F 41). Este ekaf é calculado, por exemplo, de acordo com uma equação (2) mostrada abaixo.

ekaf = (efaf +efgaf + 100)/100 (2)

[050]O efaf na equação (2) é um valor de correção (um valor de correção de retorno de relação ar-combustível) que é determinado baseado em uma diferença entre a relação de ar-combustível alvo e uma relação de ar-combustível real. O egfaf na equação (2) é um valor de aprendizagem de relação ar-combustível para compensar um desvio persistente entre a relação de ar-combustível alvo e uma relação de ar-combustível real (um desvio resultante das mudanças dependentes do tempo nas características de injeção das primeiras válvulas de injeção de combustível 5 e similares).

[051]O k na equação (1) é um coeficiente de correção crescente que é determinado de acordo com uma temperatura de refrigerante ou um grau de abertura de acelerador. Além disso, o ekin na equação (1) é um coeficiente de correção (um coeficiente de correção de aprendizado de concentração de gás inerte)

para compensar uma mudança na relação de ar-combustível teórica resultante de uma mudança nas propriedades de CNG (uma mudança na concentração de gás inerte).

[052]O coeficiente de correção de aprendizado de concentração de gás inerte ekin é calculado baseado em uma equação (3) mostrada abaixo.

ekin = (eknco2 + 100)/100 (3)

[053]O eknco2 na equação (3) é um valor de aprendizado (um valor de aprendizado de concentração de gás inerte) para compensar um desvio persistente entre a relação de ar-combustível alvo e uma relação de ar-combustível real, que resulta da concentração de gás inerte em CNG. Um método de determinar o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 será descrito posteriormente.

[054]As propriedades de CNG mudam quando o primeiro tanque de combustível 52 é reabastecido com CNG. Por exemplo, quando o primeiro tanque de combustível 52 é reabastecido com CNG de enchimento que é maior na concentração de gás inerte que CNG residual, a concentração de gás inerte em CNG misturado se torna maior que a concentração de gás inerte em CNG residual.

Além disso, quando p primeiro tanque de combustível 52 é reabastecido com CNG de enchimento que é menor na concentração de gás inerte que CNG residual, a concentração de gás inerte no CNG misturado se torna menor que a concentração de gás inerte em CNG residual.

[055]A mudança nas propriedades de CNG misturado é refletida pelo valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf quando CNG é usado para este primeiro momento depois do enchimento com CNG de enchimento. Por exemplo, quando o primeiro tanque de combustível 52 é reabastecido com CNG de enchimento que é maior na concentração de gás inerte que CNG residual, a relação ar-combustível teórica de CNG misturado se torna menor (mais rico) que a relação de ar-combustível teórica de CNG residual. Portanto, a relação ar-combustível detectada pelo sensor A/F 41 desvia da relação de ar-combustível alvo para o lado fraco. Neste caso, o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf se torna um valor (um valor positivo) para aumentar a quantidade de injeção de combustível. A magnitude do valor de correção de retorno de relação de ar- combustível efaf se torna maior que um valor máximo que pode ser assumido pelo valor de correção quando as propriedades de CNG são constantes.

[056]Por outro lado, quando o primeiro tanque de combustível 52 é reabastecido com CNG de enchimento que é menor na concentração de gás inerte que CNG residual, a relação de ar-combustível teórico de CNG misturado se torna maior (mais fraco) que a relação de ar-combustível teórica de CNG residual.

Portanto, a relação de ar-combustível detectada pelo sensor A/F 41 desvia da relação de ar-combustível alvo para o lado rico. Neste caso, o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf se torna um valor (um valor negativo) para reduzir a quantidade de injeção de combustível. A magnitude do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf se torna maior que um valor máximo que pode ser assumido pelo valor de correção quando as propriedades de CNG são constantes.

[057]Incidentalmente, o enchimento com CNG é realizado antes da partir do motor de combustão interna 1 (durante a interrupção da operação do motor de combustão interna 1). Em consequência, se a magnitude do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf é igual a ou maior que um limite quando CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna 1, o primeiro tanque de combustível 52 pode ser visto como tendo sido enchido com CNG de enchimento que é diferente em propriedades do CNG residual. Incidentalmente, o “limite” mencionado aqui é, por exemplo, um valor que é obtido adicionando uma margem para um valor máximo que pode ser assumido pelo valor absoluto do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf sob condição que as propriedades de CNG sejam constantes.

[058]Assim, se a magnitude do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf é igual ou maior que o limite quando CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna 1, a ECU 7 executa um processo para aprender as propriedades de CNG (um processo de aprendizado). O processo de aprendizado mencionado aqui é um processo de atualizar o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 a um valor adequado para as propriedades de CNG.

[059]Mais especificamente, a ECU 7 adiciona um valor predeterminado a para o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2. O valor predeterminado a é ajustado para um valor positivo quando o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf é um valor positivo, e é ajustado para um valor negativo quando o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf é um valor negativo. Incidentalmente, a magnitude do valor predeterminado a pode ser um valor variável que é determinado de acordo com a magnitude do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf (ou uma diferença entre o valor absoluto do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf e o limite), ou pode ser um valor fixo que é determinado através de um processo de adaptação que utiliza um experimento preliminar ou similar.

[060]Quando o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 é atualizado, a ECU 7 subtrai um valor de atualização (o valor predeterminado a) do valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf. Isto é porque um valor de correção resultante de uma mudança nas propriedades de CNG é incluída no valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 e o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf.

[061]Incidentalmente, o processo de aprender o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 é executado com maior prioridade que o processo de aprender o valor de aprendizado de relação de ar-combustível efgaf. Isto é porque o valor absoluto do valor de correção de retorno de relação de ar- combustível efaf se torna menor que o limite mesmo se as propriedades de CNG mudaram, quando o processo de aprender o valor de aprendizado de relação de ar- combustível efgaf é executado antes do processo de aprender o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 depois do reabastecimento de CNG de enchimento.

[062]Além disto, quando a diferença entre a concentração de gás inerte em CNG de enchimento e a concentração de gás inerte em CNG residual é pequena, ou quando a quantidade de CNG de enchimento é menor que a quantidade de CNG residual, a diferença entre as propriedades de CNG misturado e as propriedades de CNG residual podem ser pequenas. Além disso, o valor de aprendizado de relação de ar-combustível efgaf é ajustado para cada uma das várias regiões de operação que são separadas uma da oura de acordo com a magnitude da carga ou similar.

Portanto, em alguma das regiões de operação, a mudança nas propriedades de CNG pode não ser claramente refletida pela magnitude do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf.

[063]Assim, quando o valor absoluto de um efgafave médio dos valores de aprendizado de relação de ar-combustível efgaf em todas as regiões de operação excede o limite mesmo no caso em que o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf não excede o limite, a ECU 7 pode considerar as propriedades de CNG como tendo mudado, e pode atualizar o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2. Concretamente, a ECU 7 pode adicionar um valor predeterminado b ao valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 quando o valor absoluto de efgafave medido é igual a ou maior que o limite.

O valor predeterminado b é ajustado em um valor positivo quando um efgafave médio é um valor positivo, e é ajustado a um valor negativo quando efgafave médio é um valor negativo. A magnitude do valor absoluto do valor predeterminado b pode ser um valor variável que é determinado de acordo com a magnitude do valor absoluto do efgafave médio, ou pode ser um valor fixo que é determinado através de um processo de adaptação que utiliza um experimento preliminar ou similar. Deve ser notado, no entanto, que a magnitude do valor absoluto do valor predeterminado b é ajustada a um valor menor que o valor absoluto do valor predeterminado a.

[064]Além disso, o limite que é comparado com o efgafave médio é um valor que é obtido adicionando uma margem a um valor máximo que pode ser assumido pelo valor absoluto do efgafave médio quando as propriedades de CNG são constantes. Um limite que é comparado com o valor absoluto do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf será referido daqui em diante como um primeiro limite, e um limite que é comparado com o valor absoluto do efgafave médio do valor de aprendizado de relação de ar-combustível efgaf será referido daqui em diante como um segundo limite.

[065]Quando o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 é atualizado sob condição que o valor absoluto da efgafave médio seja igual a ou maior que o segundo limite, a ECU 7 subtrai um valor atualizado (o valor predeterminado b) do valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 do valor de aprendizado de relação de ar-combustível efgaf. Nesta ocasião, a ECU 7 subtrai o valor atualizado do valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 dos valores de aprendizado de relação de ar-c0mbustícvel efgaf para todas as regiões de operação.

[066]Quando o processo de aprender o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 é executado de acordo com o método descrito acima, a quantidade de injeção de combustível (o tempo de injeção de combustível) etau que é calculada de acordo com a equação (1) se torna um valor que pode compensar uma mudança na relação de ar-combustível teórica e uma mudança no índice Wobbe que resultam de uma mudança nas propriedades de CNG. Como resultado, no caso onde as propriedades de CNG mudaram, a relação ar- combustível da mistura pode ser convergidas rapidamente para a relação de ar- combustível alvo, e a quantidade da energia térmica que é gerada quando a mistura queima pode se tornar coincidente com uma quantidade desejada.

[067]A propósito, quando CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna 1, o motorista pode operar o botão de mudança 10 (introduzir uma solicitação para uma mudança de CNG para outro combustível) antes do fim da determinação de se ou não as propriedades de CNG mudaram ou antes do fim do processo de aprendizagem.

[068]Deve ser notado aqui que a Figura3 mostra mudanças dependentes de tempo nas propriedades de CNG, a relação de ar-combustível (A/F), o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf, e o valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 no caso onde uma mudança de CNG para outro combustível é feita antes do fim do processo de aprendizado e então uma mudança deste combustível para CNG é feita.

[069]As propriedades do CNG injetado a partir das primeiras válvulas de injeção de combustível 5 são aquelas antes do enchimento para um momento (durante um período t1 na Figura 3) do tempo em que CNG é usado pela primeira vez (a partida do uso de CNG) depois da partida do motor de combustão interna 1.

Isto é porque o CNG de pré-enchimento permanece em uma rota (a primeira passagem de combustível 51) do primeiro tanque de combustível 52 para as primeiras válvulas de injeção de combustível 5.

[070]Quando o CNG pré-enchimento que permanece na primeira passagem de combustível 51 é consumido (em t1 na Figura 3), as propriedades do CNG injetada a partir das primeiras válvulas de injeção 5 começam a mudar. Neste caso,

a relação de ar-combustível teórica do CNG injetado a partir das primeiras válvulas de injeção de combustível 5 começa a mudar também. No entanto, o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf é mudado através do controle de retorno de relação de ar-combustível, assim a relação de ar-combustível (A/F) se aproxima de A/F alvo. Além disto, a magnitude do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf se torna maior que o primeiro limite. Portanto, é determinado que as propriedades de CNG mudaram (é determinado que o processo de aprendizado precisa ser executado), e o processo de aprendizagem é iniciado.

[071]A propósito, uma mudança de CNG para outro combustível é feito antes do fim do processo de aprendizagem (em t2 na Figura 3), o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf é reajustado. Portanto, quando uma mudança deste combustível novamente para CNG pé feita (em t3 na Figura 3), a relação ar-combustível (A/F) desvia do A/F alvo. Então, quando o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf se torna maior que o primeiro limite, a atualização do valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2 (o processo de aprendizagem) é iniciada (em t4 na Figura 3). Então, quando o valor de aprendizagem de concentração de gás inerte eknco2 se torna um valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf se torna igual a ou menor que o primeiro limite, e a relação de ar-combustível (A/F) converge para o A/F alvo. Então, a relação ar-combustível (A/F) estabiliza em um valor perto do A/F alvo (em t6 na Figura 3), uma bandeira de conclusão de aprendizagem é ligada (conclusão).

[072]Como mostrado na Figura 3, uma deterioração em dirigibilidade ou uma deterioração em propriedades de emissão de exaustão é causada se a relação de ar-combustível (A/F) desvia do A/F alvo quando uma mudança deste combustível para CNG é feita.

[073]Em contraste, de acordo com a presente invenção, quando CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna 1, uma mudança do CNG para outro combustível é proibido de ser feito até que é determinado que as propriedades de CNG não mudaram, ou até que o processo de aprendizagem termina. Por exemplo, como mostrado na Figura 4, durante um período de um tempo em que CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna 1 (a partida do uso de CNG) para um tempo em que a bandeira de conclusão de aprendizagem é ligada (conclusão) (em t10 na Figura 4), uma mudança de CNG para outro combustível é proibido de ser feita, mesmo quando o motorista opera o botão de mudança 10.

[074]Incidentalmente, quando o primeiro tanque de combustível 52 não é enchido com CNG antes da partida do motor de combustão interna 1 (durante a interrupção da operação do motor de combustão interna 1), ou quando as propriedades de CNG de enchimento e as propriedades de CNG residual são substancialmente idênticas, a magnitude do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf é igual a ou menor que o primeiro limite, e o efgafave médio do valor de aprendizagem de relação de ar-combustível efgaf é igual a ou menor que o segundo limite. Neste caso, não existe necessidade de executar o processo de aprendizagem. Portanto, a bandeira de conclusão de aprendizagem pode ser ligada logo que é determinado que o valor de correção de retorno de relação de ar- combustível efaf é igual a ou menor que o primeiro limite e que o efgafave médio é igual a ou menor que o segundo limite.

[075]Além disso, se o enchimento com (reabastecimento de) CNG não é realizado antes da partida do motor de combustão interna1, as propriedades de CNG não mudam. Portanto, a bandeira de conclusão de aprendizagem Poe ser ligada logo que o CNG é usado pela primeira vez depois a partida do motor de combustão interna 1. Neste caso, uma mudança em outro combustível pode ser feita imediatamente depois do início do uso de CNG. Incidentalmente, como um método para determinar se ou não o enchimento com CNG foi realizado antes da partida do motor de combustão interna 1, é possível empregar um método que inclui comparar um valor medido do sensor de pressão 57 no momento da última interrupção de operação (por exemplo, quando a chave de ignição é desligada) e um valor medido do sensor de pressão 57 no momento do início corrente (por exemplo, quando a chave de ignição é ligada) um com o ouro, determinando que o enchimento com CNG não fosse realizado quando a diferença entre os valores medidos é igual a ou menor que um valor predeterminado, e determinar que o enchimento com CNG fosse realizado quando a diferença entre os valores medidos excedeu o valor predeterminado.

[076]Um procedimento de executar o processo de aprendizagem na presente modalidade da invenção será descrito daqui em diante com referência à Figura 5. A figura 5 é um fluxograma mostrando uma rotina de processo que é executado pela ECU 7 quando o motor de combustão interno 1 é iniciado (quando a chave de ignição é ligada). Esta rotina de processo é armazenada antecipadamente na ROM da ECU 7. Incidentalmente, é assumido que um combustível diferente de CNG é usado quando o motor de combustão interna 2 é iniciado.

[077]Na rotina de processo da Figura 5, a ECU 7 determina, em primeiro lugar, no processo de S101 se ou não o enchimento (reabastecimento) com CNG foi realizado antes da partida do motor de combustão interna 1. Por exemplo, quando a diferença entre o valor medido do sensor de pressão 57 no momento da última interrupção de operação e o valor medido do sensor de pressão 57 no momento da partida corrente é maior que um valor predeterminado, a ECU 7 determina que o enchimento com CNG foi realizado antes da partida do motor de combustão interna

1. Por outro lado, quando a diferença é igual a ou menor que o valor predeterminado, a ECU 7 determina que o enchimento com CNG não foi realizado antes da partida do motor de combustão interna 1.

[078]Quando o enchimento com CNG não foi realizado antes da partida do motor de combustão interna 1, as propriedades de CNG não mudam, assim não existe necessidade de aprender as propriedades de CNG. Em consequência, quando o resultado da determinação na etapa S101 é negativo, a ECU 7 prossegue para o processo de S109, e desliga (OFF) uma bandeira de proibição. A bandeira de proibição é uma bandeira que é ligada (ON) quando uma mudança de CNG para outro combustível é proibida de ser feita, e isto é desligado (OFF) quando uma mudança de CNG para outro combustível é permitido ser feito. Isto é, na medida em que a bandeira de proibição está ligada (ON), uma mudança de CNG para outro combustível é proibida de ser feita mesmo quando uma solicitação para fazer uma mudança de CNG para outro combustível é feita (o motorista opera o botão de mudança 10).

[079]Por outro lado, quando o enchimento com CNG foi realizado antes da partida do motor de combustão interna 1, as propriedades de CNG podem mudar, de modo que existe uma necessidade de determinar se ou não o processo de aprendizagem precisa ser executado (se ou não as propriedades de CNG mudaram). Em consequência, quando o resultado da determinação em S101 é positivo, a ECU 7 executa processos partindo de S102.

[080]No processo de S102, a ECU 7 determina se ou não uma solicitação para fazer uma mudança de outro combustível para CNG foi introduzida. Mais especificamente, a ECU 7 determina se ou não o botão de mudança 10 foi operado. Quando o resultado da determinação no processo de S102 é negativo, a ECU 7 executa repetidamente o processo de S102. Por outro lado, quando o resultado da determinação no processo de S102 é positivo, a ECU 7 prossegue para o processo de S103.

[081]No processo de S103, a ECU 7 determina se ou não uma condição de uso de CNG é satisfeita. Por exemplo, quando o sensor A/F 41 e o aparelho de controle de gás de exaustão 40 foram ativados e a temperatura de refrigerante é igual a ou maior que uma temperatura predeterminada (por exemplo, uma temperatura de refrigerante mais baixa em que é determinado que o motor de combustão interna 1 foi aquecido), a ECU 7 determina que CNG pode ser usado.

Quando o resultado da determinação no processo de S103 e negativo, a ECU 7 retorna para o processo de S102. Por outro lado, quando o resultado da determinação em S103 é positivo, a ECU 7 prossegue para o processo de S104.

[082]No processo de S104, a ECU 7 muda o combustível em uso de outro combustível para CNG. Mais especificamente, a ECU 7 para as segundas válvulas de injeção de combustível 6 e a bomba de combustível 63. Além do mais, a ECU 7 abre a válvula de bloqueio 55, e opera as primeiras válvulas de injeção de combustível 5. Subsequentemente, a ECU 7 prossegue para o processo de s105, e liga (ON) a bandeira de proibição.

[083]No processo de S106, a ECU 7 determina se ou não uma mudança de CNG residual para CNG misturado foi feita. Isto é, a ECU 7 determina se ou não toda a CNG residual que permanece na primeira passagem de combustível 51 foi consumido. Concretamente, quando a quantidade integrada do CNG injetado das primeiras válvulas de injeção de combustível 5 se torna maior que a quantidade de CNG residual que permanece na primeira passagem de combustível 51, a ECU 7 determina que toda a CNG residual que permanece na primeira passagem de combustível 51 foi consumida. Incidentalmente, a quantidade do CNG residual que permanece na primeira passagem de combustível 51 pode ser obtida baseada na capacidade da primeira passagem de combustível 51. Quando o resultado da determinação no processo de S106 é negativo, a ECU executa repetidamente o processo de S106. Por outro lado, quando o resultado da determinação em S106 é positivo, a ECU 7 prossegue para o processo S107.

[084]No processo de S107, a ECU 7 lê o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf que é obtido através do controle de retorno de relação de ar-combustível que é executado de acordo com o método acima mencionado, e determina se ou não a magnitude (valor absoluto) do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf é igual a ou menor que o primeiro limite. Quando o resultado da determinação no processo de S107 é positivo, a ECU 7 prossegue para o processo de S108.

[085]No processo de S108, a ECU 7 obtém a media efgafave dos valores de aprendizado de relação de ar-combustível efgaf obtidos através do controle de retorno de relação de ar-combustível, e determina se ou não a magnitude (o valor absoluto) da efgafave media é igual a ou menor que o segundo limite. Quando o resultado da determinação no processo de S108 é positivo, as propriedades de CNG de enchimento e as propriedades de CNG são substancialmente idênticas, assim não existe necessidade de executar o processo de aprendizado. Em conseqüência, quando o resultado da determinação no processo de S108 é positivo, a ECU 7 prossegue para o processo de S109, e desliga (OFF) a bandeira de proibição.

[086]Além disso, quando o resultado da determinação no processo de S107 é negativo, ou quando o resultado da determinação no processo de S108 é negativo, as propriedades de CNG de enchimento são diferentes das propriedades de CNG residual, assim existe uma necessidade para executar o processo de aprendizagem.

Em consequência, a ECU 7 prossegue para o processo de S110, e executa o processo de aprendizado. Concretamente, a ECU 7 primeiro calcula o valor predeterminado a de acordo com o sinal do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf e a magnitude do valor absoluto do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf. Subsequentemente, a ECU 7 adiciona o valor predeterminado a ao valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2, e determina um resultado do cálculo (= eknco2+a) como o novo valor de aprendizado de concentração de gás inerte eknco2. Além disso, a ECU 7 subtrai o valor predeterminado a do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf. Incidentalmente, o meio de aprendizado da invenção é realizado através da execução do processo de S110 pela ECU 7.

[087]No processo de S111, é determinado se ou não o processo de aprendizado terminou. Concretamente, quando o valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf diminuiu para ou abaixo do primeiro limite, a ECU 7 determina que o processo de aprendizado terminou. Quando o resultado da determinação no processo de S111 é negativo, a ECU 7 retorna para o processo de S110. Isto é, a ECU 7 executa repetidamente os processos de S110 e S111, até que o valor absoluto do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf se torna igual a ou menor que o primeiro limite. Então quando o valor absoluto do valor de correção de retorno de relação de ar-combustível efaf se torna igual a ou menor que o primeiro limite, a ECU 7 torna uma determinação positiva em S111. Neste caso, a ECU 7 prossegue para o processo de S109, e desliga (OFF) a bandeira de proibição.

[088]Quando o processo de aprendizagem é executado de acordo com a rotina de processo acima mencionado, uma mudança de CNG para outro combustível é proibida de ser feita em um período de um tempo em que CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna 1 para um tempo em que é determinado que não existe necessidade de executar o processo de aprendizado (em um período da execução do processo de S104 para fazer uma determinação positiva no processo de S108), ou em um período do tempo em que CNG é usado apela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna 1 para um tempo em que o processo de aprendizado é completada (em um período da execução do processo de S104 para a realização de uma determinação positiva no processo de S111).

[089]Como resultado, uma mudança de CNG para outro combustível é feita depois que é determinado que não exista necessidade de executar o processo de aprendizado, ou depois que o processo de aprendizado é completado. Em consequência, quando uma mudança de CNG para outro combustível é feita e então uma mudança deste combustível novamente para CNG é feita, a relação de ar- combustível da mistura pode ser restringida de desviar da relação de ar-combustível adequada para propriedades de CNG. Como resultado, uma deterioração na dirigibilidade ou uma deterioração em propriedades de emissão de exaustão podem ser restringidas de ser causada como resultado de uma mudança nas propriedades de CNG.

[090]Além do mais, quando é determinado que o enchimento com CNG não foi realizado antes da partida do motor de combustão interna 1, a bandeira de proibição é desligado (OFF). Portanto, uma mudança para outro combustível pode ser feita imediatamente depois do uso de CNG é iniciada. Portanto, o período em que o combustível em uso é restringido de ser mudado contra uma solicitação feita pelo motorista pode ser encurtado.

[091]Incidentalmente, o meio de determinação da invenção é realizado através da execução do processo S101, S107 ou S108 pela ECU 7. Além disso, o meio de proibição da invenção é realizado através da execução dos processos de S105 e S109 pela ECU 7.

[092]Na modalidade precedente da invenção, foi descrito o exemplo em que a invenção é aplicada no motor de combustão interna em que o combustível em uso é mudado através da operação manual pelo motorista. No entanto, a invenção pode também ser aplicada a um motor de combustão interna em que o combustível em uso é automaticamente mudado.

[093]Em um motor de combustão interna que pode usar CNG e combustível líquido, por exemplo, como mostrado na Figura 6, a região de uso de CNG é determinada para uma região de operação de baixa carga/baixa rotação, e a região de uso de combustível líquido é determinada em uma região de operação de alta cara/alta rotação. Nesta configuração, o combustível em uso é mudado automaticamente quando o estado de operação do motor de combustão interna muda da região de uso de CNG para a região de uso de combustível líquido, ou quando o estado de operação do motor de combustão interna muda da região de uso de combustível líquido para a região de uso de CNG.

[094]A propósito, o estado de operação do motor de combustão interna pode mudar da região de isso de CNG para a região para o uso de combustível líquido antes do fim da determinação se ou não as propriedades de CNG mudaram ou antes do fim do processo de aprendizado.

[095]Em conseqüência, é apropriado proibir uma mudança de CNG para combustível líquido sendo feito mesmo se o estado de operação do motor de combustão interna muda da região de uso de CNG para a região de uso de combustão líquido em um período de um tempo quando CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que é determinado que as propriedades de CNG não mudaram (não existe necessidade de executar o processo de aprendizado) ou em um período de um tempo em que CNG é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna para um tempo em que o processo de aprendizado termina.

Claims (5)

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de controle para um motor de combustão interna (1) que pode usar vários tipos de combustível incluindo o gás natural comprimido, o sistema de controle CARACTERIZADO por compreender: uma unidade de controle eletrônico (7) configurada para: (i) determinar se ou não as propriedades do gás natural comprimido preci- sam ser aprendidas; (ii) executar um processo de aprendizado quando a unidade de controle ele- trônico (7) determina que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, o processo de aprendizado sendo um processo de aprender as proprie- dades do gás natural comprimido; e (iii) proibir a mudança do gás natural comprimido para outro combustível de ser feita em um primeiro período ou um segundo período, o primeiro período sendo um período a partir de um tempo em que o gás natural comprimido é usado uma primeira vez depois da partida do motor de combustão interna (1) para um tempo em que a unidade de controle eletrônico (7) determina que as propriedades do gás natu- ral comprimido não precisam ser aprendidas, e o segundo período sendo um período a partir do tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna (1) para um tempo em que o processo de aprendizagem, que é executado depois que a unidade de controle eletrônico deter- mina que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, é completado.

2. Sistema de controle, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda compreender: um sensor de relação de ar-combustível (41) que detecta uma relação de ar- combustível de um gás de exaustão descarregado a partir do motor de combustão interna (1),

em que a unidade de controle eletrônico (7) é configurada para executar um controle de retorno de uma quantidade de injeção de combustível com base na dife- rença entre a relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação de ar- combustível (41) e a relação de ar-combustível alvo, a unidade de controle eletrônico (7) é configurada para determinar que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas quando uma quantidade de correção para a quantidade de injeção de combustível através do controle de retorno é igual a ou menor que um limite e o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna (1), e a unidade de controle eletrônico (7) é configurada para determinar que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas quando uma quan- tidade de correção é maior que o limite e o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de combustão interna (1).

3. Sistema de controle, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO por: a unidade de controle eletrônico (7) ser configurada para executar um pro- cesso de determinar se ou não o gás natural comprimido foi reabastecido antes da partida do motor de combustão interna (1), e a unidade de controle eletrônico (7) ser configurada para determinar, basea- da na quantidade de correção para a quantidade de injeção de combustível através do controle de retorno, se ou não as propriedades do gás natural comprimido preci- sam ser aprendidas, quando a unidade de controle eletrônico (7) determina que o gás natural comprimido foi reabastecido antes da partida do motor de combustão interna (1), e a unidade de controle eletrônico (7) ser configurada para determinar que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas quando a uni-

dade de controle eletrônico (7) determina que o gás natural comprimido não foi rea- bastecido antes da partida do motor de combustão interna (1).

4. Sistema de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO por ainda compreender: um dispositivo de entrada que permite que uma solicitação para uma mu- dança do combustível usado pelo motor de combustão interna (1) seja introduzida no dispositivo de entrada, em que a unidade de controle eletrônico (7) é configurada para proibir a mudança do combustível de ser feita até que um dentre o primeiro período e o segundo período termine, quando a solicitação para a mudança de combustível é introduzida no dis- positivo de entrada durante um dentre o primeiro período e o segundo período.

5. Método de controle para um motor de combustão interna (1) que pode usar vários tipos de combustível incluindo gás natural comprimido, o método de con- trole CARACTERIZADO por compreender: (i) determinar se ou não as propriedades do gás natural comprimido preci- sam ser aprendidas; (ii) executar um processo de aprendizado, quando é determinado que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, o processo de aprendizado sendo um processo de aprender as propriedades do gás natural com- primido; e (iii) proibir uma mudança do gás natural comprimido para outro combustível de ser feita em um primeiro período ou um segundo período, o primeiro período sen- do um período a partir de um tempo em que o gás natural comprimido é usado uma primeira vez depois da partida do motor de combustão interna (1) para um tempo em que é determinado que as propriedades do gás natural comprimido não precisam ser aprendidas, e o segundo período sendo um período a partir do tempo em que o gás natural comprimido é usado pela primeira vez depois da partida do motor de com-

bustão interna (1) para um tempo em que o processo de aprendizagem, que é exe-

cutado depois que é determinado que as propriedades do gás natural comprimido precisam ser aprendidas, é completado.