BRPI0711597A2 - dispositivo de detecção de torque de motor - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE DETECçãO DE TORQUE DE MOTOR. Um motor inclui um dispositivo de detecção de velocidade angular (10) para detectar uma velocidade angular de rotação de um virabrequim (11) do motor, um torque gerado pelo dispositivo de detecção de motor para detectar uma variação da amplitude de velocidade angular obtida pelo dispositivo de detecção de velocidade angular (10) como a variação do torque gerado pelo motor. O motor compensa uma quantidade de injeção de combustível pela comparação da amplitude de velocidade angular detectada pelo dispositivo de detecção de velocidade angular com a amplitude de velocidade angular adequada.
Description
"DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TORQUE DE MOTOR"
Fundamentos da Invenção
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a uma técnica de detecção da amplitude de velocidade angular de uma rotação de motor proporcional a um torque gerado por um motor e compensando uma quantidade de consumo de combustível.
Técnica Relacionada
De forma convencional, em um controle de quantidade de injeção do motor, vários sensores (para uma temperatura de gás de exaustão, um fluxo de ar ou similar) foram utilizados para OBD (uma falha no dispositivo de controle de gás de exaustão). A compensação da degradação de quantidade de injeção para tempo do motor pode ser realizada em apenas um caso limitado tal como durante um tempo inativo do motor.
Por exemplo, JP2004-108160 descreve um motor que corrige as variações nos motores de cilindro respectivos além de realizar uma injeção de combustível adequada e uma operação de abertura de válvula durante a operação normal exceto quando em inatividade.
Sumário da Invenção
No entanto, a quantidade de consumo de combustível deve ser adequada a um torque real. De forma convencional, não existe qualquer dispositivo para detectar o torque gerado por um motor durante a operação do motor exceto pela instalação de um dispositivo de medição especial independentemente de se o motor utiliza gasolina ou diesel.
Conseqüentemente, perdas são acumuladas, tal como mudanças temporais de uma energia declarada ou perdas de energia desperdiçadas deterioradas conforme os valores deteriorados das medições do gás de exaustão numa base comercial e na medição do gás de exaustão.
Especialmente, em uma construção para controlar uma quantidade real de injeção como representada por um sistema de injeção de combustível com conduto comum, a quantidade de injeção inicialmente estabelecida e a quantidade real de injeção são dissociadas, causando, dessa forma, problemas tal como mudança de desempenho, devido à mudança temporal, tal como desperdício de componentes de máquina tal como uma bomba, um injetor e um bocal, ou aderência de carbono. Para se solucionar esses problemas, os aumentos no custo tal como a fixação de um sensor de fumaça para se obter retorno são as principais questões.
Conseqüentemente, o problema a ser solucionado é a prevenção da mudança de desempenho do motor pela detecção do torque gerado pelo motor e pela realização da injeção adequada de combustível utilizando-se o torque gerado pelo motor.
O problema a ser solucionado pela presente invenção é como mencionado acima. Um meio para se solucionar o problema será descrito.
Um dispositivo de detecção de torque de motor da presente invenção compreende um dispositivo de detecção de velocidade angular para detecção de uma velocidade angular de rotação de um virabrequim de um motor, o dito dispositivo de detecção de velocidade angular detectando uma variação da amplitude de velocidade angular obtida pelo dispositivo de detecção de velocidade angular como a variação do torque gerado pelo motor.
Na presente invenção, a amplitude de velocidade angular é uma amplitude de velocidade angular relativa para uma velocidade angular média ou um valor absoluto da amplitude de velocidade angular. Na presente invenção, a amplitude da velocidade angular é apenas uma amplitude de velocidade angular maior do que a velocidade angular média.
Na presente invenção, a amplitude de velocidade angular é uma amplitude de velocidade angular de rotação do motor na direção do ângulo de rotação do motor, ou a amplitude de velocidade angular de rotação do motor com relação ao tempo.
Um motor da presente invenção compreende um dispositivo de detecção de carga para detectar uma carga do motor, um dispositivo de detecção de número de rotações para detecção do número de rotações do motor; um mapa de quantidade de injeção para calcular a quantidade de injeção de combustível com base na carga pelo dispositivo de detecção de carga e o número de rotações pelo dispositivo de detecção de número de rotações, um mapa da amplitude de velocidade angular que representa uma amplitude da velocidade angular presumida que é definida pelo número de rotações detectado pelo dispositivo de detecção de número de rotações e pela quantidade de injeção calculada utilizando-se o mapa de quantidade de injeção e um dispositivo de compensação de quantidade de injeção para compensar o mapa de quantidade de injeção pela comparação da amplitude de velocidade angular detectada pelo dispositivo de detecção de torque de motor com a amplitude de velocidade angular presumida determinada utilizando-se o mapa de amplitude de velocidade angular.
O motor da presente invenção compreende um dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro incluindo uma pluralidade de cilindros, o dispositivo de detecção de velocidade angular e o mapa de injeção nos cilindros respectivos, onde o dispositivo de compensação de torque da diferença de cilindro compensa o mapa de quantidade de injeção de outros cilindros de modo a conformar a amplitude de velocidade angular detectada pelo dispositivo de detecção de velocidade angular de um cilindro com a amplitude de velocidade angular detectada pelo dispositivo de detecção de velocidade angular de outro cilindro.
0 motor da presente invenção compreende um dispositivo de detecção de temperatura de gás de exaustão para detectar a temperatura do gás de exaustão, um dispositivo de confirmação de valor de compensação de quantidade de injeção, onde avalia que o mapa de quantidade de injeção compensado pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro é normal se a temperatura do gás de exaustão detectada pelo dispositivo de detecção de temperatura de gás de exaustão estiver dentro da área prescrita, e avalia que o mapa de quantidade de injeção é anormal se a temperatura do gás de exaustão estiver além da área prescrita.
O motor da presente invenção compreende um dispositivo de sobre-alimentação, um dispositivo de detecção de pressão de dispositivo de sobre-alimentação para detectar a pressão de dispositivo de sobre-alimentação do dispositivo de sobre-alimentação e um dispositivo de conformação do valor de compensação de quantidade de injeção, onde avalia que o mapa de quantidade de injeção compensado pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro é normal se a pressão do dispositivo de sobre-alimentação detectada pelo dispositivo de detecção de pressão de dispositivo de sobre-alimentação estiver dentro da área prescrita, e avalia que o mapa de quantidade de injeção é anormal se a pressão do dispositivo de sobre- alimentação estiver além da área prescrita.
0 motor da presente invenção compreende um dispositivo de sobre-alimentação, um dispositivo de detecção de número de rotações turbo para detectar o número de rotações da turbina do dispositivo de sobre-alimentação e um dispositivo de conformação do valor de compensação de quantidade de injeção, onde avalia que o mapa de quantidade de injeção compensado pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro é normal se o número de rotações turbo detectado pelo dispositivo de detecção de número de rotações turbo estiver dentro da área prescrita, e avalia que o mapa de quantidade de injeção é anormal se a pressão do dispositivo de sobre-alimentação estiver além da área prescrita.
O motor da presente invenção compreende um dispositivo de aviso, onde emite um aviso para um operador se o mapa de quantidade de injeção for compensado pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro, ou se o dispositivo de conformação de valor de compensação de quantidade de injeção avaliar que o mapa de quantidade de injeção é anormal.
O motor da presente invenção compreende um dispositivo de cancelamento de compensação, onde cancela o dispositivo de compensação de quantidade de injeção pela manipulação do operador.
O motor da presente invenção compreende o dispositivo de cancelamento de compensação, onde a compensação do mapa de quantidade de injeção pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro pode ser cancelada pela manipulação do operador.
A presente invenção ilustra os efeitos a seguir.
Na presente invenção, a amplitude de velocidade angular da rotação do motor é proporcional ao torque gerado pelo motor, detectando, dessa forma, facilmente o torque real gerado pelo motor em tempo real com uma construção simples.
Além disso, na presente invenção, no caso do motor incluindo uma pluralidade de motores de cilindro, outros motores de cilindro podem ser comparados com as amplitudes de velocidade angular um com o outro, aperfeiçoando, assim, uma versatilidade geral enquanto mede e calcula as amplitudes de velocidade angular.
Adicionalmente, na presente invenção, uma amplitude estável possuindo baixo impacto de mudança de detonação no ponto morto inferior pode ser alcançada, detectando, assim, com maior precisão, o torque gerado pelo motor.
Na presente invenção, as amplitudes de velocidade angular podem ser facilmente medidas.
Na presente invenção, o combustível pode ser injetado de forma adequada independentemente da mudança temporal dos equipamentos, impedindo, assim, a degradação do desempenho do motor e alcançando um percurso estável e eficiente.
Na presente invenção, as respectivas diferenças de motor de cilindro pela força de reação do torque podem ser reduzidas, minimizando, assim, uma vibração pela ignição do motor.
Na presente invenção, uma confiabilidade de compensação para a quantidade de injeção pode ser aperfeiçoada pela confirmação da temperatura de gás de exaustão após a compensação da quantidade de injeção.
Na presente invenção, a confiabilidade da compensação para quantidade de injeção pode ser aperfeiçoada pela confirmação da elevação da pressão depois da compensação para a quantidade de injeção.
Na presente invenção, a confiabilidade de compensação para a quantidade de injeção pode ser aperfeiçoada pela confirmação do número de rotações turbo depois da compensação para a quantidade de injeção.
Na presente invenção, um operador pode reconhecer que a quantidade de injeção é compensada e que a quantidade de injeção é adequadamente compensada, de forma que a operabilidade do motor pode ser aperfeiçoada.
Na presente invenção, um operador pode cancelar a compensação da quantidade de injeção, de forma que a operabilidade do motor possa ser aperfeiçoada.
Breve Descrição dos Desenhos
A figura 1 é um diagrama ilustrando uma construção de um sensor de velocidade angular de acordo com a presente invenção;
A figura 2 é um gráfico da velocidade angular de uma rotação de motor na direção do ângulo de rotação do motor;
A figura 3 é um gráfico de uma mudança temporal na velocidade angular da rotação do motor;
A figura 4 é um diagrama ilustrando uma construção de um sistema de injeção de combustível com conduto comum de acordo com uma modalidade da presente invenção;
A figura 5 é um diagrama de mapeamento ilustrando uma quantidade de consumo de combustível calculado pelo número de rotação do motor e um orifício de entrada de aceleração;
A figura 6 é um diagrama de mapeamento ilustrando uma amplitude de velocidade angular de rotação do motor derivada pelo número de rotações do motor e pela quantidade de consumo de combustível;
A figura 7 é um gráfico ilustrando a velocidade angular de rotação do motor com o aumento do torque;
A figura 8 é um fluxograma de um controle de compensação de quantidade de injeção;
A figura 9 é um gráfico ilustrando a velocidade angular de rotação do motor com variações dos torques nas diferenças de motor de cilindro;
A figura 10 é um fluxograma de um controle de compensação de torque da diferença de motor de cilindro;
A figura 11 é um fluxograma de um controle de confirmação da compensação de quantidade de injeção.
Explicação das Referências Numéricas
10 - dispositivo de detecção de velocidade angular;
11 - virabrequim
Descrição Detalhada da Invenção
Uma modalidade da invenção será descrita.
A figura 1 é um diagrama ilustrando uma construção de um sensor de velocidade angular de acordo com a presente invenção. A figura 2 é um gráfico da velocidade angular de uma rotação de motor na direção do ângulo da rotação do motor. A figura 3 é um gráfico de uma mudança temporal na velocidade angular de uma rotação de motor.
A figura 4 é um diagrama ilustrando uma construção de um sistema de injeção de combustível com conduto comum de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 5 é um diagrama de mapeamento ilustrando uma quantidade de consumo de combustível calculada pelo número de rotações do motor e um orifício de entrada de aceleração. A figura 6 é um diagrama de mapeamento ilustrando uma amplitude de velocidade angular de rotação do motor derivada pelo número de rotações do motor e quantidade de consumo de combustível.
A figura 7 é um gráfico ilustrando a velocidade angular de rotação do motor com o aumento do torque. A figura 8 é um fluxograma de um controle de compensação de quantidade de injeção. A figura 9 é um gráfico ilustrando a velocidade angular de rotação do motor com variações de torques nas diferenças de motor de cilindro.
A figura 10 é um fluxograma de um controle de compensação de torque de diferença de motor de cilindro.
A figura 11 é um fluxograma de um controle de confirmação de compensação de quantidade de injeção.
Uma amplitude de velocidade angular de uma rotação do motor servindo como um componente chave da presente invenção será descrita. Uma característica da presente invenção é detectar um torque gerado pelo motor que não foi medido até agora, utilizando a amplitude de velocidade angular da rotação do motor. De início, a amplitude de velocidade angular da rotação do motor será descrita em detalhes e, a seguir, o dispositivo de detecção de torque utilizando a amplitude de velocidade angular de rotação do motor será descrito. Adicionalmente, um controle de compensação de quantidade de injeção e um dispositivo de compensação de torque de diferença de motor de cilindro em um sistema de injeção de combustível com conduto comum, com o dispositivo de detecção de torque serão descritos.
Com referência à figura 1, o sensor de velocidade angular para medir a velocidade angular de rotação do motor será descrito em detalhes. Como ilustrado na figura 1, um sensor de velocidade angular 10 é um sensor para detectar dois sinais utilizando um sensor de pulso 13. Um pulsar 12 é fixado de forma integral e rotativa em um virabrequim 11 do motor (não ilustrado). Dentes (pulsos) 12a são formados em intervalos especificados em torno do pulsar 12. Uma engrenagem pode ser utilizada como o pulsar 12 e uma placa circular com poros ou fendas fornecidos por ângulo determinado ou similar pode ser utilizada como o pulsar 12.
O sensor de pulso 13 pode ser constituído de um sensor adjacente, um sensor magnético e um sensor ótico (um foto interruptor) ou similar. 0 sensor de velocidade angular 10 é fornecido de forma perpendicular ao virabrequim 11. 0 sensor de velocidade angular 10 pode medir a saída dos pulsos 12a a partir do pulsar 12. 0 sinal do sensor de velocidade angular 10 é ramificado em dois sinais, um dos quais é enviado como um eixo Xeo outro dos quais é enviado como um eixo geométrico Y através de um conversor F/V (conversor de freqüência/voltagem) 14.
Devido à construção acima, o sensor de velocidade angular 10 envia números de rotação de motor, isso é, o ângulo de manivela θ (os números de pulsos 12a) para o eixo X, independentemente do tempo e por outro lado, o sensor de velocidade angular 10 envia o número de pulsos por hora, isso é, a velocidade angular ω para o eixo Y.
Incidentalmente, na presente invenção, um erro de medição observado entre dois sinais é impedido pela saída de dois sinais (o ângulo de manivela Gea velocidade angular da manivela ω) do sensor de velocidade angular 10.
A seguir, com referência à figura 2, o ângulo de manivela Gea velocidade angular de manivela ω serão descritos em detalhes. A figura 2 ilustra o resultado da medição do sensor de velocidade angular mencionado acima 10. Em outras palavras, o eixo Xeo ângulo de manivela θ e o eixo Y é a velocidade angular de manivela ω. Como será compreendido pela figura 2, a amplitude de velocidade angular ω é uma amplitude em forma de onda na direção do ângulo de manivela Θ.
A amplitude em forma de onda da figura 2 ilustra um motor de quatro ciclos e quatro cilindros, no qual quatro tempos de explosões ocorrem enquanto o virabrequim 11 é girado duas vezes (720 ). O número 1 (#1) na figura 2 ilustra um ponto de explosão no primeiro cilindro e o número 2 ilustra o ponto de explosão no segundo cilindro, respectivamente.
Adicionalmente, uma linha de corrente no centro da amplitude de forma de onda ilustra um valor médio da velocidade angular de manivela ω, isso é, um número médio de rotações do motor. O ponto de retorno acima da amplitude de forma de onda ilustra o BDC (ponto morto inferior) e o ponto de retorno abaixo da amplitude de forma de onda ilustra o TDC (ponto morto superior). Em outras palavras, será compreendido que o virabrequim 11 acelera a velocidade angular do TDC para o BDC pelas explosões e desacelera a velocidade angular do BDC para o TDC, dessa forma, repetindo as rotações mencionadas acima.
Aqui, é compreendido que à medida que uma carga é aumentada no mesmo número de rotações, uma amplitude coL da velocidade angular de manivela ω está aumentando,de forma que a carga assim como a amplitude a>L variem de forma similar, em outras palavras, a carga é proporcional à amplitude ídL. Mais especificamente, se o número de rotações for igual, a amplitude de velocidade de ângulo de manivela coL ilustra um valor resultante de uma perda de fricção momentânea, isso é, uma saída do motor real. Em outras palavras, a amplitude a>L da velocidade angular da manivela ω é proporcional ao torque gerado pelo motor.
Adicionalmente, o lado superior e o lado inferior do valor médio de velocidade angular na velocidade angular de manivela ω são descritos separadamente. 0 lado superior (lado BDC) ilustra o torque real gerado pelo motor como o valor resultante após a explosão.
Por outro lado, visto que o lado inferior (lado TDC) ilustra um estado de explosão, a amplitude de velocidade angular coL no lado inferior (lado TDC) é determinada por um estado de combustão. Em outras palavras, o lado inferior (lado TDC) da amplitude de velocidade angular cdL ilustra a mudança no estado de combustão variado pelo aumento e redução de fatores externos, por exemplo, um índice de cetano no combustível .
Porque se o motor 100 estiver girando em números de rotação estáveis, o ângulo de manivela ilustra um valor constante contra o tempo, a velocidade angular da manivela ω do ângulo de manivela pode ser representada contra o tempo t. Na figura 3, o eixo X é o eixo temporal t e o eixo Y é o número de pulso, isso é, a velocidade angular ω.
Dessa forma, visto que a amplitude de velocidade angular de rotação do motor é proporcional ao torque gerado pelo motor, o torque real gerado pelo motor com a perda de fricção de acordo com a quantidade explodida pode ser detectado em tempo real pela medição da presente amplitude de velocidade angular de manivela e pela comparação da mesma com, por exemplo, a amplitude de velocidade angular padrão adequada e configurada inicialmente. Nesse caso, o torque gerado pelo motor pode ser detectado pela percepção do lado superior do número médio de rotações na amplitude de velocidade angular da rotação do motor.
Visto que o lado inferior do número médio de rotações na amplitude de velocidade angular da rotação do motor representa o estado de combustão, a mudança do indice de cetano pode ser detectada pela medição da presente amplitude de velocidade angular de manivela e pela comparação da mesma, por exemplo, com a amplitude de velocidade angular padrão do indice de cetano inicialmente configurada. A pressão de injeção/quantidade de injeção/tempo de injeção são compensados de forma ideal de acordo com a mudança no indice de cetano, minimizando, assim, a mudança de desempenho do motor e a mudança do gás de exaustão.
Doravante, no motor a diesel de quatro tempos e quatro cilindros equipado com o sistema de injeção de combustível com conduto comum, um controle de compensação da injeção de combustível utilizando o dispositivo de detecção de torque de motor será descrito.
Com referência à figura 4, uma construção de um sistema de injeção de combustível com conduto comum 50 equipada com o dispositivo de detecção de torque da presente invenção será brevemente descrita.
Como ilustrado na figura 4, um sistema de injeção de combustível com conduto comum 50 é, por exemplo, um sistema para injeção de combustível no motor a diesel 51. Mais especificamente, o sistema de injeção de combustível com conduto comum 50 inclui um conduto comum 52 que acumula o combustível, injetores 53a, 53b, 53c e 53d que injetam o combustível dentro de cilindros respectivos, uma bomba de suprimento 54 e uma unidade de controle de motor (doravante, referido como ECU) 70. O conduto comum 52 é um dispositivo que acumula um combustível de alta pressão para suprir com o injetor 53. 0 conduto comum 52 é conectado a uma saida da bomba de suprimento 54 que transporta o combustível de alta pressão através de uma tubulação de combustível (uma passagem de combustível de alta pressão) 55, de modo a acumular uma pressão do conduto comum equivalente a uma pressão de injeção de combustível.
Um combustível que vazou a partir do injetor 53 é restaurado a um tanque de combustível 57 através de uma tubulação de vazamento (uma passagem de refluxo de combustível) 56.
Um limitador de pressão 59 é fixado a uma tubulação de alívio (uma passagem de refluxo de combustível) 58 do conduto comum 52 para o tanqüe de combustível 57. O limitador de pressão 59 é uma válvula de segurança de pressão, que é aberta quando a pressão do combustível no conduto comum 52 é superior a uma pressão de delimitação, reduzindo, assim, a pressão de combustível no conduto comum 52 até menos que a pressão de delimitação.
O injetor 53, que é carregado com cilindros respectivos do motor 51, injeta e supre o combustível com os respectivos cilindros. 0 injetor 53 é conectado à extremidade a jusante de uma pluralidade de tubos ramificados a partir do conduto comum 52. 0 injetor 53 carrega um bocal de injeção de combustível que injeta e supre o combustível de alta pressão acumulado no conduto comum 52 com os, respectivos cilindros além de válvulas solenóides para elevar o controle de uma agulha acomodada no bocal de injeção de combustível e/ou similar.
Na válvula solenóide do injetor 53, um tempo de injeção e a quantidade de injeção são controlados por um sinal de válvula de abertura de injetor transmitido a partir da ECU 70. O combustível de alta pressão é injetado e suprido com o cilindro quando o sinal de válvula de abertura de injetor é transmitido par a válvula solenóide, e a injeção do combustível é interrompida quando o sinal de válvula de abertura de injetor não é transmitido para a válvula solenóide.
A bomba de suprimento 54 é uma bomba de combustível que transporta o combustível de alta pressão para o conduto comum 52. A bomba de suprimento 54 carrega uma bomba de alimentação e uma bomba de alta pressão. A bomba de alimentação passa o combustível no tanque de combustível 57 para dentro da bomba de suprimento 54. A bomba de alta pressão comprime o combustível absorvido pela bomba de alimentação a uma alta pressão e transporta o mesmo para o conduto comum 52. A bomba de alimentação e a bomba de alta pressão são acionadas por um eixo de carne comum 60. O eixo de carne 60 é acionado de forma rotativa por um virabrequim 61 do motor 51 ou similar.
Na ECU 70 como o dispositivo de controle, um programa e um mapa ou similar são memorizados de forma preliminar e vários processamentos aritméticos são realizados com base nos sinais transmitidos a partir dos sensores ou similares. Um sensor de orifício de entrada de aceleração 71, um sensor de número de rotações 72 e um sensor de pressão de conduto comum 73 são conectados à ECU 70 como sensores para detecção de uma condição operacional de um veículo ou similar. O sensor de orifício de entrada de aceleração 71 detecta o orifício de entrada de aceleração como um dispositivo de detecção de carga. O sensor de número de rotações 72 detecta o número de rotações do motor. O sensor de pressão de conduto comum 73 detecta a pressão do conduto comum. O sensor de número de rotações 72 também serve como o dispositivo de detecção de velocidade angular de manivela 10 para detecção da velocidade angular da manivela do motor 51.
Um dispositivo de sobre-alimentação (um turbo) 62 é fornecido no motor, e um sensor de aumento 75 para detecção da elevação da pressão é fornecido na passagem conectada de forma operacional com uma tubulação de entrada do dispositivo de sobre-alimentação 62. Um sensor de temperatura de gás de exaustão 73 é disposto como um dispositivo de detecção de temperatura de gás de exaustão na passagem conectada de forma operacional a partir de uma tubulação de exaustão para o dispositivo de sobre- alimentação 62. Um sensor de número de rotações turbo 74 como um dispositivo de detecção de número de rotações da turbina é fornecido perto do eixo rotativo da turbina no dispositivo de sobre-alimentação 62. Todos os dispositivos de detecção são conectados à ECU 70.
Com referência à figura 5, um mapa de quantidade de injeção 80 é memorizado de forma preliminar na ECU 70, de modo a calcular a quantidade de injeção com base na carga e número de rotações. O mapa de quantidade de injeção 80 é um mapa no qual a escala horizontal é representada como o número de rotações do motor r e a escala longitudinal é representada como o orifício de entrada de aceleração A. O mapa de quantidade de injeção 80 é definido em cada cilindro. As células respectivas do mapa de quantidade de injeção 80 são continuamente formadas pelo número de rotações do motor r em uma determinada área e o orifício de entrada de aceleração A na área determinada. As células respectivas do mapa de quantidade de injeção 80 ilustram uma quantidade de injeção Q equivalente orifício de entrada de aceleração pelo sensor acelerador 71 e o número de rotações do motor detectado pelo sensor de número de rotações 72. A ECU 70 calcula um tempo de válvula de abertura t dos injetores 53 dos respectivos cilindros de acordo com as pressões do conduto comum detectadas pelo sensor de pressão de conduto comum 73 de modo a injetar a quantidade de injeção Q.
Tipicamente, no mapa de quantidade de injeção 80 uma configuração inicial é memorizada com base no injetor 53 no padrão de fábrica dos produtos. Na presente modalidade, o mapa de quantidade de injeção 80 é compensado pelo controle de compensação de quantidade de injeção e controle de compensação de torque de diferença de cilindro a seguir.
Com referência à figura 6, um mapa de amplitude de velocidade angular 90, que ilustra uma amplitude de velocidade angular presumida oL representada pelo número de rotações e quantidade de injeção, é preliminarmente memorizado na ECU 70. O mapa de amplitude de velocidade angular 90 é um mapa no qual a escala horizontal é representada como o número de rotações de motor r e a escala longitudinal é representada como a quantidade de injeção Q. As respectivas células do mapa de amplitude de velocidade angular 90 são formadas continuamente pelo número de rotações de motor r em uma área prescrita e a quantidade de injeção Q na área prescrita. Em outras palavras, as respectivas células do mapa de amplitude de velocidade angular 90 ilustra a amplitude de velocidade angular moderada obtida a partir do número de rotações de motor r e da quantidade de injeção Q, isso é, a presumida amplitude de velocidade angular considerada cdL. O mapa de amplitude de velocidade angular 90 é baseado em um valor adequado calibrado por um motor principal ou similar.
A figura 7 ilustra uma relação entre o ângulo de manivela Gea velocidade angular da manivela ω do motor a diesel de quatro tempos e quatro cilindros equipado com o sistema de injeção de combustível com conduto comum 50.
Com referência à figura 7, por exemplo, a velocidade angular presente ω (uma amplitude ωη representada por uma linha contínua na figura 7) possui uma amplitude maior do que a velocidade angular presumida ω (uma amplitude oL representada por linhas pontilhadas na figura 7). Em outras palavras, o torque maior do que o torque adequado é na verdade gerado. Isso, por exemplo, se deve à deterioração do injetor 53.
Nesse caso, o mapa de quantidade de injeção 80 é compensado pelo controle de compensação de quantidade de injeção como descrito abaixo de modo a calcular a quantidade adequada de injeção.
A figura 8 ilustra um breve fluxograma do controle de compensação de quantidade de injeção.
Primeiro, a ECU 70 calcula uma amplitude de velocidade angular adequada coL utilizando o mapa de amplitude de velocidade angular 90 com base na presente quantidade de injeção Qn e no número de rotações de motor rn (etapa SUO). A ECU 70 mede a presente amplitude de velocidade angular ωη utilizando o sensor de número de rotações 72 (etapa S120).
A ECU 70 calcula um D(D=(ωn-ωL) de forma a comparar ωL com ωη. Adicionalmente, a ECU 70 avalia que o torque gerado pelo motor excede em muito o torque adequado se D for maior que o valor predeterminado coa (etapa S140), e compensa o mapa de quantidade de injeção 80 de modo a reduzir Q (etapa S150).
Enquanto isso, a ECU 70 avalia que o torque real está muito abaixo do torque adequado se D for inferior ao valor predeterminado para roa (etapa S160) e compensa o mapa de quantidade de injeção 80 de modo a aumentar Q (etapa S170).
Na compensação para o mapa de quantidade de injeção 80 pelo controle de compensação de quantidade de injeção mencionado acima (etapas S150 e S170), o método de compensação especifico de acordo com a presente modalidade não é especialmente limitado. Por exemplo, a área de compensação inclui o aumento (ou redução) de Q em toda a área do mapa de quantidade de injeção 80, aumentando (ou diminuindo) apenas o Q na fila do número de rotações rn que agora precisa ser transcrito, ou aumentando (ou reduzindo) apenas o Q no bloco que agora precisa ser transcrito ou similar. Por outro lado, o método de compensação inclui o aumento (ou redução) de Q apenas na razão predeterminada ou o aumento (ou redução) de Q de modo a transferir o mesmo na faixa de uma célula ou similar.
De acordo, o torque real gerado pelo motor pode ser calculado pela medição da amplitude de velocidade angular da rotação do motor e pela comparação da mesma com a amplitude de velocidade angular adequada. O motor sem a variação de torque pode ser realizado independentemente da deterioração interanual do dispositivo.
A figura 9 ilustra uma relação entre o ângulo de manivela Gea velocidade angular de manivela ω do motor a diesel de quatro tempos e quatro cilindros equipado com o sistema de injeção de combustível com conduto comum.
Com referência à figura 9, por exemplo, a velocidade angular cor do primeiro cilindro possui uma amplitude maior do que a velocidade angular ωη do terceiro cilindro. Em outras palavras, diferentes torques são gerados entre os cilindros. Isso é devido à variação dos injetores 53 dos respectivos cilindros. Nesse caso, o mapa de quantidade de injeção 80 dos cilindros respectivos é compensado pelo controle de compensação de torque de diferença como descrito abaixo de forma a realizar o torque homogêneo em cada cilindro.
A figura 10 ilustra um fluxograma breve do controle de compensação de torque de diferença de cilindro.
Primeiro, a ECU 70 determina um cilindro padrão (etapa S210) . A ECU 70 mede a amplitude de velocidade angular presente cor do cilindro padrão (# r) (etapa S220).
A seguir, a ECU 70 mede a amplitude de velocidade angular con do cilindro (# n) que precisa de compensação (etapa S230). A ECU 70 compensa a quantidade de injeção Q do mapa de quantidade de injeção 80 no cilindro (# n) que precisa de compensação de forma que corresponda à fórmula de (or=(Dn (etapa S240). Na presente modalidade, a compensação do mapa de quantidade de injeção 80 não é especialmente limitada. Visto que se a quantidade de injeção Q está aumentando, con está aumentando e se a quantidade de injeção Q estiver diminuindo, con está diminuindo, a compensação pode ser igual ao controle de compensação de quantidade de injeção mencionada acima.
Incidentalmente, a ECU 70 realiza os processos de S230 e S240 não para o cilindro padrão (# r), mas para todos os cilindros restantes.
De acordo, a variação dos torques gerados pelos respectivos cilindros pode ser reduzida em conformidade com a amplitude de velocidade angular do cilindro padrão com relação à dos outros cilindros, minimizando, assim, a vibração pela explosão.
Adicionalmente, o motor sem deterioração interanual do sistema de injeção em todas as áreas de percurso, isso é, a degradação de desempenho pode ser realizada pela combinação do controle de compensação de torque de diferença de cilindro com o controle de compensação de quantidade de injeção descrito acima.
A figura 11 ilustra um fluxograma breve do controle de confirmação de compensação de quantidade de injeção da modalidade de acordo com a presente invenção.
Com referência à figura 11, o controle de confirmação de compensação de quantidade de injeção é um controle de modo a confirmar a confiabilidade da quantidade de injeção Q compensada utilizando-se o controle de compensação de quantidade de injeção ou controle de compensação de torque de diferença de cilindro, com base em uma intenção do operador, na elevação da pressão, temperatura de gás de exaustão ou números de rotação turbo.
A ECU 70 confirma para o operador se o operador realiza a compensação ou não depois do mapa de quantidade de injeção 80 ser compensado pelo controle de compensação de quantidade de injeção (SlOO) ou o controle de compensação de torque de diferença de cilindro (S200) (Etapa, S310). Se o operador selecionar o cancelamento de compensação, a ECU 70 retorna o mapa de quantidade de injeção 80 para o valor padrão (Etapa, S380).
A ECU 70 emite um aviso para realizar a compensação para o operador (Etapa, S320) e conduz a injeção de combustível com base no mapa de quantidade de injeção compensado 80 (Etapa, S330).
A ECU 70 confirma se a elevação da pressão P do motor que conduziu a injeção de combustível com base no mapa de quantidade de injeção compensado 80 está dentro da área prescrita (Pa<P<Pb) ou não (Etapa, S340). A ECU 70 avalia que a compensação é normal se a elevação da pressão P estiver dentro da área prescrita. A ECU 70 avalia que a compensação é anormal se a elevação da pressão P estiver além da área prescrita e emitir o comando para o operador (Etapa, S370).
A ECU 70 confirma se a temperatura do gás de exaustão T do motor que conduziu a injeção de combustível com base no mapa de quantidade de injeção compensada 80 está dentro da área prescrita (TaCTCTb) ou não (Etapa, S350). A ECU 70 avalia que a compensação é normal se a temperatura do gás de exaustão T estiver dentro da área prescrita. A ECU 70 avalia que a compensação é anormal se a temperatura do gás de exaustão T estiver além da área prescrita e emite o comando para o operador (Etapa, S370).
A ECU 70 confirma se o número de rotações turbo r do motor que conduziu a injeção de combustível com base no mapa de quantidade de injeção compensada 80 está dentro da área prescrita (Ra<r<rb) ou não (Etapa, S360). A ECU 70 avalia que a compensação é normal se o número de rotações turbo r está dentro da área prescrita. A ECU 70 avalia que essa compensação é anormal se o número de rotações turbo r está além da área prescrita e emite o comando para o operador (Etapa, S370).
Se a ECU 70 avaliar que o motor é anormal (etapa, S370), o mesmo retorna o mapa de quantidade de injeção 80 para o valor padrão (etapa, S380).
Incidentalmente, na presente modalidade, o dispositivo de aviso (S320, S370) não é especialmente limitado desde que o operador possa confirmar o mesmo. O método de retorno de mapa de quantidade de injeção para o valor padrão inclui o retorno do mesmo para o valor padrão no padrão de fábrica ou o retorno do mesmo para o valor padrão durante a iniciação do presente motor ou similar. O método não é especialmente limitado na presente modalidade. Nem todas as S340, S350 e S360 precisam ser confirmadas visto que podem ser omitidas de acordo com a configuração do motor (por exemplo, o motor sem o dispositivo turbo) aplicado à presente modalidade.
Conseqüentemente, o operador pode avaliar se a compensação deve ser realizada ou não, qualquer momento em que o mapa de quantidade de injeção 80 é compensado, impedindo, assim, a compensação da quantidade de injeção sem uma tentativa por parte do operador. O operador pode confirmar que a compensação seja realizada, a qualquer momento em que o mapa de quantidade de injeção 80 é compensado, aperfeiçoando, assim, o desempenho da operação do motor.
A ECU 7 0 mede a temperatura do gás de exaustão, a elevação da pressão ou os números de rotação turbo do motor após a compensação do mapa de quantidade de injeção 80 e avalia se estão dentro da área prescrita, julgando, assim, se o motor está em uma condição normal ou não. De acordo, a operação falsa do motor pode ser impedida mesmo se a compensação do mapa de quantidade de injeção 80 não for normalmente realizada devido à operação falsa da ECU 70 ou similar.
Aplicabilidade Industrial
A presente invenção está disponível no motor a diesel com conduto comum.
Claims (11)
1. Dispositivo de detecção de torque de motor, compreendendo: um dispositivo de detecção de velocidade angular para detecção da velocidade angular de rotação do virabrequim do motor; onde detecta uma variação da amplitude de velocidade angular obtida pelo dispositivo de detecção de velocidade angular como a variação do torque gerado pelo motor.
2. Dispositivo de detecção de torque de motor, de acordo com a reivindicação 1, no qual a amplitude de velocidade angular é uma amplitude de velocidade angular relativa para uma velocidade angular média ou o valor absoluto da amplitude de velocidade angular.
3. Dispositivo de detecção de torque de motor, de acordo com a reivindicação 1, no qual a amplitude de velocidade angular é apenas uma amplitude de velocidade angular maior do que a velocidade angular média.
4. Dispositivo de detecção de torque de motor, de acordo com a reivindicação 1, no qual a amplitude de velocidade angular é uma amplitude de velocidade angular de rotação do motor na direção do ângulo de rotação do motor, ou a amplitude de velocidade angular de rotação do motor com relação ao tempo.
5. Motor, compreendendo o dispositivo de detecção de torque de motor, conforme qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, compreendendo: um dispositivo de detecção de carga para detectar uma carga de motor; um dispositivo de detecção de número de rotações para detectar o número de rotações do motor; um mapa de quantidade de injeção para calcular uma quantidade de injeção de combustível com base na carga pelo dispositivo de detecção de carga e o número de rotações pelo dispositivo de detecção de número de rotações; um mapa de amplitude de velocidade angular que representa uma amplitude de velocidade angular presumida que é definida pelo número de rotações detectado pelo dispositivo de detecção de número de rotações e pela quantidade de injeção calculada utilizando o mapa de quantidade de injeção; e um dispositivo de compensação de quantidade de injeção para compensar o mapa de quantidade de injeção pela comparação da amplitude de velocidade angular detectada pelo dispositivo de detecção de torque de motor com a presumida amplitude de velocidade angular determinada utilizando-se o mapa de amplitude de velocidade angular.
6. Motor, de acordo com a reivindicação 5, compreendendo: um dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro incluindo uma pluralidade de cilindros, o dispositivo de detecção de velocidade angular e o mapa de injeção nos cilindros respectivos, onde o dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro compensa o mapa de quantidade de injeção de outros cilindros de modo a conformar a amplitude de velocidade angular detectada pelo dispositivo de detecção de velocidade angular de um cilindro com amplitude de velocidade angular detectada pelo dispositivo de detecção de velocidade angular de outro cilindro.
7. Motor, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, compreendendo: um dispositivo de detecção de temperatura de gás de exaustão para detectar a temperatura de gás de exaustão; e um dispositivo de confirmação de valor de compensação de quantidade de injeção, onde avalia que o mapa de quantidade de injeção compensado pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro é normal se a temperatura do gás de exaustão detectada pelo dispositivo de detecção de temperatura de gás de exaustão estiver dentro da área prescrita, e avalia que o mapa de quantidade de injeção é anormal se a temperatura do gás de exaustão estiver além da área prescrita.
8. Motor, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, compreendendo: um dispositivo de sobre-alimentação; um dispositivo de detecção de pressão de dispositivo de sobre-alimentação para detectar a pressão do dispositivo de sobre-alimentação do dispositivo de sobre- alimentação; e um dispositivo de conformação ao valor de compensação de quantidade de injeção, onde avalia que o mapa de quantidade de injeção compensado pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro é normal se a pressão de dispositivo de sobre-alimentação detectada pelo dispositivo de detecção de pressão de dispositivo de sobre-alimentação estiver dentro da área prescrita, e avalia que o mapa de quantidade de injeção é anormal se a pressão do dispositivo de sobre-alimentação estiver além da área prescrita.
9. Motor, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, compreendendo: um dispositivo de sobre-alimentação; um dispositivo de detecção de número de rotações turbo para detectar o número de rotações da turbina do dispositivo de sobre-alimentação; e um dispositivo de conformação ao valor de compensação de quantidade de injeção, onde avalia que o mapa de quantidade de injeção compensado pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro é normal se o número de rotações turbo detectadas pelo dispositivo de detecção de número de rotações turbo estiver dentro da párea prescrita, e avalia que o mapa de quantidade de injeção é anormal se a pressão de dispositivo de sobre- alimentação estiver além da área prescrita.
10. Motor, de acordo com as reivindicações de 5 a -9, compreendendo: um dispositivo de aviso, onde emite um aviso para um operador se o mapa de quantidade de injeção for compensado pelo dispositivo de compensação de quantidade de injeção ou pelo dispositivo de compensação de torque de diferença de cilindro, ou se o dispositivo de conformação ao valor de compensação de quantidade de injeção avaliar que o mapa de quantidade de injeção é anormal.
11. Motor, de acordo com a reivindicação 10, compreendendo: um dispositivo de cancelamento de compensação, no qual o mesmo cancela o dispositivo de compensação de quantidade de injeção pela manipulação do operador.
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