BR112020004080A2 - método de controle e dispositivo de controle para motor de combustão interna - Google Patents

método de controle e dispositivo de controle para motor de combustão interna Download PDF

Info

Publication number
BR112020004080A2
BR112020004080A2 BR112020004080-0A BR112020004080A BR112020004080A2 BR 112020004080 A2 BR112020004080 A2 BR 112020004080A2 BR 112020004080 A BR112020004080 A BR 112020004080A BR 112020004080 A2 BR112020004080 A2 BR 112020004080A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
compression ratio
variable
combustion engine
internal combustion
control
Prior art date
Application number
BR112020004080-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Suzuki
Hirofumi MIYAUCHI
Original Assignee
Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co., Ltd. filed Critical Nissan Motor Co., Ltd.
Publication of BR112020004080A2 publication Critical patent/BR112020004080A2/pt

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2441Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
    • F02D41/2448Prohibition of learning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0269Controlling the valves to perform a Miller-Atkinson cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/03Controlling by changing the compression ratio
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Um motor de combustão interna (1) tem um mecanismo de razão de compressão variável (2) que varia uma razão de compressão mecânica e um mecanismo de temporização de válvula variável (7) que varia uma temporização de válvula de uma válvula de admissão (4). Quando houver uma demanda para executar o aprendizado de posição de referência (etapa 21) para a calibração de sistema do mecanismo de temporização de válvula variável (7), a execução do aprendizado de posição de referência é permitida sob a condição de que a razão de compressão mecânica seja maior do que um valor limite VCRth (etapa 22). Quando qualquer anomalia estiver presente no mecanismo de razão de compressão variável (2), o aprendizado de posição de referência do mecanismo de temporização de válvula variável (7) é proibido (etapas 23 e 25).

Description

“MÉTODO E CONTROLE E DISPOSITIVO DE CONTROLE PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA” CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a um método de controle e dispositivo de controle adaptado, para uso em um motor de combustão interna equipado com um mecanismo de razão de compressão variável com capacidade para variar uma razão de compressão mecânica do motor de combustão interna e um mecanismo de temporização de válvula variável com capacidade para variar uma temporização de fechamento de uma válvula de admissão, para realizar o aprendizado de posição de referência do mecanismo de temporização de válvula variável.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA
[002] O Documento de Patente 1 revela um dispositivo de controle configurado para, quando uma operação de aprendizado para um mecanismo de temporização de válvula variável for demandada, executar a operação de aprendizado controlar temporariamente o mecanismo de temporização de válvula variável para a posição mais retardada como uma posição de referência e ler um valor de saída de um sensor de ângulo de came naquele momento.
[003] O Documento de Patente 2 revela um mecanismo de razão de compressão variável desde que uma unidade de pistão-manivela de multi-elos para variar uma razão de compressão mecânica de um motor de combustão interna movendo verticalmente a posição de ponto morto superior do pistão. O Documento de Patente 2 revela adicionalmente um método de controle em que, quando qualquer anomalia no mecanismo de razão de compressão variável for detectada, a temporização de ignição for controlada considerando-se a razão de compressão real como a razão de compressão máxima para prevenção de batida.
[004] No caso de um motor de combustão interna equipado tanto com um mecanismo de temporização de válvula variável para uma válvula de admissão quanto um mecanismo de razão de compressão variável, há uma possibilidade de que uma operação de aprendizado para o mecanismo de temporização de válvula variável seja demanda na situação em que a razão de compressão mecânica é definida baixa. Nesse caso, a temperatura final de compressão na câmara de combustão do motor de combustão interna é reduzida devido a não apenas a razão de compressão baixa, também redução da razão de compressão efetiva pelo retardamento da temporização de fechamento de válvula de admissão, quando o mecanismo de temporização de válvula variável for controlado para a posição mais retardada ou posição de referência de lado relativamente retardado para o propósito de execução da operação de aprendizado. Isso resulta na instabilidade de combustão.
[005] O problema acima não pode ser evitado pelo método de controle do Documento de Patente 2.
DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR
DOCUMENTO DE PATENTE Documento de Patente 1: Publicação de Patente Aberta à Inspeção Pública sob no JP 2006-220079 Documento de Patente 2: Publicação de Patente Aberta à Inspeção Pública sob no JP 2006-161683
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[006] A presente invenção é direcionada ao controle de aprendizado em que, quando houver uma demanda para executar uma operação de aprendizado de posição de referência para controlar um mecanismo de temporização de válvula variável para uma posição de referência predeterminada e, então, ler um valor de sensor, a execução da operação de aprendizado de posição de referência é permitida sob a condição de que uma razão de compressão mecânica controlada por um mecanismo de razão de compressão variável seja maior do que um valor de razão de compressão predeterminado.
[007] Esse controle de aprendizado tem o efeito de, até mesmo quando a temporização de válvula for retardada temporariamente em direção à posição de referência para o propósito de execução da operação de aprendizado, evitar a redução excessiva da temperatura final de compressão pela ação da razão de compressão mecânica alta e suprimindo, assim, a instabilidade de combustão durante a execução da operação de aprendizado.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[008] A Figura 1 é uma vista esquemática que mostra uma configuração de sistema de um motor de combustão interna de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[009] A Figura 2 é um fluxograma que mostra um processo de definir uma razão de compressão para controle de VTC de acordo com a uma modalidade da presente invenção.
[010] A Figura 3 é um fluxograma que mostra um processo de controle de VTC de acordo com a uma modalidade da presente invenção.
[011] A Figura 4 é um fluxograma que mostra um processo de aprendizado de posição de referência de VTC de acordo com a uma modalidade da presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
[012] Doravante, uma modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência aos desenhos.
[013] A Figura 1 mostra uma configuração de sistema de um motor de combustão interna 1 ao qual a presente invenção é aplicável. O motor de combustão interna 1 está na forma de um motor de combustão interna do tipo de ignição por faísca de ciclo de quatro cursos equipado com um mecanismo de razão de compressão variável 2 usando-se uma unidade de pistão-manivela de multi-elos. No motor de combustão interna, um par de válvulas de admissão 4 e um par de válvulas de escape são dispostas em uma superfície de parede de teto de cada cilindro 3; e uma vela de ignição 6 é disposta em uma parte central da superfície de parede de teto circundada pelas válvulas de admissão 4 e as válvulas de escape 5. O motor de combustão interna 1 também é equipado com um turbocarregador 8 como ilustrado na presente modalidade.
[014] Um mecanismo de temporização de válvula variável de lado de admissão 7 é fornecido nas válvulas de admissão 4 a fim de variar e controlar as temporizações de abertura e fechamento das válvulas de admissão 4. O mecanismo de temporização de válvula variável 7 é de qualquer tipo desde que tenha capacidade para avançar ou retardar pelo menos a temporização de fechamento de válvula de admissão. Na presente modalidade, o mecanismo de temporização de válvula variável 7 é configurado para avançar ou retardar a temporização de abertura de válvula de admissão e a temporização de fechamento de válvula de admissão simultaneamente ao avançar ou retardar a fase de um eixo de comando de válvula. Como tal mecanismo de temporização de válvula variável, vários tipos são conhecidos e utilizáveis. Na presente invenção, o mecanismo de temporização de válvula variável não se limita à configuração específica acima.
[015] Por exemplo, o mecanismo de temporização de válvula variável 7 inclui uma roda dentada disposta coaxialmente em uma porção de extremidade frontal do eixo de comando de válvula e um atuador giratório hidráulico disposto para causar rotação relativa da roda dentada e do eixo de comando de válvula dentro de uma faixa de ângulo predeterminada. A roda dentada é ligada a um virabrequim por meio de uma corrente de temporização ou correia de temporização (não mostrado). Consequentemente, a fase do eixo de comando de válvula em relação ao ângulo de manivela é alterada pela rotação relativa da roda dentada e do eixo de comando de válvula. O atuador giratório tem uma câmara hidráulica de lado de avanço para aplicar uma força de tensionamento hidráulica em direção ao lado de avanço e uma câmara hidráulica de lado de retardo para aplicar uma força de tensionamento hidráulica em direção ao lado de retardo, e avança e retarda a fase do eixo de comando de válvula controlando-se o suprimento de pressão hidráulica a essas câmaras hidráulicas através de uma válvula de controle hidráulico (não mostrada) de acordo com um sinal de controle de um controlador de motor 10. Por um sensor de ângulo de came 11 que é responsivo a uma posição rotacional do eixo de comando de válvula, a posição de controle real do eixo de comando de válvula (correspondente à temporização de válvula real) variada e controlada pelo mecanismo de temporização de válvula variável 7 é detectada. O suprimento de pressão hidráulica através da válvula de controle hidráulico é controlado por um método de controle de circuito fechado de modo que a posição de controle real do eixo de comando de válvula detectada pelo sensor de ângulo de came 11 seja ajustada para uma posição de controle alvo definida de acordo com condições operacionais.
[016] Uma passagem de admissão 14 é conectada a uma câmara de combustão 13 do motor de combustão interna através das válvulas de admissão 4. Na passagem de admissão 14, uma válvula de injeção de combustível 15 para injeção de porta é fornecida em cada cilindro. Adicionalmente, uma válvula de injeção de combustível 16 para injeção em cilindro é fornecida de modo a injetar diretamente combustível em cada cilindro 3. Em outras palavras, o motor de combustão interna e equipado com um sistema de injeção de combustível do tipo injeção dupla de modo que o suprimento de combustível seja controlado usando-se adequadamente a válvula de injeção de combustível 15 para a injeção de porta e a válvula de injeção de combustível 16 para injeção em cilindro de acordo com uma carga etc. Um coletor de admissão 14 é fornecido na passagem de admissão 14. Uma válvula borboleta eletronicamente controlada 19, cuja abertura é controlada de acordo com um sinal de controle do controlador de motor 10, é disposta na passagem de admissão 14 em uma posição a montante do controlador de admissão 14. Um compressor 8a do turbocarregador 8 é disposto na passagem de admissão em uma posição a montante da válvula borboleta 16. Um medidor de fluxo de ar 20 para detectar uma quantidade de ar de admissão e um limpador de ar 21 são dispostos em posições a montante do compressor 8a na passagem de admissão 14. Um radiador de ar 22 é fornecido entre o compressor 8a e a válvula borboleta 19. Uma válvula de recirculação 23 é fornecida de modo a fornecer comunicação entre o lado de descarga e lado de admissão do compressor 8a. Essa válvula de recirculação 23 é aberta em um estado de desaceleração em que a válvula borboleta 19 é fechada.
[017] Uma passagem de escape 25 é conectada à câmara de combustão 13 do motor de combustão interna através das válvulas de escape 5. Uma turbina 8b do turbocarregador 8 é disposta na passagem de escape 25. Uma unidade pré-catalítica 26 e uma unidade catalítica principal 27, cada uma das quais é fornecida com um catalisador de três vias, são dispostas na passagem de escape 25 em posições a jusante da turbina 8b. Um sensor de razão de ar-combustível 28 para detectar uma razão de ar-combustível é disposto em uma posição a montante da turbina 8b na passagem de escape 25. Para controle de pressão de reforço, uma válvula de descarga 29 é fornecida na turbina 8b de modo a contornar uma parte de gás de escape de acordo com a pressão de reforço.
[018] Uma passagem de recirculação de gás de escape 30 é disposta entre uma porção da passagem de escape 25 a jusante da turbina 8b e uma porção da passagem de admissão 14 a montante do compressor 8a, e é dotada de um resfriador de gás de EGR 31 e uma válvula de EGR 32.
[019] No interior do controlador de motor 10, existem sinais de detecção inseridos de vários sensores. Esses vários sensores incluem não apenas o sensor de ângulo de came 11, o medidor de fluxo de ar 20 e o sensor de razão de ar-combustível 28, mas também um sensor de ângulo de manivela 34 para detectar uma velocidade de rotação de motor, um sensor de refrigerante 35 para detectar uma temperatura de refrigerante, um sensor de abertura de acelerador 36 para detectar uma quantidade de depressão de um pedal de acelerador operado por um condutor, e similares. Com base nesses sinais de detecção de sensor, o controlador de motor 10 controla de modo ideal as quantidades e temporizações de injeção de combustível pelas válvulas de injeção de combustível 15 e 16, a temporização da ignição pela vela de ignição 6, a razão de compressão mecânica do motor de combustão interna pelo mecanismo de razão de compressão variável 2, as temporizações de abertura e fechamento das válvulas de admissão 4 pelo mecanismo de temporização de válvula variável 7, a abertura da válvula borboleta 19, a abertura da válvula de EGR 32 e similares.
[020] Por outro lado, o mecanismo de razão de compressão variável 2 é do tipo que usa uma unidade de pistão-manivela de multi-elos conhecida, conforme revelado no Documento de Patente 2, Publicação de Patente Aberta à Inspeção Pública sob no JP 2004-116434 ou similares. Mais especificamente, o mecanismo de razão de compressão variável 2 inclui principalmente: um elo inferior suportado de modo giratório em um pino de manivela 41a do virabrequim 41; um elo superior 45 que conecta um pino superior 43 em uma porção de extremidade do elo inferior 42 e um pino de pistão 44a de um pistão 44 entre si; um elo de controle 47 conectado em uma extremidade do mesmo a um pino de controle 46 na outra porção de extremidade do elo inferior 42; e um eixo de controle 48 que suporta de modo pivotante a outra extremidade do elo de controle 47. O virabrequim 41 e o eixo de controle 48 são suportados de modo giratório por meio de uma estrutura de rolamento (não mostrada) dentro de um cárter 49a em uma porção inferior de um bloco de cilindro 49. O eixo de controle 48 tem uma parte de eixo excêntrica cuja posição é alterada com a rotação do eixo de controle 48. O mecanismo de razão de compressão variável 2 assim configurado, move verticalmente a posição de ponto morto superior do pistão 44 com a rotação do eixo de controle 48, variando, assim, a razão de compressão mecânica.
[021] Na presente modalidade, um atuador elétrico 51 é fornecido como uma unidade de acionamento para fazer com que o mecanismo de razão de compressão variável 2 varie e controle a razão de compressão mecânica. O atuador elétrico 51 é disposto sobre uma superfície de parede externa do cárter 49a, e tem um eixo central rotacional disposto em paralelo com o virabrequim 41. Um primeiro braço 52 é fixado a um eixo de rotação de saída do atuador elétrico 51, enquanto um segundo braço 53 é fixado ao eixo de controle 48. Esses braços são acoplados por um elo intermediário
54. O atuador elétrico 51 e o eixo de controle 48 são, portanto, intertravados um com o outro através do primeiro braço 52, do segundo braço 53 e do elo intermediário 54. O atuador elétrico 51 inclui uma máquina motriz elétrica e uma unidade de transmissão disposta em série ao longo de uma direção axial da mesma.
[022] O valor real da razão de compressão mecânica varia e controlada, conforme mencionado acima pelo mecanismo de razão de compressão variável 2, isto é, a razão de compressão real é detectada por um sensor de razão de compressão real 56. O sensor de razão de compressão real 56 tem, por exemplo, um potenciômetro giratório ou codificador giratório que detecta um ângulo rotacional do eixo de controle 48 ou um ângulo rotacional do eixo de rotação de saída do atuador elétrico 51. A razão de compressão real pode, alternativamente, ser detectada, sem usar um sensor separado, calculando-se a quantidade de rotação da máquina motriz elétrica a partir de um sinal de controle emitido para a máquina motriz elétrica do atuador elétrico e, então, determinar o ângulo rotacional do eixo de controle 48 com base na quantidade de rotação calculada.
[023] O atuador elétrico 51 é acionado e controlado pelo controlador de motor 11 de modo que a razão de compressão real conforme determinado acima seja ajustada para uma razão de compressão alvo definida de acordo com condições operacionais. Por exemplo, o controlador de motor 10 tem um mapa de razão de compressão alvo usando-se uma carga e velocidade de rotação do motor de combustão interna 1 como parâmetros e define a razão de compressão alvo com base nesse mapa. Basicamente, a razão de compressão alvo é definida alta em uma região de carga baixa. À medida que a carga se torna maior, a razão de compressão alvo é definida mais baixa para prevenção de batida etc.
[024] A seguir, o controle do mecanismo de temporização de válvula variável 7 executado pelo controlador de motor 10 será explicado abaixo referindo-se aos fluxogramas das Figuras 2 a 4. No presente documento, as rotinas desses fluxogramas são executadas repetidamente em intervalos adequados (por exemplo, intervalos de tempo muito pequenos).
[025] A Figura 2 mostra um fluxograma para definir uma razão de compressão de controle de VT aVCR como um dos parâmetros de controle para o mecanismo de temporização de válvula variável 7 (VTC). Na etapa 1 (referida como S1 na figura; o mesmo se aplica às outras etapas), é julgado se qualquer anomalia está ou não presente no mecanismo de razão de compressão variável 2 (VCR). O alvo de julgamento quanto à presença ou ausência de qualquer anomalia inclui não apenas a configuração mecânica do mecanismo de razão de compressão variável 2, mas também o hardware relacionado como sensor e atuador e o software de sistema de controle. Em outras palavras, o diagnóstico de anomalia é realizado no sistema de razão de compressão variável inteiro que inclui o mecanismo de razão de compressão variável 2 nessa etapa. Os exemplos típicos da anomalia são um defeito no atuador elétrico 51 do mecanismo de razão de compressão variável 2, um defeito no sensor de razão de compressão real 56 e similares. A presença ou ausência dessas anomalias é diagnosticada consecutivamente ou em temporizações adequadas sob função de autodiagnóstico alcançada por outro processo de rotina (não mostrado). Na etapa 1, o julgamento é feito referindo-se aos resultados do diagnóstico.
[026] Quando o sistema de razão de compressão variável estiver em operação normal, a rotina prossegue para a etapa 2. Na etapa 2, a razão de compressão real rVCR detectada pelo sensor de razão de compressão real 56 no tempo atual é definido como a razão de compressão de controle de VT aVCR. Por outro lado, a rotina prossegue para a etapa 3 quando qualquer anomalia estiver presente no sistema de razão de compressão variável. Na etapa 3, uma razão de compressão máxima VCRmax alcançável pelo mecanismo de razão de compressão variável 2 é definida como a razão de compressão de controle de VT aVCR. A confiabilidade do valor de razão de compressão real detectado rVCR é baixo quando qualquer anomalia estiver presente no sistema de razão de compressão variável. Nesse estado anormal, a razão de compressão mecânica é considerada como a razão de compressão máxima vCRmax no controle do mecanismo de temporização de válvula variável 7, a fim de evitar confiavelmente a interferência das válvulas de admissão 4 e do pistão 44 na adjacência do ponto morto superior.
[027] A Figura 3 mostra um fluxograma para a rotina principal do controle do mecanismo de temporização de válvula variável 7. Na etapa 11, o torque de motor alvo tTq e a velocidade de rotação de motor Ne são lidos como condições operacionais de motor. A razão de compressão de controle de VT supracitada aVCR também é lida como um parâmetro adicional para evitar a interferência das válvulas de admissão 4 e do pistão 44. O torque de motor alvo tTq corresponde à carga do motor de combustão interna 1, e pode ser determinado a partir da abertura de acelerador (quantidade de depressão de pedal de acelerador) detectada pelo sensor de abertura de acelerador 36, a quantidade de ar de admissão detectada pelo medidor de fluxo de ar 20 e similares. Na etapa 12, a posição de controle alvo tVTC do mecanismo de temporização de válvula variável 7 é definida com base no torque de motor alvo tTq, na velocidade de rotação de motor Ne e na razão de compressão de controle de VT aVCR. A posição de controle alvo tVTC é definida como um valor ideal determinado a partir do torque de motor alvo tTq e da velocidade de rotação de motor Ne, dentro da faixa determinada a partir da razão de compressão de controle de VT aVCR para evitar a interferência das válvulas de admissão 4 e do pistão 44. Na etapa 13, o mecanismo de temporização de válvula variável 7 é controlado de acordo com a posição de controle alvo tVTC.
[028] Conforme mencionado acima, a razão de compressão de controle de VT aVCR é definida como a razão de compressão real rVCR quando o sistema de razão de compressão variável está em operação normal. Por meio dessa definição, a interferência das válvulas de admissão 4 e do pistão 4 são confiavelmente evitados até mesmo no caso em que há um atraso na resposta a mudanças da razão de compressão real durante um estado transitório como aceleração do motor de combustão interna 1. Quando qualquer anomalia está presente no sistema de razão de compressão variável, por outro lado, a razão de compressão de controle de VT aVCR é definida como a razão de compressão máxima VCRmax. Por meio dessa definição, a interferência das válvulas de admissão 4 e do pistão 4 é confiavelmente evitada até mesmo no estado em que a razão de compressão real é indefinida.
[029] A Figura 4 mostra um fluxograma para aprendizado de posição de referência do mecanismo de temporização de válvula variável 7. O aprendizado de posição de referência se refere a uma operação de processamento, para calibração de sistema de controle do mecanismo de temporização de válvula variável 7, por exemplo, mover temporariamente o atuador giratório hidráulico para uma posição de referência mecanicamente limitada e ler um valor de detecção do sensor de ângulo de came 11 em um estado em que o atuador giratório foi controlado para a posição de referência. Na presente modalidade, a operação de aprendizado é executada retardando-se o atuador giratório o máximo para sua posição limite física e aprender essa posição mais retardada como a posição de referência. É alternativamente possível fornecer um mecanismo de trava imediatamente antes da posição mais retardada mecanicamente limitada e aprender uma posição mais retardada do atuador giratório limitado pelo mecanismo de trava como a posição de referência.
[030] Na etapa 21, é julgado se há ou não uma demanda por uma operação de aprendizado para o mecanismo de temporização de válvula variável 7. A demanda pela operação de aprendizado é emitida por outro processo de rotina quando uma condição predeterminada for satisfeita após um início da operação de acionamento do motor de combustão interna. O julgamento é feito de acordo com a presença ou ausência da emissão na etapa 21. É preferencial executar pelo menos uma operação de aprendizado durante uma viagem. A demanda pela operação de aprendizado pode ser emitida imediatamente após um início da operação (por exemplo, imediatamente após um início da operação automática) do motor de combustão interna 1.
[031] Quando não há demanda pela operação de aprendizado, a rotina prossegue da etapa 21 para a etapa 25. Na etapa 25, a operação de acionamento do motor de combustão interna 1, isto é, o controle normal do mecanismo de temporização de válvula variável 7 é continuado sem a execução da operação de aprendizado de posição de referência.
[032] Quando for julgado na etapa 21 que a operação de aprendizado é demandada, a rotina prossegue para a etapa 22. Na etapa 22, a razão de compressão de controle de VT aVCR é comparada a um valor limite de razão de compressão predeterminado VCRth. Quando a razão de compressão de controle de VT aVCR for menor ou igual ao valor limite de razão de compressão VCRth, a rotina prossegue da etapa 22 para a etapa 25 de modo que a operação de aprendizado não seja executada. Em outras palavras, a execução da operação de aprendizado de posição de referência é proibida quando a razão de compressão de controle de VT aVCR for menor ou igual ao valor limite de razão de compressão VCRth. Se o mecanismo de temporização de válvula variável 7 for movido para a posição mais retardada para o propósito de execução da operação de aprendizado sob a situação em que a razão de compressão mecânica é controlada para um valor baixo, existe uma possibilidade de instabilidade de combustão com a redução da temperatura final de compressão na câmara de combustão devido não apenas à razão de compressão mecânica baixa, mas também à redução da razão de compressão efetiva pelo retardamento da temporização de fechamento de válvula de admissão. Por esse motivo, a operação de aprendizado não é executada quando a razão de compressão de controle de VT aVCR correspondente à razão de compressão real rVCR for menor ou igual ao valor limite de razão de compressão VCRth. O valor limite de razão de compressão VCRth é definido como um nível de razão de compressão mecânica em que a instabilidade de combustão não ocorre até mesmo quando o mecanismo de temporização de válvula variável 7 for controlado para a posição de referência, isto é, a posição mais retardada para o propósito de execução da operação de aprendizado.
[033] Quando a razão de compressão de controle de VT aVCR for maior do que o valor limite de razão de compressão VCRth, a rotina prossegue para a etapa 23. Na etapa 23, é julgado se o mecanismo de razão de compressão variável 2 (VCR) está ou não em operação normal. Essa etapa é executada realizando-se autodiagnóstico quanto à presença ou ausência de qualquer anomalia na configuração mecânica do mecanismo de razão de compressão variável 2, o hardware relacionado como sensor e atuador e o software de sistema de controle, e então, referindo-se aos resultados do autodiagnóstico como no caso da etapa mencionada acima 1. Quando qualquer anomalia estiver presente no sistema de razão de compressão variável, a rotina prossegue para a etapa 25 de modo que a operação de aprendizado não seja executada. Em outras palavras, a operação de aprendizado para o mecanismo de temporização de válvula variável 7 é proibida quando qualquer anomalia estiver presente no sistema de razão de compressão variável. Isso se deve ao fato de que, quando qualquer anomalia estiver presente no sistema de razão de compressão variável, existe uma possibilidade de que a razão de compressão mecânica real do motor de combustão interna 1 seja menor ou igual ao valor limite de razão de compressão VCRmax embora a razão de compressão de controle de VT aVCR tenha sido definida como a razão de compressão máxima VCRmax na etapa 3.
[034] Quando for julgado na etapa 23 que o mecanismo de razão de compressão variável 2 está em operação normal, a rotina prossegue para a etapa 24. Na etapa 24, a operação de aprendizado para o mecanismo de temporização de válvula variável 7 é executada. Mais especificamente, o valor de detecção do sensor de ângulo de came 11 é lido em um estado em que o mecanismo de temporização de válvula variável 7 é temporariamente movido para a posição mais retardada como a posição de referência conforme mencionado acima. Após a conclusão da operação de aprendizado, a rotina retorna para o controle normal.
[035] Como mencionado acima, a operação de aprendizado para o mecanismo de controle de temporização de válvula variável 7 é permitido sob as condições de que: o mecanismo de razão de compressão variável 2 esteja em operação normal; e a razão de compressão mecânica real seja maior do que o valor limite de razão de compressão VCRth na presente modalidade. Na presença de uma anomalia no mecanismo de razão de compressão variável 2, a interferência das válvulas de admissão 4 e do pistão 4 é confiavelmente evitada considerando-se a razão de compressão mecânica (razão de compressão de controle de VT aVCR) como a razão de compressão máxima VCRmax no controle do mecanismo de temporização de válvula variável 7; e a operação de aprendizado para o mecanismo de temporização de válvula variável 7 é proibida independentemente do valor da razão de compressão de controle de VT aVCR. Isso torna possível, na presença de qualquer anomalia no mecanismo de razão de compressão variável 2, evitar a instabilidade de combustão causada pelo retardamento da temporização de válvula para execução da operação de aprendizado.
[036] A posição de referência para a operação de aprendizado não se limita à posição mais retardada como na modalidade acima. Por exemplo, no caso em que um mecanismo de trava é fornecido ao atuador giratório do mecanismo de temporização de válvula variável 7, uma posição de controle arbitrária do atuador giratório limitado pelo mecanismo de trava pode ser utilizada como a posição de referência.

Claims (6)

REIVINDICAÇÕES
1. Método de controle para um motor de combustão interna, em que o motor de combustão interna compreende: um mecanismo de razão de compressão variável que varia uma razão de compressão mecânica do motor de combustão interna; e um mecanismo de temporização de válvula variável que varia uma temporização de fechamento de uma válvula de admissão, sendo que o método de controle é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: definir uma razão de compressão alvo do mecanismo de razão de compressão variável e uma posição de controle alvo do mecanismo de temporização de válvula variável de acordo com condições operacionais do motor de combustão interna; e quando há demanda para uma operação de aprendizado de posição de referência para controlar temporariamente o mecanismo de temporização de válvula variável para uma posição de referência predeterminada e, então, ler um valor de sensor, permitir a execução da operação de aprendizado de posição de referência sob a condição de que a razão de compressão mecânica controlada pelo mecanismo de razão de compressão variável seja maior do que um valor de razão de compressão predeterminado.
2. Método de controle para o motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: julgar se uma anomalia está ou não presente no mecanismo de razão de compressão variável; e proibir a execução da operação de aprendizado de posição de referência quando for julgado que qualquer anomalia está presente no mecanismo de razão de compressão variável.
3. Método de controle para o motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando o mecanismo de razão de compressão variável for julgado como normal, a posição de controle alvo do mecanismo de temporização de válvula variável é definida usando-se um valor atual da razão de compressão mecânica como um parâmetro, e em que, quando for julgado que qualquer anomalia está presente no mecanismo de razão de compressão variável, a posição de controle alvo do mecanismo de temporização de válvula variável é definida considerando-se a razão de compressão mecânica como um valor de razão de compressão máximo alcançável pelo mecanismo de razão de compressão variável.
4. Método de controle para o motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a posição de referência é uma posição mais retardada do mecanismo de temporização de válvula variável.
5. Método de controle para o motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de razão de compressão variável varia a razão de compressão mecânica alterando-se uma relação posicional relativa de um pistão e um cilindro.
6. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, em que o motor de combustão interna compreende: um mecanismo de razão de compressão variável que varia uma razão de compressão mecânica do motor de combustão interna; e um mecanismo de temporização de válvula variável que varia uma temporização de fechamento de uma válvula de admissão, sendo que o dispositivo de controle é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma seção de controle de razão de compressão configurada para definir uma razão de compressão alvo do mecanismo de razão de compressão variável de acordo com condições operacionais do motor de combustão interna; uma seção de controle de temporização de válvula configurada para definir uma posição de controle alvo do mecanismo de temporização de válvula variável de acordo com as condições operacionais do motor de combustão interna; e uma seção de controle de aprendizado configurada para, quando há demanda para uma operação de aprendizado de posição de referência para controlar temporariamente o mecanismo de temporização de válvula variável para uma posição de referência predeterminada e, então, ler um valor de sensor, executar a operação de aprendizado de posição de referência sob a condição de que a razão de compressão mecânica controlada pelo mecanismo de razão de compressão variável seja maior do que um valor de razão de compressão predeterminado.
BR112020004080-0A 2017-08-31 2017-08-31 método de controle e dispositivo de controle para motor de combustão interna BR112020004080A2 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/031310 WO2019043860A1 (ja) 2017-08-31 2017-08-31 内燃機関の制御方法および制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR112020004080A2 true BR112020004080A2 (pt) 2020-09-24

Family

ID=65526309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112020004080-0A BR112020004080A2 (pt) 2017-08-31 2017-08-31 método de controle e dispositivo de controle para motor de combustão interna

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10907552B2 (pt)
EP (1) EP3677761B1 (pt)
JP (1) JP6733824B2 (pt)
CN (1) CN111065805B (pt)
BR (1) BR112020004080A2 (pt)
MX (1) MX2020001705A (pt)
WO (1) WO2019043860A1 (pt)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11821374B2 (en) * 2017-06-28 2023-11-21 Nissan Motor Co., Ltd. Internal-combustion engine control method and control device
CN112282943B (zh) * 2020-10-30 2021-08-06 吉林大学 一种基于有效热效率的质调节式发动机的压缩比控制方法
JP2022136514A (ja) * 2021-03-08 2022-09-21 マツダ株式会社 エンジン

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4134658B2 (ja) 2002-09-27 2008-08-20 日産自動車株式会社 レシプロ式可変圧縮比機関
JP2004263562A (ja) * 2003-01-14 2004-09-24 Yanmar Co Ltd 予混合圧縮自着火式内燃機関の制御方法
JP3835448B2 (ja) * 2003-10-29 2006-10-18 日産自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
JP4103833B2 (ja) * 2004-03-30 2008-06-18 日産自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
JP2006105095A (ja) * 2004-10-08 2006-04-20 Toyota Motor Corp 可変圧縮比機構を備えた内燃機関
JP4403958B2 (ja) 2004-12-03 2010-01-27 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2006161683A (ja) 2004-12-07 2006-06-22 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp モータ式ポペット弁及びモータ式ポペット弁を用いた内燃機関のegr装置
JP2006220079A (ja) 2005-02-10 2006-08-24 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
JP2010043544A (ja) * 2008-08-08 2010-02-25 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
WO2010061484A1 (ja) * 2008-11-25 2010-06-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
EP2362082B1 (en) * 2008-12-03 2015-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine system control device
JP4816785B2 (ja) * 2009-02-20 2011-11-16 マツダ株式会社 ターボ過給機付きエンジンの制御方法および制御装置
JP4672781B2 (ja) * 2009-03-30 2011-04-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
RU2524157C1 (ru) * 2010-05-24 2014-07-27 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием
JP5668458B2 (ja) * 2010-12-21 2015-02-12 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5472195B2 (ja) * 2011-04-22 2014-04-16 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比機構を備える内燃機関
JP5516503B2 (ja) * 2011-05-19 2014-06-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP6027516B2 (ja) * 2013-10-23 2016-11-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
JP6450587B2 (ja) * 2014-12-25 2019-01-09 ダイハツ工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2016125417A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Also Published As

Publication number Publication date
MX2020001705A (es) 2020-07-14
CN111065805B (zh) 2022-06-24
EP3677761A1 (en) 2020-07-08
EP3677761A4 (en) 2020-09-09
WO2019043860A1 (ja) 2019-03-07
JPWO2019043860A1 (ja) 2020-02-06
US10907552B2 (en) 2021-02-02
US20200386170A1 (en) 2020-12-10
EP3677761B1 (en) 2021-04-07
CN111065805A (zh) 2020-04-24
JP6733824B2 (ja) 2020-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6874889B2 (ja) ウェストゲートバルブの制御方法
US10605183B2 (en) Apparatus and method for controlling low-pressure EGR system
US10060364B2 (en) Controller for internal combustion engine
BR112015016969B1 (pt) Aparelho de controle de motor de combustão interna e método de controle de motor de combustão interna para um motor de combustão interna
BR112020004080A2 (pt) método de controle e dispositivo de controle para motor de combustão interna
JP2015036523A (ja) エンジンの排気還流装置のための故障検出装置
WO2017009962A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5900701B2 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
US8989987B2 (en) Engine control device
BR112015019712B1 (pt) Dispositivo de controle e método de controle para um motor de combustão interna
JP6330836B2 (ja) エンジンの排気装置
JP6573221B2 (ja) エンジンの燃料噴射制御装置
JP6753530B2 (ja) 内燃機関の制御方法および制御装置
US10344684B2 (en) Control device of engine and control method of engine
JP5930126B2 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
JP2009002258A (ja) 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
JP6146095B2 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
JP2007040124A (ja) 内燃機関の動弁装置
WO2019082229A1 (ja) 内燃機関の診断方法及び内燃機関の診断装置
JP2006194115A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2008297983A (ja) 内燃機関の吸気制御装置
JP2009097411A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2008298014A (ja) 内燃機関の吸気制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B09W Correction of the decision to grant [chapter 9.1.4 patent gazette]

Free format text: RETIFICACAO DO PARECER DE DEFERIMENTO PUBLICADO NA RPI2720.