BR112019007142B1

BR112019007142B1 - Método para identificação combinada de uma diferença de fase de curso de válvula de entrada e uma diferença de fase de curso de válvula de saída de um motor de combustão interna com o auxílio de linhas da mesma amplitude

Info

Publication number: BR112019007142B1
Application number: BR112019007142-3A
Authority: BR
Inventors: Tobias Braun
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2023-09-05
Also published as: KR102169751B1; JP6805339B2; EP3523528A1; CN109964018A; JP2019532211A; KR20190058647A; BR112019007142A2; WO2018068922A1; BR112019007142B8; US10718283B2; EP3523528B1; US20200040829A1; DE102016219582B3; CN109964018B; BR112019007142A8

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para a identificação combinada de uma diferença de fase de curso de válvula de entrada e uma diferença de fase de curso de válvula de saída de um cilindro de um motor de combustão interna, em que oscilações de pressão dinâmicas que são atribuíveis ao cilindro do ar de admissão no trato de admissão e/ou dos gases de exaustão no trato de saída dos gases de exaustão são medidos durante a operação e em que, com base nas amplitudes das frequências de sinais selecionadas das oscilações de pressão medidas, são determinadas linhas de posições de fase iguais e projeção, são trazidos para um ponto comum de interseção, a partir do qual a diferença de fase do curso da válvula de entrada e a diferença de fase do curso da válvula de saída são determinadas. Desta forma, é possível realizar uma identificação particularmente precisa dos tempos de controle da válvula de uma maneira simples e econômica, com vantagens em relação a emissões, consumo, suavidade e potência, bem como uma melhoria na controlabilidade e no controle do motor pode ser alcançada.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método por meio do qual diferenças de fase do curso de válvula das válvulas de entrada e das válvulas de saída de um motor de combustão interna de pistão alternativo durante a operação podem ser identificadas na forma combinada através da avaliação de oscilações de pressão dinâmicas do ar de admissão, cujas oscilações são medidas no trato de admissão de ar.

[002] Os motores de combustão interna com pistão alternativo, que a seguir também serão referidos na forma encurtada apenas como motores de combustão interna, possuem um ou mais cilindros nos quais, em cada caso, está disposto um pistão alternativo. Para ilustrar o princípio de um motor de combustão interna de pistão alternativo, será feita referência abaixo à figura 1, que ilustra, a título de exemplo, um cilindro de um motor de combustão interna, que é possivelmente também um motor de combustão interna de vários cilindros, juntamente com as unidades funcionais mais importantes.

[003] O respectivo pistão alternativo 6 está disposto de modo linearmente móvel no respectivo cilindro 2 e, juntamente com o cilindro 2, envolve uma câmara de combustão 3. O respectivo pistão alternativo 6 é conectado por meio de uma assim chamada biela 7 a um respectivo pino de manivela 8 de um virabrequim 9, em que o pino de manivela 8 está disposto excentricamente em relação ao eixo de rotação do virabrequim 9a. Como resultado da combustão de uma mistura ar- combustível na câmara de combustão 3, o pistão alternativo 6 é acionado linearmente "para baixo". O movimento do curso translacional do pistão alternativo 6 é transmitido por meio da biela 7 e pino de manivela 8 para o virabrequim 9 e é convertido em um movimento rotacional do virabrequim 9, que faz com que o pistão alternativo 6, depois de passar por um ponto morto inferior no cilindro 2, para ser movido "para cima" novamente na direção oposta até um ponto morto superior. Para permitir a operação contínua do motor de combustão interna 1, durante o chamado ciclo de trabalho de um cilindro 2, é necessário primeiramente que a câmara de combustão 3 seja preenchida com a mistura ar-combustível, para que a mistura ar- combustível seja comprimido na câmara de combustão 3 e, em seguida, ser inflamado e queimado para acionar o pistão alternativo 6 e, finalmente, para o gás de exaustão que permanece após a combustão ser descarregada da câmara de combustão 3. A repetição contínua desta sequência resulta em operação contínua do motor de combustão interna 1, com o trabalho sendo produzido de uma maneira proporcional à energia de combustão.

[004] Dependendo do conceito do motor, um ciclo de trabalho do cilindro 2 é dividido em dois cursos distribuídos em uma rotação do virabrequim (360°) (motor de dois tempos) ou em quatro cursos distribuídos em duas rotações do virabrequim (720°) (motor de quatro tempos).

[005] Até o momento, o motor de quatro tempos se estabeleceu como uma unidade para veículos a motor. Em um curso de admissão, com um movimento descendente do pistão alternativo 6, mistura ar- combustível ou então apenas ar fresco (no caso de injeção direta de combustível) é introduzido a partir do trato de admissão de ar 20 para a câmara de combustão 3. Durante o seguinte curso de compressão, com um movimento ascendente do pistão alternativo 6, a mistura ar- combustível ou o ar fresco é comprimido na câmara de combustão 3 e, se apropriado, o combustível é injetado separadamente por meio de uma válvula de injeção 5, que pertence a um sistema de abastecimento de combustível, diretamente na câmara de combustão 3. Durante o curso de trabalho seguinte, a mistura ar-combustível é inflamada por meio de uma tomada de ignição 4, queima com uma ação de expansão e se expande, produzindo trabalho, com um movimento descendente do pistão alternativo 6. Finalmente, em um curso de exaustão, com outro movimento ascendente do pistão alternativo 6, o gás de exaustão restante é descarregado para fora da câmara de combustão 3 para o trato de saída de gás de exaustão 30.

[006] A delimitação da câmara de combustão 3 em relação ao trato de admissão de ar 20 ou ao trato de saída de gás de exaustão 30 do motor de combustão interna é realizada geralmente, e em particular no exemplo tomado como base aqui, por meio de válvulas de entrada 22 e válvulas de saída 32. No estado da técnica atual, as referidas válvulas são acionadas por meio de pelo menos um eixo de comando. O exemplo mostrado tem um eixo de comando de entrada 23 para acionar as válvulas de entrada 22 e tem um eixo de comando de saída 33 para acionar as válvulas de saída 32. Normalmente existem ainda componentes mecânicos adicionais (não ilustrados aqui) para transmissão de força provida entre as válvulas e o respectivo eixo de comando, cujos componentes podem também incluir um meio de compensação de folga da válvula (por exemplo, patim de caçamba, alavanca de balancim, balancim de tipo de dedo, biela, tucho hidráulico etc.).

[007] O eixo de comando de entrada 23 e o eixo de comando de saída 33 são acionados por meio do próprio motor de combustão interna 1. Para este efeito, o eixo de comando de entrada 23 e o eixo de comando de saída 33, em cada caso, por meio de adaptadores de controle do eixo de comando de entrada adequados 24 e adaptadores de controle do eixo de comando de saída 34, tais como, por exemplo, engrenagens dentadas, rodas dentadas ou polias de correia, e com a ajuda de um mecanismo de controle 40, que tem, por exemplo, um mecanismo de engrenagem dentada, uma corrente de controle ou uma correia de controle dentada, estão acoplados em uma posição predefinida em relação uns aos outros e em relação ao virabrequim 9 por meio de um correspondente adaptador de controle do virabrequim 10, que é correspondentemente formado como uma engrenagem dentada, roda dentada ou polia de correia, ao virabrequim 9. Por meio desta conexão, a posição rotacional do eixo de comando de entrada 23 e do eixo de comando de saída 33 em relação à posição rotacional do virabrequim 9 é, em princípio, definida. A título de exemplo, a figura 1 ilustra o acoplamento entre o eixo de comando de entrada 23 e o eixo de comando de saída 33 e o virabrequim 9 por meio de polias de correia e uma correia de controle dentada.

[008] O ângulo rotacional coberto pelo virabrequim durante um ciclo de trabalho será a seguir referido como fase de trabalho ou simplesmente como fase. Um ângulo rotacional coberto pelo virabrequim dentro de uma fase de trabalho é do mesmo modo referido como ângulo de fase. O ângulo de fase do virabrequim atual respectivamente 9 pode ser detectado continuamente por meio de um codificador de posição 43 conectado ao virabrequim 9, ou ao adaptador de controle do virabrequim 10, e um sensor de posição do virabrequim associado 41. Aqui, o codificador de posição pode ser formado, por exemplo, como uma engrenagem dentada com uma multiplicidade de dentes dispostos de modo a serem distribuídos de forma equidistante sobre a circunferência, em que o número de dentes individuais determina a resolução do sinal do ângulo de fase do virabrequim.

[009] É também adicionalmente possível, se apropriado, que os ângulos de fase atuais do eixo de comando de entrada 23 e do eixo de comando de saída 33 sejam detectados continuamente por meio de codificadores de posição correspondentes 43 e sensores de posição de eixo de comando associados 42.

[0010] Uma vez que, devido ao acoplamento mecânico predefinido, o respectivo pino de manivela 8 e com o último pistão alternativo 6, o eixo de comando de entrada 23, e com a última da respectiva válvula de entrada 22 e o eixo de comando de saída 33 e com a última respectiva válvula de saída 32, movem-se em uma relação predefinida em relação uns aos outros e de um modo dependente da rotação do virabrequim, os ditos componentes funcionais passam através da respectiva fase de trabalho sincronicamente em relação ao virabrequim. As respectivas posições rotacionais e posições de curso do pistão alternativo 6, válvulas de entrada 22 e válvulas de saída 32 podem assim, levar em consideração as respectivas razões de transmissão, ser ajustadas em relação ao ângulo de fase do virabrequim do virabrequim 9 predefinido pelo sensor de posição do virabrequim 41. Em um motor de combustão interna ideal, é possível atribuir a cada ângulo de fase de virabrequim um ângulo especial de virabrequim HZW (figura 2), um curso especial do pistão, um ângulo particular do eixo de comando de entrada e, portanto, um curso especial da válvula de entrada e também um ângulo particular do eixo de comando de saída e, assim, um curso particular da válvula de saída. Ou seja, todos os componentes indicados são ou se movem em fase com o virabrequim rotativo 9.

[0011] Nos modernos motores de combustão interna 1, é possível, no entanto, prover elementos de posicionamento adicionais dentro do percurso de acoplamento mecânico entre o virabrequim 9 e o eixo de comando de entrada 23 e o eixo de comando de saída 33, por exemplo, de uma forma integrada no adaptador do eixo de comando de entrada 24 e adaptador do eixo de comando de saída 34, cujos elementos de posicionamento efetuam uma mudança de fase controlável desejada entre o virabrequim 9 e o eixo de comando de entrada 23 e o eixo de comando de saída 33. Estes são conhecidos como os chamados ajustadores de fase nas chamadas unidades de válvula variável.

[0012] Também simbolicamente ilustrada é uma unidade de controle de motor eletrônica programável 50 (CPU), que é equipada com entradas de sinal, para receber os vários sinais de sensor, e com saídas de sinal e potência, para o acionamento de unidades de posicionamento e acionadores correspondentes para controlar as funções do motor.

[0013] Para uma operação ideal do motor de combustão interna (no que diz respeito às emissões, consumo, potência, suavidade de operação, etc.), a carga de gás fresco introduzida na câmara de combustão durante o curso de admissão deve ser conhecida com a melhor precisão possível para permitir os parâmetros adicionais para a combustão, tal como por exemplo, a quantidade de combustível a ser fornecida, e que é possivelmente injetada diretamente, para ser coordenada com a mesma. A chamada troca de carga, isto é, a entrada de gás fresco e a descarga do gás de exaustão, é neste caso altamente dependente do tempo de controle das válvulas de entrada 22 e das válvulas de saída 32, isto é, no perfil em relação ao tempo dos respectivos cursos de válvula em relação ao perfil em relação ao tempo do curso do pistão. Em outras palavras, durante a operação, a troca de carga é dependente das posições de fase das válvulas de entrada e saída em relação ao ângulo de fase do virabrequim e, portanto, em relação à posição de fase do pistão alternativo.

[0014] Para a determinação da carga de gás fresco e para coordenar os parâmetros de controle do motor de combustão interna, a técnica anterior envolve a realização de medição em um denominado motor de combustão interna, em todos os estados operacionais que ocorrem, por exemplo, de uma forma dependente da velocidade de rotação, a carga, possivelmente o tempo de controle da válvula, que pode ser definido por meio de ajustadores de fase, possivelmente os parâmetros operacionais dos turbocompressores de gases de exaustão ou turbocompressores, etc., e o armazenamento dos referidos valores de medição, ou seus derivados, ou modelos refletindo as características, na unidade de controle do motor de um motor de combustão interna de produção em série correspondente. Todos os motores de combustão interna de produção em série estruturalmente idênticos do mesmo tipo de série são operados com este conjunto de dados de referência que é gerado.

[0015] Um desvio, resultante, por exemplo, das tolerâncias de fabricação, das posições relativas reais entre as válvulas de entrada e saída e o ângulo de fase do virabrequim ou a posição de pistão alternativo de um motor de combustão interna de produção em série em relação às posições de referência ideais do motor de combustão de referência interna, isto é, uma diferença de fase do curso da válvula de entrada, do curso da válvula de saída e possivelmente do curso do pistão em relação ao ângulo de fase predefinido pelo sensor de posição do virabrequim ou à posição de fase do virabrequim, tem o efeito de que a carga de gás fresco atualmente extraída se desvia da carga de gás fresco determinada como referência e, portanto, os parâmetros de controle baseados no conjunto de dados de referência não são os ideais. Durante a operação do motor de combustão interna, esses erros podem ter efeitos adversos em relação a emissões, consumo, potência, suavidade de operação, etc.

[0016] Para a ilustração dos possíveis desvios que ocorrem em um motor de combustão interna de produção em série, e para a definição da nomenclatura dos referidos desvios, será feita referência abaixo à figura 2, que mostra o motor de combustão interna da figura 1, mas em que, para uma melhor visão geral, as designações de referência ilustradas na figura 1 foram omitidas e apenas os desvios correspondentes são designados.

[0017] Partindo de uma posição de referência do codificador de posição 43 disposto no adaptador de controle do virabrequim 10, o ângulo de fase do codificador de posição detectado pelo sensor de posição do virabrequim 41, existem cadeias de tolerância múltipla que conduzem a desvios das posições de fases, a seguir também referido como diferenças de fase, do pistão alternativo 6, das válvulas de entrada 22 e das válvulas de saída 32 em relação às posições de fase de referência ideais.

[0018] Aqui, a diferença de fase do curso do pistão ΔKH resulta, por exemplo, de um desvio do ângulo do pino de manivela HZW, a diferença do ângulo do pino de manivela ΔHZW, em relação à posição de referência do sensor de posição do virabrequim 41 e de diferentes tolerâncias dimensionais (não ilustrada) da biela 7 e do pistão alternativo 6.

[0019] Além disso, a diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH resulta, por exemplo, de um desvio na posição do came, a chamada diferença do ângulo do eixo de comando de entrada ΔENW, juntamente com tolerâncias mecânicas (não ilustradas) do adaptador de controle do eixo de comando de entrada 24 e do mecanismo de controle 40. Se estiver presente um ajustador de fase para o eixo de comando de entrada, então também é possível considerar um ângulo de ajuste do eixo de comando de entrada ENVW ou um desvio do mesmo a partir do valor de referência.

[0020] Do mesmo modo, a diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH resulta, por exemplo, de um desvio na posição do came, a chamada diferença do ângulo do eixo de comando de saída ΔANW, juntamente com tolerâncias mecânicas (não ilustradas) do adaptador de comando do eixo de comando de saída 24 e do mecanismo de controle 40. Se estiver presente um ajustador de fase para o eixo de comando de saída, então também é possível considerar um ângulo de ajuste do eixo de comando de saída ANVW ou um desvio do mesmo do ponto de ajuste.

[0021] Possíveis causas dos desvios descritos podem ser, por exemplo: - fabricação e/ou tolerâncias de montagem dos componentes mecânicos envolvidos, e - fenômenos de desgaste como, por exemplo, o prolongamento da cadeia de comando ou da correia dentada, por meio dos quais o virabrequim e os eixos de comando estão acoplados, e - fenômenos de deformação elásticos ou plásticos, resultantes de estados de carga mecânica elevada.

[0022] Aqui, a solução anterior para o problema descrito de acordo com a técnica anterior atual, em princípio, em detectar e quantificar os desvios ocorrendo entre o motor de combustão interna de referência e o motor de combustão interna de produção em série para poder implementar medidas correspondentes para correção ou compensação através da adaptação de parâmetros de controle.

[0023] Além disso, tem sido procurado contrariar este problema minimizando as tolerâncias de fabricação e montagem. Além disso, por exemplo, o tempo de controle é medido no respectivo motor de combustão interna de produção em série estática com base na posição do curso da válvula, contorno do came etc., e o motor de combustão interna é ajustado correspondentemente durante o processo de montagem.

[0024] Além disso, os sistemas atualmente mais conhecidos operam com um sistema de ponto de referência (feedback de posição). Aqui, em cada caso, uma marca de posição que pode ser detectada por meio de um sensor é colocada no virabrequim e no eixo de comando de entrada e/ou no eixo de comando de saída, ou também no respectivo adaptador de controle do virabrequim e no adaptador de controle do eixo de comando de entrada e/ou no adaptador de controle do eixo de comando de saída, ou também em um regulador de fase que pode ser fornecido, etc. Desta forma, a posição relativa da fase entre o virabrequim e a respectivo eixo de comando de entrada e/ou eixo de comando de saída pode ser determinada e desvios em relação aos valores de referência desejados podem ser identificados. Os efeitos indesejados dos referidos desvios podem então ser neutralizados na unidade de controle por meio de uma adaptação ou correção dos parâmetros de controle correspondentes, de um modo dependente dos desvios determinados.

[0025] Em princípio, no entanto, apenas algumas das tolerâncias que ocorrem podem ser identificadas por meio desse método. Por exemplo, não é possível identificar um desvio angular devido a um desvio de posição das respectivas marcas de posição em relação aos eixos de comando ou a uma diferença angular do eixo de comando de entrada ΔENW ou a uma diferença angular do eixo de comando de saída ΔANW em relação à respectiva posição de referência.

[0026] Métodos adicionais, tais como avaliação do sinal do sensor de detonação, avaliação do sinal de pressão do cilindro, são igualmente conhecidos.

[0027] Além disso, a US 6,804,997 B1 descreveu um dispositivo de controle do motor para determinar a posição das fases do virabrequim monitorando e avaliando as flutuações de pressão no trato de admissão. O dispositivo de controle é concebido de modo a determinar as flutuações da pressão do ar de admissão, que indicam um evento de ar de admissão e, assim, uma posição da fase do virabrequim relacionada com o mesmo e o período correspondente no ciclo do motor. O dispositivo de controle utiliza esses itens de informação para determinar a velocidade de rotação do virabrequim e a posição de fase do virabrequim para controlar a injeção de combustível e as características de ignição do motor. Os tempos de controle das válvulas de entrada e de saída, isto é, possíveis diferenças de fase do curso da válvula de entrada e diferenças de fase do curso da válvula de saída, não são considerados neste caso e podem em algumas circunstâncias influenciar consideravelmente o resultado.

[0028] O documento DE 10 2005 007 057 descreveu um método de controle de circuito fechado para uma corrente de ar flap de borboleta, que deve ser controlada em circuito fechado, no trato de admissão de um motor de combustão interna, em que pulsações de pressão no trato de admissão, que são influenciadas inter alia também pelos tempos de controle de válvula do motor de combustão interna, são levados em consideração no controle de circuito fechado da corrente de fluido. Para este propósito, as pulsações de pressão são analisadas por meio da transformada rápida de Fourier, e a informação de amplitude é resumida em um fator de distorção que é levado em consideração como uma variável de entrada adicional, por exemplo, para um modelo matemático de controle de circuito fechado multidimensional da corrente de ar flap de borboleta. Conclusões específicas relativas aos tempos de controle de válvula, isto é, também possivelmente presentes diferenças de fase de válvula de entrada e diferenças de fase de válvula de descarga, do motor de combustão interna não podem ser tiradas por meio deste método.

[0029] O documento DE 35 06 114 A1 descreveu um método para o controle de circuito aberto ou de circuito fechado de um motor de combustão interna no qual, de um modo dependente de uma variável de operação que compreende pelo menos uma parte de um espectro de oscilação do motor de combustão como informação, tal como, por exemplo, sinais de pressão de gás, pelo menos uma variável manipulada do motor de combustão interna é controlada. Para este propósito, a partir da variável operacional detectada, o espectro de valor contido no mesmo é determinado, como parte do espectro de oscilação, pela transformação discreta de Fourier e é usado como um espectro de medição e comparado com um espectro de referência. A variável manipulada do motor de combustão interna a ser controlado é então controlada de maneira dependente do desvio entre o espectro de medição e o espectro de referência. Conclusões específicas sobre o tempo de controle da válvula e a posição do curso do pistão do motor de combustão interna também não podem ser facilmente desenhadas por meio deste método.

[0030] O documento US 2009 0 312 932 A1 descreve um método para realizar diagnóstico na combustão dentro de um motor de combustão interna, em que um valor de ajuste da fase de combustão é gerado a partir da velocidade angular do virabrequim por meio de uma transformação rápida de Fourier, o referido valor sendo comparado com um valor de ajuste da fase de combustão esperado e as diferenças entre os referidos valores maiores do que uma diferença de configuração de fase de combustão admissível são identificadas.

[0031] Uma abordagem similar para determinar os desvios entre um motor de referência e um motor de produção em série aos descritos acima é também descrita em US 2010 0 063 775 A1.

[0032] A presente invenção baseia-se no objetivo de prover um método simples e econômico do tipo descrito na introdução, através do qual é possível uma identificação particularmente precisa das posições das fases atuais das válvulas de entrada e das válvulas de saída, e/ou a diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e a diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH podem ser determinadas com confiabilidade durante a operação contínua do motor de combustão interna.

[0033] O referido objetivo é conseguido de acordo com a invenção por meio de um método para a identificação combinada de uma diferença de fase do curso da válvula de entrada e de uma diferença de fase do curso de uma válvula de saída de um cilindro de um motor de combustão interna de produção em série durante a operação, de acordo com a reivindicação principal.

[0034] As sub-reivindicações referem-se a modalidades e aperfeiçoamentos exemplares do assunto de acordo com a invenção.

[0035] No método de acordo com a invenção para a identificação combinada de uma diferença de fase de curso de válvula de entrada e de uma diferença de fase de curso de válvula de saída de um cilindro de um motor de combustão interna de produção em série durante a operação, oscilações dinâmicas de pressão, atribuíveis ao respectivo cilindro, do ar de admissão no trato de admissão de ar e/ou dos gases de exaustão no trato de saída de gás do respectivo motor de combustão interna de produção em série são medidos durante a operação e um sinal de oscilação de pressão correspondente é gerado em cada caso. Ao mesmo tempo, um sinal de ângulo de fase do virabrequim é determinado. A partir do sinal de oscilação de pressão, utilizando a transformada discreta de Fourier, determinam-se as amplitudes das frequências de sinal selecionadas das oscilações de pressão medidas em relação ao sinal de ângulo de fase do virabrequim.

[0036] O método é ainda caracterizado pelas seguintes etapas adicionais: - Com base nas amplitudes determinadas das respectivas frequências de sinal selecionadas, são determinadas linhas de amplitude igual das frequências de sinal selecionadas, as quais são dependentes da diferença de fase do curso da válvula de entrada e da diferença de fase do curso da válvula de saída. Isto é realizado usando linhas de referência de igual amplitude, linhas de referência que são armazenadas em mapas de características de linha de referência ou determinadas por meio de uma respectiva função de modelo algébrico; - Um ponto de interseção comum das linhas determinadas de amplitude igual das frequências de sinal selecionadas é determinado pela projeção em um plano comum abrangido pela diferença de fase do curso da válvula de entrada e pela diferença de fase do curso da válvula de saída; - A diferença de fase do curso da válvula de entrada e a diferença de fase do curso da válvula de saída são determinadas a partir do ponto de interseção comum determinado das linhas de igual amplitude das frequências de sinal selecionadas.

[0037] Uma pessoa versada na técnica irá resumir todos os componentes que servem para o fornecimento de ar às respetivas câmaras de combustão dos cilindros, e que definem assim o chamado percurso de ar, sob a expressão "trato de admissão de ar" ou também simplesmente "trato de admissão", "sistema de admissão" ou "trato de admissão" de um motor de combustão interna. Estes podem incluir, por exemplo, um filtro de ar, um tubo de admissão, coletor de admissão ou tubo distribuidor ou, resumindo, tubo de sucção, uma válvula flap de borboleta, e possivelmente um compressor e a abertura de admissão no cilindro ou no duto de entrada do cilindro.

[0038] Em contrapartida, a expressão "trato de saída do gás de exaustão" ou, resumindo, "trato de gás exaustão" ou "trato de saída" do motor de combustão interna caracteriza os componentes que servem para a descarga controlada do gás de exaustão que emerge a partir das câmaras de combustão após a combustão.

[0039] Para a análise do sinal de oscilação de pressão, este último é submetido a uma transformação discreta de Fourier (DFT). Para este propósito, um algoritmo conhecido como uma transformação rápida de Fourier (FFT) pode ser usado para o cálculo eficiente do DFT. Por meio de DFT, o sinal de oscilação de pressão é agora dividido em frequências de sinal individuais que podem depois ser analisadas separadamente de forma simplificada no que diz respeito à sua amplitude e posição de fase.

[0040] No presente caso, verificou-se que, em particular, a amplitude das frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão é dependente dos tempos de controle da válvula, em relação ao ângulo do virabrequim, do motor de combustão interna. A amplitude de uma frequência de sinal, neste caso, caracteriza o nível de amplitude relativa do sinal de frequência de sinal em relação a uma linha média.

[0041] O método de acordo com a invenção tem a vantagem de, sem sensores adicionais, as posições de fase, isto é, as atuais posições de curso das válvulas de entrada e das válvulas de saída do motor de combustão interna, poderem ser determinadas em relação ao ângulo de fase do virabrequim e com alta precisão e, portanto, pode ser usado para o cálculo preciso do processo de troca de carga e para o ajuste dos parâmetros de controle do motor de combustão interna.

[0042] Em uma modalidade do método, o referido método descreve as etapas, que precedem o método acima descrito de acordo com a invenção, de realizar medição em um motor de combustão interna de referência para determinar linhas de referência de igual amplitude de frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão do ar de admissão no trato de admissão de ar e/ou do gás de exaustão no trato de saída dos gases de exaustão de uma maneira dependente da diferença de fase do curso da válvula de entrada de referência e da diferença de fase do curso da válvula de saída de referência e do armazenamento das linhas de referência igual amplitude das frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão de uma maneira dependente da diferença de fase de curso da válvula de entrada de referência e da diferença de fase de curso da válvula de saída de referência nos mapas de características da linha de referência.

[0043] Deste modo, a determinação da diferença de fase do curso da válvula de entrada e a diferença de fase do curso da válvula de saída podem ser realizadas de uma maneira simples.

[0044] Os mapas de características da linha de referência acima mencionados podem ser vantajosamente armazenados em uma área de memória de uma unidade de controle de motores existente do respectivo motor de combustão interna de produção em série e assim imediatamente disponíveis para uso no método acima mencionado durante o funcionamento do motor de combustão interna de produção em série, sem a necessidade de meios de memória separados.

[0045] Além disso, é vantajosamente possível, a partir dos mapas de características de linha de referência, determinados como descrito acima, das frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão, para a respectiva frequência de sinal, derivar uma função de modelo algébrico que replica o perfil das respectivas linhas de referência de igual amplitude das frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão, de um modo dependente da diferença de fase de curso da válvula de entrada de referência e da diferença de fase de curso da válvula de saída de referência. Desta forma, uma formulação matemática das linhas de referência de amplitude igual é disponibilizada, que pode ser usada durante o método adicional para a determinação analítica do ponto de interseção comum das linhas de igual amplitude e, portanto, para a identificação da diferença de fase do curso da válvula de entrada e da diferença de fase do curso da válvula de saída.

[0046] Em um aperfeiçoamento da invenção, as funções de modelo algébrico, determinadas como descrito acima, para as frequências de sinal selecionadas podem ser armazenadas em uma área de memória de uma unidade de controle do motor do respectivo motor de combustão interna de produção em série. Desta forma, as funções do modelo algébrico estão imediatamente disponíveis no controlador e podem ser facilmente utilizadas para a determinação atual da corrente das linhas de igual amplitude. Assim, não é necessário armazenar mapas de características de linha de referência correspondentes na memória, os quais compreendem grandes quantidades de dados e, assim, dar origem a um requisito de espaço de memória aumentado.

[0047] Em uma outra modalidade do método de acordo com a invenção, a projeção das linhas determinadas de amplitude igual em um plano comum abrangido pela diferença de fase do curso da válvula de entrada e diferença de fase do curso da válvula de saída para determinar um ponto de interseção comum, é realizada com base nas funções algébricas correspondentes. Para este propósito, as ilustrações diagramáticas usadas neste pedido de patente para uma ilustração aperfeiçoada do método são convertidas em funções algébricas ou operações de processamento. Isto é particularmente vantajoso no caso de o método ser executado por meio de uma unidade de processamento eletrônica programável, tal como, por exemplo, uma unidade de controle de motor (CPU) correspondente, na qual as operações de processamento correspondentes podem ser executadas.

[0048] De acordo com a suposição acima, o método pode ser executado em uma unidade de controle de motor eletrônica programável do respectivo motor de combustão interna de produção em série. Isto tem a vantagem de não ser necessária nenhuma unidade separada de controle ou processamento, e os algoritmos do método podem ser incorporados nas sequências correspondentes dos programas de controle do motor.

[0049] Em uma modalidade aperfeiçoada da invenção, uma adaptação de variáveis de controle ou rotinas de controle, por exemplo, a massa de combustível para injeção, o tempo de início da injeção, o tempo de ignição, a atuação dos ajustadores de fase dos eixos de comando, etc., no contexto de uma correção ou adaptação à diferença de fase do curso da válvula de entrada determinada e a diferença de fase do curso da válvula de saída determinada é realizada no controlador do motor. É assim possível que o processo de combustão seja otimizado para as condições reais do respectivo motor de combustão interna de produção em série e, assim, para que a demanda de combustível e os valores de emissões sejam reduzidos.

[0050] Para a execução do método de acordo com a invenção, as frequências de sinal selecionadas correspondem vantajosamente à frequência de admissão como frequência fundamental ou 1a harmônica e os múltiplos adicionais, isto é, o 2° ao X° dos chamados "harmônicos" da frequência de admissão do motor de combustão interna.

[0051] Aqui, a frequência de admissão, por sua vez, se relaciona exclusivamente à velocidade de rotação do motor de combustão interna. Então, para as referidas frequências de sinal selecionadas, levando em consideração o sinal de ângulo de fase do virabrequim detectado em paralelo, a amplitude das frequências de sinal selecionadas é determinada em relação ao ângulo de fase do virabrequim. Isso produz resultados particularmente únicos, que são fáceis de avaliar, na determinação das linhas de igual amplitude, o que resulta em alta precisão dos resultados.

[0052] Além disso, é vantajosamente possível que as oscilações de pressão dinâmicas do ar de admissão no trato de admissão de ar sejam medidas por meio de um sensor de pressão do tipo de produção em série, que já é provido em qualquer caso, no tubo de admissão. Isto tem a vantagem de não ser provido nenhum sensor adicional para este fim e, por conseguinte, não são incorridos custos adicionais para executar o método de acordo com a invenção.

[0053] O sinal angular da fase do virabrequim requerido para a execução do método de acordo com a invenção pode ser determinado por meio de uma engrenagem dentada conectada ao virabrequim e por meio de um sensor Hall. Tal arranjo de sensor também já é provido em motores de combustão interna modernos para outros propósitos. O sinal do ângulo de fase do virabrequim gerado por meio do referido arranjo de sensor pode ser facilmente utilizado em conjunto pelo método de acordo com a invenção. Isto tem a vantagem de não ser provido nenhum sensor adicional e, por conseguinte, não são incorridos custos adicionais para executar o método de acordo com a invenção.

[0054] Uma consideração detalhada das relações nas quais a invenção é baseada será apresentada abaixo, com referência às figuras. Nas figuras:

[0055] a figura 1 mostra um desenho esquemático simplificado de um motor de combustão interna de pistão alternativo

[0056] a figura 2 mostra o diagrama esquemático conforme a figura 1, com rotulagem da posição possível e desvios angulares de componentes significativos do motor de combustão interna de pistão alternativo

[0057] a figura 3 mostra dois diagramas tridimensionais para ilustrar a dependência da amplitude (Amp_SF) de duas frequências de sinal selecionadas X e Y do sinal de oscilação de pressão medido no trato de admissão de ar e/ou trato de saída do gás de exaustão na diferença do ângulo do eixo de comando de entrada e na diferença do ângulo do eixo de comando de saída.

[0058] a figura 4 mostra dois diagramas bidimensionais para ilustrar linhas de igual amplitude para duas frequências de sinal selecionadas X e Y do sinal de oscilação de pressão medido no trato de admissão de ar e/ou trato de saída de gás de exaustão, projetado em um plano abrangido pela diferença do ângulo do eixo de comando de entrada e diferença do ângulo do eixo de comando de saída.

[0059] a figura 5 mostra um diagrama bidimensional como na figura 4 com linhas tracejadas de igual amplitude de diferentes frequências de sinal para uma combinação particular de diferença do ângulo do eixo de comando de entrada e da diferença do ângulo do eixo de comando de saída.

[0060] a figura 6 mostra um diagrama de blocos simplificado para ilustrar a sequência do método.

[0061] A invenção é baseada na seguinte realização: Ao variar a diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e a diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH em um motor de combustão interna de referência "ideal" e analisando o sinal de oscilação de pressão do ar de admissão no trato de admissão de ar ou do gás de exaustão no trato de saída dos gases de exaustão, daqui em diante referido resumidamente como sinal de oscilação de pressão, por meio de discreta análise de Fourier, e levando em consideração as frequências de sinal selecionadas individuais que correspondiam em cada caso à frequência de admissão ou a um múltiplo da frequência de admissão, verificou-se que, em particular, as amplitudes das frequências de sinal individuais selecionadas, isto é, o nível de amplitude do sinal de oscilação de pressão em relação à linha média e ao sinal do ângulo de fase do virabrequim, dependem da diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e da diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH.

[0062] A figura 3 ilustra essa dependência para duas frequências de sinal diferentes, a frequência de entrada, a frequência de sinal X e a primeira harmônica, a frequência de sinal Y.

[0063] Para a variação da diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e da diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH, foi utilizado um respectivo ajustador de fase para variar a diferença do ângulo do eixo de comando de entrada ΔENW e a diferença do ângulo do eixo de comando de saída ΔANW em o intervalo entre -5° e + 5° e a respetiva amplitude respectivamente associada à respetiva frequência de sinal Amp_SF do sinal de oscilação da pressão foram traçados verticalmente acima do plano ΔENW-ΔANW assim abrangido. Em circunstâncias ideais, há uma relação direta e única entre a diferença do ângulo do eixo de comando de entrada ΔENW e a diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e entre a diferença do ângulo do eixo de comando de saída ΔANW e a diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH. Para cada frequência de sinal selecionada, existe assim uma "superfície de amplitude" 100, 200, com inclinação diferente, no espaço tridimensional abrangido. Se os planos de seção 110, 120, 210, 220 situados paralelamente ao plano ΔENW-ΔANW forem agora dispostos ao nível de diferentes amplitudes Amp_SF da respetiva frequência de sinal, obtém-se as respetivas linhas de interseção com a respetiva “superfície de amplitude” 100, 200, linhas essas que podem ser referidas como linhas de igual amplitude. Ou seja, para todas as combinações de ΔENW-ΔANW situadas ao longo de tal linha de igual amplitude, obtém-se a mesma amplitude da frequência selecionada do sinal de oscilação de pressão. Inversamente, isto significa que uma amplitude determinada de uma frequência de sinal do sinal de oscilação de pressão não pode ser atribuída a uma única combinação ΔENW-ΔANW.

[0064] A figura 3 mostra, no caso da frequência de sinal X, a superfície de fase 100 e, a título de exemplo, dois planos de seção 110, 120 à amplitude 0,165 e 0,160. A linha de igual amplitude 111 é obtida para amplitude 0,165, e a linha de igual amplitude 121 é obtida para amplitude 0,160. No caso da frequência de sinal Y, a superfície de fase 200 e, a título de exemplo, dois planos de seção 210, 220 à amplitude 0,165 e 0,160 respectivamente são mostrados. A linha de igual amplitude 211 é obtida para amplitude 0,165, e a linha de igual amplitude 221 é obtida para amplitude 0,160.

[0065] Para um exame adicional das relações, as linhas de igual amplitude de cada frequência de sinal selecionada do sinal de oscilação de pressão foram agora projetadas no plano ΔENW-ΔANW. Isto é ilustrado separadamente para frequência de sinal X e frequência de sinal Y na figura 4, analogamente à figura 3. As linhas correspondentes de igual amplitude 111, 121 para frequência de sinal X e também 211, 221 para frequência de sinal Y foram designadas por designações de referência correspondentes nesta ilustração também. Pode ser visto que as linhas de igual amplitude das diferentes frequências de sinal selecionadas têm gradientes diferentes. Se projetarmos as linhas de igual amplitude das diferentes frequências de sinal selecionadas no plano ΔENW-ΔANW uma sobre a outra, como ilustrado na figura 5, com base nas linhas de igual amplitude 121 e 221, pode-se ver que linhas de igual amplitude das diferentes frequências de sinal X e Y intersectam- se exatamente em um ponto de interseção 300, o que representa assim uma única combinação ΔENW-ΔANW. Uma vez que, tomando como base um motor de referência ideal, uma interação direta e não influenciada do eixo de comando de entrada 23 com as válvulas de entrada 22 e do eixo de comando de saída 33 com as válvulas de saída 32 pode ser assumida, ou seja, existe uma relação direta e única, uma diferença de ângulo do eixo de comando de entrada ΔENW pode ser atribuída uma diferença de fase de curso da válvula de entrada específica ΔEVH, e a diferença de ângulo do eixo de comando de saída ΔANW pode ser atribuída a uma diferença de fase do curso da válvula de saída específica ΔAVH.

[0066] Assim, se assumirmos relações ideais, seria então possível, determinar a amplitude de pelo menos duas frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão, e levando em consideração e sobrepondo as linhas conhecidas de igual amplitude das amplitudes determinadas da respectiva frequência de sinal por projeção em um plano comum ΔEVH-ΔAVH, para determinar o único ponto de interseção das linhas de igual amplitude e, a partir dele, determinar o valor da diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e da diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH. No exemplo ilustrado na figura 5, é assim possível, ao longo das setas traçadas usando linhas tracejadas provenientes do ponto de interseção 300, determinar uma diferença do ângulo do eixo de comando de saída ΔANW de -2° e uma diferença do ângulo do eixo de comando de entrada ΔENW de 0°.

[0067] As relações graficamente ilustradas nas figuras 3 a 5 servem para facilitar a compreensão dos princípios do método. As referidas relações podem também, autoevidentemente, ser representadas com base nas formulações algébricas correspondentes, e o método pode ser executado nesta base por meio de operações de processamento correspondentes e algoritmos de programa, por exemplo, em uma unidade de controle digital programável. Para este propósito, derivam- se funções físico - matemáticas correspondentes, por exemplo, à ilustração das linhas de igual amplitude, cujas funções modelo podem ser usadas para a determinação do ponto de interseção comum.

[0068] A invenção do método para a identificação combinada de uma diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e de uma diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH de um motor de combustão interna durante operação é baseada nas realizações apresentadas acima, e é consequentemente apresentada, em um exemplo, como segue: Durante a operação do motor de combustão interna, as oscilações de pressão dinâmicas do ar de admissão no trato de admissão de ar ou dos gases de exaustão no trato de saída dos gases de exaustão, ou então nas duas regiões, são medidas continuamente. A respectiva medição resulta em um sinal de oscilação de pressão. Ao mesmo tempo, um sinal de ângulo de fase do virabrequim é detectado por meio de sensor. O sinal de oscilação de pressão e o sinal de ângulo de fase do virabrequim são fornecidos a uma unidade de controle 50 do motor de combustão interna 1 através de entradas de sinal correspondentes 51. Na unidade de controle 50, o sinal de oscilação de pressão é submetido, por meio de algoritmos de programa armazenados nele, a uma transformação discreta de Fourier, e determina-se a respectiva amplitude das frequências de sinal selecionadas, de preferência dos primeiros e adicionais harmônicos da frequência de admissão do motor de combustão interna, das oscilações de pressão medidas em relação ao sinal do ângulo de fase do virabrequim. Subsequentemente, para as frequências de sinal selecionadas individuais, com base na respectiva amplitude, em cada caso, uma linha correspondente de amplitude igual é determinada. Isto é realizado em cada caso, quer por seleção de uma linha de referência de igual amplitude a partir de um mapa de características de linha de referência que é típico da correspondente série de motores de combustão interna e que é armazenado em uma área de memória da unidade de controle 50, ou por cálculo por meio de uma função de modelo algébrico respectiva, que é típica para a correspondente série de motor de combustão interna e que é armazenada em uma área de memória da unidade de controle, e correspondentes operações de processamento e algoritmos de programa.

[0069] As linhas assim determinadas de amplitude igual das frequências de sinal selecionadas individuais são então, por meio de algoritmos de programa correspondentes armazenados na unidade de controle, projetadas em um plano comum abrangido pela diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH e, assim, levado a um ponto de interseção comum. A partir da posição do ponto de interseção comum no plano abrangido pela diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH, é então possível determinar a diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH.

[0070] Para a execução do método, é necessário que existam mapas de características específicas, com linhas de referência de igual amplitude ou funções de modelos algébricos correspondentes. Elas dependem do tipo de construção e do design estrutural detalhado do tipo de série/séries de um motor de combustão interna e, portanto, devem ser determinadas em um motor de combustão interna de referência estruturalmente idêntico, típico da série. Para esse efeito, no motor de combustão interna de referência, o sinal de oscilação de pressão no trato de admissão de ar e/ou no trato de saída de gás de exaustão é registrado no maior número possível de pontos de funcionamento, com variação da diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e da diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH, e é submetido a uma transformação discreta de Fourier, e as amplitudes para as frequências de sinal selecionadas são armazenadas de maneira dependente da diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e na diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH. Deve ser assegurado aqui que nenhuma diferença de fase do curso do pistão ΔKH é sobreposta e falsifica os resultados.

[0071] Com base nestes mapas de dados tridimensionais assim determinados, é então possível, para as frequências de sinal individuais selecionadas, que as linhas de igual amplitude sejam determinadas e armazenadas nos mapas de características correspondentes, ou para as funções de modelo algébrico para o cálculo das linhas de igual amplitude a serem determinadas.

[0072] Os mapas de características e/ou funções de modelo assim determinados são então armazenados em uma área de memória de uma unidade de controle 50 de cada motor de combustão interna de produção em série estruturalmente idêntica, e podem ser usados para executar o método de acordo com a invenção.

[0073] A figura 6 ilustra uma modalidade do método de acordo com a invenção para a identificação combinada de uma diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e de uma diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH de um cilindro de um motor de combustão interna de produção em série 1 durante a operação, mais uma vez na forma de um diagrama de blocos simplificado mostrando as principais etapas. No início, as oscilações dinâmicas de pressão, atribuíveis ao cilindro respectivo, do ar de admissão no trato de admissão de ar e/ou do gás de exaustão no trato de saída do respectivo motor de combustão interna de produção em série são medidas durante o funcionamento e um sinal de oscilação de pressão correspondente é gerado a partir deles, e um sinal do ângulo de fase do virabrequim é determinado ao mesmo tempo, como ilustrado pelos blocos que são dispostos em paralelo e que são rotulados DDS (sinal de oscilação de pressão dinâmica) e KwPw (ângulo de fase do virabrequim).

[0074] Em seguida, a partir do sinal de oscilação de pressão (DDS), utilizando a transformação discreta de Fourier (DFT), a amplitude de frequências múltiplas selecionados de sinal (Amp_SF_1 ... Amp_SF_X) das oscilações de pressão medidas em relação ao sinal do ângulo de fase do virabrequim (KwPw) são determinadas, que é ilustrado por meio dos blocos rotulados DFT (transformação discreta de Fourier) e Amp_SF_1 para Amp_SF_X (amplitude da respectiva frequência de sinal).

[0075] Em seguida, com base nas amplitudes determinadas (Amp_SF_1 ... Amp_SF_X) da respectiva frequência de sinal selecionada, em cada caso, uma linha de igual amplitude L_Amp_1 ... L_Amp_X da respectivamente mesma frequência de sinal, cuja linha é dependente da diferença de fase do curso da válvula de entrada e a diferença de fase do curso da válvula de saída, é determinada, como ilustrado por meio dos blocos rotulados correspondentemente. Isto é realizado usando linhas de referência de igual amplitude RL-Amp_1... X da respectiva frequência de sinal, cujas linhas de referência são armazenadas nos mapas de características da linha de referência ou determinadas por meio de uma respectiva função de modelo algébrico. Para este propósito, no diagrama da figura 6, uma memória rotulada como Sp_RL/Rf é ilustrada, a partir da qual as linhas de referência de igual amplitude RL_Amp_1. X, ou então as funções correspondentes do modelo algébrico Rf (Amp_1. X), podem ser acessadas para os propósitos de determinar as linhas mencionadas.

[0076] Subsequentemente, um respectivo ponto de interseção comum das linhas determinadas de amplitude igual L_Amp_1. L_Amp_X é então determinado pela projeção em um plano comum abrangido pela diferença de fase do curso da válvula de entrada e diferença de fase do curso da válvula de saída, conforme ilustrado pelo bloco identificado SPEm (determinação do ponto de interseção).

[0077] Finalmente, a partir do ponto de interseção determinado das linhas de igual amplitude L_Amp_1. L_Amp_X das frequências de sinal selecionadas, a diferença de fase do curso da válvula de entrada ΔEVH e a diferença de fase do curso da válvula de saída ΔAVH são determinadas. Isto é ilustrado pelos blocos correspondentemente rotulados na figura 6.

[0078] Além disso, a figura 6 mostra as etapas, que precedem o método descrito acima, de realizar a medição em um motor de combustão interna de referência para determinar linhas de referência de amplitudes iguais RL_Amp_1. X de frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão no trato de admissão de ar e/ou dos gases de exaustão no trato de saída dos gases de exaustão de uma maneira dependente da diferença de fase do curso da válvula de entrada e diferença de fase do curso da válvula de saída de referência, e armazenar as linhas de referência de igual amplitude das frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão em cada caso de uma maneira dependente da diferença de fase do curso da válvula de entrada de referência e diferença de fase do curso da válvula de saída de referência nos mapas de característica da linha de referência, como é simbolicamente ilustrado pelo bloco rotulado RL_Amp_1... X.

[0079] O bloco denominado Rf (Amp_1... x) compreende a derivação de funções de modelo algébrico que, como funções de linha de referência de igual amplitude Rf (Amp_1). Rf (Amp_X), replicam o perfil das respectivas linhas de referência de igual amplitude das frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão de uma maneira dependente da diferença de fase do curso da válvula de entrada de referência e da diferença de fase do curso da válvula de saída de referência, com base nos mapas de características da linha de referência previamente determinados.

[0080] Os mapas de características da linha de referência ou funções da linha de referência de igual amplitude são então armazenados em uma área de memória Sp_RL/Rf de uma unidade de controle de motor 50, CPU do respectivo motor de combustão interna de produção em série, onde estão disponíveis para a execução do método de acordo com a invenção como discutido acima.

[0081] A borda mostrada por linhas tracejadas em volta dos blocos correspondentes no diagrama de blocos simbolicamente representa o limite entre uma unidade de controle de motor programável eletrônico 50, CPU do respectivo motor de combustão interna de produção em série, no qual o método é executado.

Claims

1. Método para a identificação combinada de uma diferença de fase do curso da válvula de entrada (ΔEVH) e uma diferença de fase do curso da válvula de saída (ΔAVH) de um cilindro (2) de um motor de combustão interna de produção em série durante a operação, em que - as oscilações de pressão dinâmicas, atribuíveis ao cilindro (2), do ar de admissão no trato de admissão de ar (20) e/ou dos gases de exaustão (31) no trato de saída do gás de exaustão (30) do respectivo motor de combustão interna de produção em série são medidas durante o funcionamento e um sinal de oscilação de pressão correspondente é gerado a partir destes, e em que um sinal de ângulo de fase do virabrequim (KwPw) é determinado ao mesmo tempo, - em que, a partir do sinal de oscilação de pressão, utilizando a transformação discreta de Fourier (DFT), são determinadas as amplitudes das frequências de sinal selecionadas (Amp_SF_1...Amp_SF_X) das oscilações de pressão medidas em relação ao sinal de ângulo de fase do virabrequim (KwPw), caracterizado pelo fato de que tem as seguintes etapas adicionais: - com base nas amplitudes determinadas das respetivas frequências de sinal selecionadas (Amp_SF_1...Amp_SF_X), determinar linhas de amplitudes iguais (111, 121) das frequências de sinal selecionadas (Amp_SF_1...Amp_SF_X), cujas linhas são dependentes da diferença de fase do curso da válvula de entrada (ΔEVH) e diferença de fase do curso da válvula de saída (ΔAVH), utilizando linhas de referência de amplitudes iguais (RL_Amp_1...X); cujas linhas de referência são armazenadas em mapas de características de linha de referência ou determinadas por meio de uma respectiva função de modelo algébrico; - determinar um ponto de interseção comum (300) das linhas determinadas de amplitudes iguais (111, 121) das frequências de sinal selecionadas (Amp_SF_1...Amp_SF_X) por projeção em um plano comum abrangido pela diferença de fase do curso da válvula de entrada (ΔEVH) e pela diferença de fase do curso da válvula de saída (ΔAVH); - determinar a diferença de fase do curso da válvula de entrada (ΔEVH) e a diferença de fase do curso da válvula de saída (ΔAVH) a partir de um ponto de interseção comum (300) determinado das linhas de amplitudes iguais (111, 121) das frequências de sinal selecionadas (Amp_SF_1...Amp_SF_X).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido método compreende as seguintes etapas precedentes: - realizar medições em um motor de combustão interna de referência para determinar linhas de referência de amplitudes iguais (RL_Amp_1...X) das frequências de sinal selecionadas (Amp_SF_1...Amp_SF_X) do sinal de oscilação de pressão no trato de admissão e/ou saída, de forma dependente da diferença de fase do curso da válvula de entrada (ΔEVH) de referência e da diferença de fase do curso da válvula de saída (ΔAVH) de referência, e - armazenar as linhas de referência (Sp_RL/Rf) de amplitudes iguais das frequências de sinal selecionadas (RL_Amp_1... X) do sinal de oscilação de pressão de uma maneira dependente da diferença de fase do curso da válvula de entrada (ΔEVH) de referência e da diferença de fase do curso da válvula de saída (ΔAVH) de referência nos mapas de características da linha de referência.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os mapas de características da linha de referência são armazenados em uma área de memória (Sp_RL/Rf) de uma unidade de controle do motor (50) do respectivo motor de combustão interna de produção em série.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, a partir dos mapas de características da linha de referência das frequências de sinal selecionadas (Amp_SF_1...Amp_SF_X) do sinal de oscilação de pressão, para a respectiva frequência de sinal (Amp_SF_1...Amp_SF_X), é derivada uma função de modelo algébrico (Rf(Amp_1)...Rf(Amp_X)) que replica o perfil da respectiva linha de referência de amplitudes iguais (RL_Amp_1...X) das frequências de sinal selecionadas do sinal de oscilação de pressão, de um modo dependente da diferença de fase de curso da válvula de entrada (ΔEVH) de referência e da diferença de fase de curso da válvula de saída (ΔAVH) de referência.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as funções do modelo algébrico (Rf(Amp_1)...Rf(Amp_X)) para as frequências de sinal selecionadas são armazenadas em uma área de memória (SP_RL/Rf) de uma unidade de controle do motor (50) do respectivo motor de combustão interna de produção em série.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a projeção das linhas de amplitudes iguais (111, 121) em um plano comum abrange pela diferença de fase do curso da válvula de entrada (ΔEVH) e diferença de fase do curso da válvula de saída (ΔAVH), e a determinação do ponto de interseção comum (300) destas linhas, é realizada com base em funções algébricas.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o método é executado em uma unidade de controle eletrônico programável (50) do respectivo motor de combustão interna de produção em série.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que uma adaptação de variáveis de controle ou de rotinas de controle no contexto de uma correção ou adaptação à diferença de fase do curso da válvula de entrada (ΔEVH) determinada e à diferença de fase do curso da válvula de saída (ΔAVH) determinada é realizada na unidade de controle do motor (50).

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as frequências de sinal selecionadas (Amp_SF_1...Amp_SF_X) incluem a frequência de admissão e múltiplos adicionais da frequência de admissão do motor de combustão interna.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as oscilações de pressão dinâmicas do ar de admissão são medidas por meio de um sensor de pressão do tipo de produção em série (44) no tubo de admissão do trato de admissão de ar (20).

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o sinal do ângulo de fase de virabrequim (KwPw) é determinado por meio de uma engrenagem dentada conectada ao virabrequim (9) e por meio de um sensor Hall.